Messari 분석: Pharos - 전 생애주기 병렬 처리, 차세대 고성능 L1 정의

원문 저자: Youssef Haidar, Messari 연구원

원문 번역: Chopper, Foresight News

TL;DR:

• Pharos는 모듈형 L1 퍼블릭 체인으로, 현실 세계 자산(RWAs)을 위한 글로벌 범용 인프라로 포지셔닝되며, 전(前) 알리페이 그룹 블록체인 인프라 팀의 핵심 임원들이 설립했습니다.
• 거래 실행 단계만 병렬 처리하는 퍼블릭 체인과 달리, Pharos는 완전한 블록 라이프사이클, 즉 합의, 실행, 저장 및 데이터 가용성을 모두 병렬 아키텍처로 설계하여 메인넷에서 안정적으로 초당 3만 건의 거래 처리(TPS)를 목표로 합니다.
• Pharos Store는 머클 트리를 스토리지 하단에 직접 내장하여 기존 8~10회의 디스크 읽기 I/O 경로를 1~3회로 압축함으로써 대부분의 고성능 병렬 퍼블릭 체인이 돌파하기 어려운 숨은 처리량 병목 현상을 해결합니다.
• Pharos는 EVM과 WASM을 하나의 결정론적 가상 머신(DTVM) 아래로 통합하여, Solidity 컨트랙트가 추가 비용 없이 Rust 컨트랙트를 네이티브로 호출할 수 있습니다. (크로스체인 브리지나 크로스-VM 오버헤드 불필요)
• 전용 처리 네트워크(SPN)는 개발자가 파생상품 거래, ZK 증명 검증과 같은 고부하 시나리오를 위한 맞춤형 실행 레이어를 구축할 수 있도록 지원하며, 네이티브 리스테이킹을 통해 메인넷의 보안을 상속받아 독립적인 검증자 노드 클러스터를 처음부터 구축할 필요가 없습니다.

서론

Pharos는 현실 세계 자산(RWAs)을 위한 글로벌 범용 인프라를 구축하는 것을 목표로 하는 고성능 모듈형 Layer 1 퍼블릭 체인입니다. 이 네트워크는 초(亞秒) 단위의 블록 생성 속도를 지원하며, 10억 수준의 동시 사용자를 수용할 수 있습니다. 프로젝트의 비전은 포용적 금융 시스템을 구축하는 것입니다: Web2 인터넷의 극한의 부드러운 경험을 유지하면서도 퍼블릭 체인 고유의 탈중앙화된 보안 특성을 보존하는 것입니다. Pharos는 '양보다 질'에 중점을 둔 자산 생태계 레이아웃을 주력으로 하여, 기존의 성숙한 기관들이 온체인 자산 유동성을 해제하도록 돕고, 동시에 금융 서비스가 부족한 계층에게 자산 유통 채널을 개방합니다.

Pharos가 일반적인 EVM 호환 퍼블릭 체인과 구별되는 핵심 장점은 심층 병렬 컴퓨팅 아키텍처(DP)입니다. 대부분의 퍼블릭 체인은 거래 실행 단계만 병렬 처리할 수 있는 반면, Pharos는 맞춤형 하드웨어 가속을 기반으로 데이터 가용성, 실행 결제, 합의 확인의 전체 프로세스를 포함하는 완전한 블록 라이프사이클의 병렬 실행을 실현합니다.

전체 링크의 숨은 성능 병목 현상을 제거함으로써, 네트워크는 초당 3만 건의 거래 처리량과 2Gbps의 데이터 전송 속도를 안정적으로 달성할 수 있어 전 세계 10억 수준의 사용자가 동시에 온라인 거래를 할 수 있을 만큼 충분합니다. 2025년 10월 AtlanticOcean 테스트넷 성공적인 론칭 이후, Pharos는 2026년 2분기에 메인넷을 시작하고 토큰 생성 이벤트(TGE)를 개시할 계획입니다.

프로젝트 배경

Pharos는 Alex Zhang과 Wish Wu가 2024년 11월에 공동 설립했으며, 두 사람 모두 이전에 알리페이 그룹의 블록체인 인프라 핵심 임원을 역임했습니다. 그 중 Alex Zhang은 전(前) 알리페이 디지털 테크놀로지(Alipay Digital Technology)의 Web3 자회사 ZAN의 최고경영자(CEO), 알리페이 체인(AntChain)의 최고기술책임자(CTO)를 역임했습니다. Wish Wu는 ZAN의 최고보안책임자(CSO)를 역임하며 기관급 보안 및 규제 준수 분야에 깊이 관여해 풍부한 실전 경험을 보유하고 있습니다.

Pharos는 알리페이 그룹의 성숙한 기술 체계에서 탄생하여 독립적으로 분리 및 반복 업그레이드되었으며, 탈중앙화되고 오픈소스인 기반 퍼블릭 체인을 구축하는 것을 목표로 합니다. 창립 팀은 마이크로소프트, 페이팔, 스탠퍼드 대학교, 리플 등 최고의 기업과 대학의 인재들이 모여 깊은 기술적 기반을 가지고 있습니다.

2024년 11월, Pharos는 Hack VC와 Lightspeed Faction이 공동 주도한 800만 달러의 시드 라운드 자금 조달을 완료했습니다. 동시에, 프로젝트는 ZAN과의 심층적인 전략적 협력을 통해 노드 인프라 구축, 보안 방어 체계, 하드웨어 성능 가속화라는 세 가지 핵심 분야에 집중하여 네트워크가 기관급 안정적인 운영 표준에 도달하도록 보장합니다.

핵심 기술

Pharos는 완전한 블록 라이프사이클을 하나의 병렬 스케줄링 프로세스로 간주합니다. 팀은 단일 실행 모듈만 최적화한다면 네트워크가 결국 저장 I/O 읽기/쓰기, 합의 확인, 데이터 분배 단계에서 심각한 성능 병목 현상에 빠질 것이라고 생각합니다.

이러한 병목 현상을 제거하기 위해 Pharos는 모듈형 프로토콜 스택을 채택하여 실행, 합의 및 결제 과정을 분리하고, 맞춤형 스토리지 엔진 및 듀얼 가상 머신 환경이 이를 지원합니다.

합의 레이어

전통적인 비잔틴 장애 허용(BFT) 합의는 단일 노드의 블록 제안에 의존하여 성능 상한선과 단일 장애점 위험이 존재합니다. Pharos는 완전 비동기 BFT 프로토콜을 통해 이러한 제한을 돌파하며, 고정된 시간 가정이 필요 없고 검증자 노드는 수동적으로 타임아웃을 기다리는 대신 실제 네트워크 상태에 따라 동적으로 진행할 수 있습니다.

라운드 기반의 대부분의 BFT 프로토콜은 이전 라운드의 최종 확인을 기다려야 하므로 처리량이 최대 지연 시간에 제한을 받습니다. Pharos는 블록 제안 단계와 확인 단계를 분리하여 검증자 노드가 실시간 네트워크 용량에 따라 거래를 처리하며, 극단적인 변동 상황에서도 정체되지 않고 활성과 안전을 모두 고려합니다. 이 프로토콜은 메시지 전달 시간을 예측할 수 없는 완전 비동기 상황에서도 활성을 유지할 수 있습니다.

중복 거래로 인한 네트워크 혼잡을 방지하기 위해 결정론적 매핑 알고리즘은 각 거래를 지정된 검증자 노드에 할당합니다. 위 그림은 이를 명확히 설명합니다: 메모리 풀 거래는 샤딩되어 분배되며, 검증자 노드 1은 거래 1, 2를 처리하고, 검증자 노드 2는 거래 3, 4를 처리하며, 검증자 노드 3은 거래 5를 처리합니다. 이번 라운드에 할당된 작업이 없는 검증자 노드 4는 유휴 상태를 유지하며 중복 데이터를 브로드캐스트하지 않습니다. 활성 검증자 노드는 자신의 거래를 독립적으로 패키징하여 블록 제안을 생성합니다. 최종적으로 네트워크 리소스는 검증자 노드 수에 따라 선형적으로 확장됩니다(노드 집합이 두 배로 증가 ≈ 제안 대역폭이 두 배로 증가). 유휴 중복 노드가 생성되지 않습니다.

검증자 노드가 모든 제안을 동기식으로 제출한 후, 전체 네트워크는 집중적인 일대일 교차 투표를 진행합니다. 만약 3분의 2를 초과하는 검증자 노드가 제안에 대해 합의에 도달하면, 네트워크는 신뢰할 수 있는 브로드캐스트와 합의 투표를 병합하여 단 3번의 통신으로 최종 블록을 확정하고, 중복 제거된 순서 있는 거래 원장을 출력합니다.

실행 레이어

Pharos 실행 레이어의 핵심은 결정론적 가상 머신(DTVM) 스택으로, 기존의 순차 처리 모델을 병렬 듀얼 가상 머신 아키텍처로 대체합니다.

DTVM 스택

DTVM은 단일 런타임에서 EVM과 WASM 실행을 네이티브로 호환하여 독립적인 가상 머신 없이 Solidity 컨트랙트와 Rust, Go, C++ 등의 언어로 작성된 컨트랙트가 원활하게 상호 호출할 수 있도록 합니다. 전체 하드웨어의 엄격한 결정론을 강제하기 위해 DTVM은 모든 바이트코드를 결정론적 중간 저수준 표현(dMIR)으로 컴파일하여 부동 소수점 모호성, 정의되지 않은 예외 캐치 등의 비결정론적 행동을 제거합니다. dMIR는 표준화된 정지 규칙과 고정된 수치 연산 로직을 갖추며, 8MB의 고정 가상 호출 스택(최대 깊이 1024)과 결합되어 호스트 아키텍처 제한을 받지 않으며, x86과 ARM 노드의 원장이 완전히 일치합니다.

dMIR가 다중 바이트코드 프론트엔드의 공통 백엔드 역할을 하기 때문에, 단일 세트의 최적화 JIT(Just-In-Time) 컴파일 엔진이 EVM, WASM 및 잠재적인 RISC-V 컨트랙트에 적응할 수 있어 다중 가상 머신 아키텍처의 파편화된 중복 오버헤드를 피할 수 있습니다. dMIR 형식으로 성공적으로 컴파일된 모듈만 온체인 실행이 허용되어 결정론적 문턱을 자연스럽게 강화합니다.

전통적인 JIT의 고유 지연 시간을 줄이기 위해 DTVM은 Zeta 엔진을 통합합니다. 대부분의 블록체인 가상 머신은 두 가지 딜레마에 직면합니다: 전체 사전 컴파일 배포 지연 또는 첫 호출 시 JIT 컴파일 실행 지연. Zeta는 컨트랙트 수준 컴파일 논리를 깨고 함수 단위 컴파일로 세분화합니다. 컨트랙트가 체인에 배포된 후, 엔진은 합법성을 검증하고 dMIR 바이트코드를 생성한 후 백그라운드에서 비동기적으로 개별 함수를 하나씩 컴파일합니다. 함수 컴파일이 완료되지 않은 상태에서 호출이 트리거되면 경량 플레이스홀더 JIT 컴파일이 발생하며, 이후 호출부터는 네이티브 코드로 직접 실행됩니다. 실제 측정 결과 첫 호출 지연 시간은 0.95밀리초에 불과하며, 두 번째 호출부터는 전체 과정이 네이티브 코드로 실행됩니다.

Pharos 파이프라인

Pharos 파이프라인은 모든 컴포넌트를 직렬 연결하여 통합하고, 직렬 블록 라이프사이클을 동시 단계로 분해합니다. 일반 블록체인은 엄격하게 '제안 → 실행 → 확인' 순차 프로세스를 따르며, 각 단계는 이전 단계가 완료될 때까지 기다려야 진행할 수 있습니다. Pharos는 64코어 프레임워크를 기반으로 중앙 처리 장치와 디스크 I/O 리소스를 동적으로 할당하여 실행, 머클 해시, 상태 최종 확인 단계를 병렬로 중첩 실행하며, 하드웨어는 전체 과정 동안 유휴 상태가 없습니다.

이 아키텍처는 동시에 유연한 다단계 최종성(Finality)을 지원합니다: 정렬 최종성(영구적인 거래 순서 잠금), 거래 최종성(결정론적 실행 결과), 블록 최종성(완전한 전체 네트워크 블록 접근 권한)으로 구분됩니다. 거래, 게임과 같은 낮은 지연 시간에 민감한 애플리케이션은 완전한 블록 최종 확인을 기다릴 필요 없이 거래 정렬 및 실행 결과를 미리 얻을 수 있어 사용자 경험을 크게 최적화합니다. 오라클, 블록 인덱서와 같은 인프라는 완전한 블록 최종 확인을 기다립니다.

Pharos 파이프라인 아키텍처는 Pharos가 최적화된 환경에서 초당 500,000건의 거래 처리량을 달성하도록 도와주며, 이는 기존의 직렬 파이프라인에 비해 지연 시간을 30%에서 50%까지 감소시킵니다.

Ph-WASM

EVM은 네이티브로 컴퓨팅 집약적 작업에 적합하지 않습니다: 256비트 기본 워드 길이, 스택 기반 저수준 아키텍처, 현대 하드웨어 기능에 대한 네이티브 지원 부재로 인해 경성 성능 상한선이 존재합니다. Ph-WASM은 Pharos를 위해 맞춤화된 WebAssembly 전용 런타임으로, EVM과 병렬 실행되며 인공지능 모델 스케줄링, 영구(Perpetual) 컨트랙트 온체인 거래, 영지식 증명 검증을 포함한 고처리량 부하를 담당합니다. SIMD(단일 명령어 다중 데이터) 벡터 가속, 오피코드 퓨전과 같은 고급 컴파일 최적화를 통합하여 CPU 집약적 연산과