Pharos Network là chuỗi công khai Lớp 1 mô-đun hiệu suất cao với các lợi thế cốt lõi về khả năng mở rộng, khả năng tương tác và bảo mật. Pharos cam kết cung cấp hỗ trợ thực thi, đồng thuận và tùy chỉnh hiệu quả cho thế hệ blockchain tiếp theo, với khả năng xử lý 50.000 giao dịch mỗi giây (50K TPS), thông lượng 2 Gigagas và hiệu suất cấp DP 5 (tiêu chuẩn cao nhất trong số các chuỗi tương thích EVM hiện tại).
Bài viết này sẽ phân tích sâu về thiết kế kiến trúc của Pharos Network theo các khía cạnh sau: cơ chế đồng thuận, mô hình thực thi, cải tiến lưu trữ, tối ưu hóa lớp mạng, hiệu quả đường truyền và khuôn khổ SPN mô-đun.
Phân tích kiến trúc mạng Pharos
Pharos Network áp dụng thiết kế kiến trúc phân lớp có thể tùy chỉnh và mô-đun hóa, đạt được mục tiêu kép là hiệu suất cao và nâng cấp linh hoạt bằng cách tách lớp thực thi, lớp đồng thuận, lớp thanh toán và lớp khả dụng dữ liệu. Dưới đây chúng tôi sẽ phân tích từng lớp thiết kế công nghệ cốt lõi.
Lớp mạng
Áp dụng giao thức P2P Gossip được tối ưu hóa để đạt được khả năng truyền tin có độ trễ thấp
Kênh truyền thông chéo SPN (Mạng xử lý đặc biệt) tích hợp sẵn
Lớp đồng thuận
Dựa trên giao thức đồng thuận BFT không đồng bộ thích ứng, nó có cả khả năng chịu lỗi cao và đặc điểm độ trễ thấp
Thuật toán tối ưu hóa sắp xếp giao dịch để giảm tải nút xác minh và cải thiện hiệu quả
Lớp thực hiện
Hỗ trợ máy ảo kép: Lớp tương thích EVM + Môi trường thực thi hiệu suất cao WASM
Được trang bị và hỗ trợ công cụ thực thi dựa trên LLVM, xử lý giao dịch song song, thực thi lạc quan và SALI (Suy luận danh sách truy cập thông minh)
Lớp lắng đọng
Xác minh cơ chế tái đặt cược chuỗi chéo nút để đạt được chia sẻ bảo mật trong hệ sinh thái
Tính hoàn thiện của giao dịch dưới một giây trong môi trường thực hiện nhiều lần
Khả năng cung cấp dữ liệu và các cấp lưu trữ
Pharos Store: Một mô hình lưu trữ blockchain hiệu quả hỗ trợ kiểm soát nhiều phiên bản
Sử dụng công nghệ nén đẩy xuống ADS và mã hóa Delta, tối ưu hóa I/O động và giảm chi phí đọc và ghi đĩa
Khung SPN (Mạng xử lý đặc biệt)
SPN cho phép các nhà phát triển tùy chỉnh lớp thực thi blockchain và tự do cấu hình mô hình đồng thuận
Chế độ hoạt động bán độc lập: Duy trì khả năng mở rộng độc lập trong khi vẫn tận hưởng tính bảo mật và dữ liệu của mạng chính
Tiếp theo, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn về việc triển khai công nghệ chính và thiết kế sáng tạo ở từng cấp độ.
Lớp mạng
Lớp mạng là cơ sở của tất cả các giao tiếp trong hệ thống và sử dụng giao thức P2P Gossip được tối ưu hóa để truyền tải hiệu quả các khối, giao dịch và thông điệp đồng thuận. Giao thức có khả năng phân bổ băng thông thích ứng và có thể điều chỉnh tài nguyên theo tải mạng thời gian thực để đảm bảo giao dịch và truyền dữ liệu tốc độ cao ngay cả trong môi trường áp lực cao. Ngoài ra, lớp này cũng hỗ trợ các kênh giao tiếp chéo SPN, cung cấp hỗ trợ khả năng tương tác độ trễ thấp cho các môi trường thực thi khác nhau.
Cơ chế đồng thuận Pharos
Pharos Network áp dụng thiết kế đồng thuận sáng tạo kết hợp cơ chế chịu lỗi BFT với thực thi không đồng bộ và giao thức gửi đường dẫn nhanh, cải thiện thông lượng hệ thống, tính công bằng của giao dịch và tốc độ xác nhận cuối cùng. Không giống như các triển khai BFT truyền thống, Pharos không yêu cầu vai trò cố định của người dẫn đầu và giao tiếp theo vòng, nhưng cho phép nhiều nút xác minh khởi tạo, xác minh và gửi giao dịch song song, tránh hiệu quả tình trạng tắc nghẽn hiệu suất do một người dẫn đầu duy nhất gây ra.
Cơ chế đồng thuận cũng triển khai chức năng sắp xếp giao dịch động, không chỉ đảm bảo tính công bằng của các giao dịch và giảm độ lệch trong quá trình tạo khối mà còn duy trì tính nhất quán của thứ tự giao dịch toàn cầu khi mạng lưới dao động mạnh. Điều đáng nói là cơ chế thực hiện đường dẫn nhanh cho phép các giao dịch đáp ứng một số điều kiện nhất định bỏ qua toàn bộ quá trình đồng thuận và trực tiếp vào giai đoạn xác nhận, do đó giảm thời gian xác nhận giao dịch trung bình và cải thiện thông lượng chung của hệ thống. Cơ chế đồng thuận được thiết kế cẩn thận này cho phép Pharos Network hỗ trợ hoạt động ổn định thông lượng cao, độ trễ thấp trên quy mô toàn cầu.
Các tính năng chính:
Kiến trúc thực thi không đồng bộ
Phân loại giao dịch động
Thực hiện đường dẫn nhanh
Cơ chế bỏ phiếu và luân chuyển lãnh đạo được tối ưu hóa
Lớp thực thi Pharos
Cốt lõi của lớp thực thi Pharos là một công cụ thực thi sáng tạo cung cấp cho các nhà phát triển tính linh hoạt tuyệt vời thông qua môi trường máy ảo kép (EVM + WASM). Công cụ thực thi kết hợp chuyển đổi biểu diễn trung gian (IR) dựa trên LLVM và công nghệ xử lý song song suy đoán, đồng thời áp dụng một số biện pháp tối ưu hóa hiệu suất, bao gồm hợp nhất mã lệnh, quảng bá sổ đăng ký và thực thi suy đoán. Các công nghệ tối ưu hóa này cho phép thực hiện hợp đồng thông minh song song trong khi vẫn đảm bảo tính xác định của kết quả thực hiện.
Để cải thiện hiệu quả thực thi hơn nữa, Pharos đã giới thiệu công nghệ Smart Access List Inference (SALI). SALI có thể dự đoán các mục nhập trạng thái mà hợp đồng sẽ truy cập thông qua phân tích tĩnh hoặc động, cho phép công cụ thực thi nhóm các giao dịch có các mẫu truy cập trạng thái không giao nhau và thực thi chúng song song, do đó tránh xung đột truy cập trạng thái. Ngoài ra, công nghệ này cũng có thể tải trước các đối tượng trạng thái hợp đồng để tăng tốc thực thi.
Pharos cũng cung cấp Ph-WASM, một môi trường chạy WASM được thiết kế dành riêng cho blockchain. Ph-WASM không chỉ hỗ trợ thực thi tốc độ cao xác định mà còn hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình như Rust và Go, cho phép các nhà phát triển xây dựng các mô hình AI và dApp di động hiệu suất cao trực tiếp trên chuỗi.
Các tính năng chính:
Hỗ trợ thực hiện lạc quan và nhóm giao dịch
Công nghệ suy luận danh sách truy cập thông minh (SALI)
Môi trường Ph-WASM hỗ trợ hợp đồng thông minh đa ngôn ngữ
Đường ống Pharos
Pharos pipeline áp dụng kiến trúc thực thi song song nhiều giai đoạn, giải quyết hiệu quả tình trạng tắc nghẽn hiệu suất do thực thi trạng thái đồng bộ và xác minh khối tuần tự trong các hệ thống blockchain truyền thống gây ra. Bằng cách song song hóa các liên kết chính như thực thi, Merkleization và xác nhận trạng thái, nó cải thiện hiệu quả sử dụng CPU, I/O đĩa và tài nguyên mạng.
Các giai đoạn xử lý chính:
Xử lý khối song song:
Lập lịch tài nguyên động:
Phân bổ tài nguyên CPU, I/O và mạng dựa trên nhu cầu thời gian thực
Cơ chế xác nhận linh hoạt:
Triển khai việc sắp xếp, giao dịch và hoàn thiện khối ở các lớp khác nhau
Xử lý đồng thời việc thực thi, Merkleization và cập nhật trạng thái
Mỗi giai đoạn xử lý của đường ống Pharos đều hỗ trợ phân bổ tài nguyên động dựa trên yêu cầu thông lượng thời gian thực. Hệ thống thiết kế một lớp xác nhận cuối cùng linh hoạt, cho phép các dApp và khách hàng có được xác nhận sớm về thứ tự giao dịch và kết quả thực hiện trước khi khối được xác nhận đầy đủ. Tính năng này đặc biệt quan trọng đối với các tình huống ứng dụng có yêu cầu thời gian thực cao như giao dịch tần suất cao và DeFi.
Thông qua thuật toán lập lịch thích ứng thông minh và cơ chế phối hợp tài nguyên hiệu quả, đường truyền Pharos có thể đạt thông lượng hơn 200.000 TPS trong khuôn khổ thực thi 64 lõi, đồng thời giảm độ trễ từ 30%-50% so với mô hình đường truyền blockchain tiêu chuẩn.
Kiến trúc Pharos SPN
Pharos SPN (Mạng xử lý đặc biệt) là môi trường thực thi được thiết kế riêng cho các ứng dụng cụ thể. Các môi trường này được tích hợp sâu vào kiến trúc mạng chính Pharos trong khi vẫn duy trì logic kinh doanh và hệ thống cấu hình độc lập. Mỗi SPN có một công cụ thực thi hoàn chỉnh và độc lập, cụm nút xác minh, cơ chế khuyến khích đặt cọc lại và khuôn khổ quy tắc quản trị.
Kiến trúc SPN
Người quản lý SPN:
Duy trì quản lý vòng đời, đăng ký nút và thực thi quy tắc quản trị
Bộ chuyển đổi SPN:
Tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao tiếp chéo SPN và xác thực tin nhắn
Khôi phục và chia sẻ bảo mật trình xác thực:
Cho phép người xác thực đặt lại tài sản vào nhiều SPN
SPN rất phù hợp cho các tác vụ tính toán chuyên sâu như bằng chứng học máy không cần kiến thức (bằng chứng zkML), tính toán nhiều bên an toàn (SMPC), đào tạo mô hình AI và các dẫn xuất DeFi. Chúng hỗ trợ các cơ chế bao gồm bắt buộc và khẩn cấp để đảm bảo rằng các giao dịch không thể bị kiểm duyệt trong khi vẫn bảo vệ quyền tự chủ tài sản của người dùng.
Về khả năng tương tác, SPN cũng tương tác thông qua giao thức tương tác chéo SPN, cho phép thực hiện nguyên tử và chia sẻ dữ liệu trên SPN và chuỗi chính. Người xác thực có thể đặt cọc lại $stPHRS vào bất kỳ SPN nào và nhận được mã thông báo $rstPHRS tương ứng, có thể được sử dụng để quản trị, ủy quyền và khai thác thanh khoản.
Khả năng tương tác giữa các SPN
Giao thức nhắn tin chéo SPN:
Cơ chế phản ứng khẩn cấp và chống kiểm duyệt:
Bảo vệ người dùng khỏi việc kiểm duyệt giao dịch bắt buộc
Đạt được sự thực hiện cộng tác liền mạch giữa nhiều lớp blockchain
Khả năng tương tác và giao tiếp xuyên chuỗi
Pharos Network được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng chuỗi chéo theo bản gốc, cung cấp hai giao thức truyền thông chính - nội mạng (tương tác giữa các SPN) và truyền thông chuỗi chéo (kết nối với các blockchain bên ngoài). Khung nhắn tin SPN chéo đảm bảo chuyển tiếp tin nhắn không cần tin cậy giữa các SPN, sử dụng bằng chứng và chữ ký đồng thuận để xác minh tính xác thực.
Các tính năng chính:
Nhắn tin xuyên chuỗi
Đồng bộ hóa dữ liệu chéo SPN
Tương tác hợp đồng thông minh đa VM
Các tính năng này cung cấp hỗ trợ quan trọng cho các tình huống ứng dụng như DeFi chuỗi chéo, thanh toán tài sản thực tế (RWA), mạng lưới oracle và cộng tác mô hình AI trên các môi trường thực thi.
Nhìn chung, Pharos Network định nghĩa lại tiêu chuẩn cơ sở hạ tầng blockchain Layer-1 bằng cách tích hợp thiết kế mô-đun, xử lý hiệu suất cao, tính toán song song và khả năng kết hợp ở mọi cấp độ kiến trúc của chúng tôi. Sự kết hợp của cơ chế đồng thuận thích ứng độc đáo, công cụ thực thi song song, kiến trúc máy ảo đa, hệ thống lưu trữ tốc độ cao và khuôn khổ SPN mô-đun cho phép các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng có khả năng mở rộng cao, chống kiểm duyệt và an toàn.
Pharos Network cam kết kết nối liền mạch tài chính truyền thống (TradFi) và tài chính phi tập trung (DeFi), cung cấp hỗ trợ cơ sở hạ tầng blockchain cấp độ tổ chức cho các ứng dụng phi tập trung do AI điều khiển, giao dịch tài chính tư nhân và hệ sinh thái DeFi có khả năng mở rộng.
