Pharos Network adalah blockchain publik Layer 1 modular berkinerja tinggi, dengan keuntungan inti dalam skalabilitas, Interoperabilitas, dan keamanan. Pharos didedikasikan untuk memberikan eksekusi yang efisien, konsensus, dan dukungan yang disesuaikan untuk generasi berikutnya dari blockchain, dengan kapasitas pemrosesan 50.000 transaksi per detik (50K TPS), throughput 2 Gigagas, dan kinerja level DP 5 (standar tertinggi di antara rantai yang kompatibel dengan EVM saat ini).

Artikel ini akan menganalisis secara mendalam desain arsitektur dari Pharos Network dari dimensi berikut: mekanisme konsensus, model eksekusi, inovasi penyimpanan, optimasi lapisan jaringan, efisiensi pipeline, dan kerangka modular SPN.

Analisis Arsitektur Jaringan Pharos

Jaringan Pharos mengadopsi desain arsitektur berlapis yang modular dan dapat disesuaikan, mencapai dua tujuan yaitu kinerja tinggi dan pembaruan yang fleksibel melalui pemisahan lapisan eksekusi, lapisan konsensus, lapisan penyelesaian, dan lapisan ketersediaan data. Di bawah ini, kami akan menganalisis desain teknis inti lapisan demi lapisan.

• Lapisan Jaringan

- Menggunakan protokol Gossip P2P yang dioptimalkan untuk transmisi pesan dengan latensi rendah.- Saluran komunikasi cross-SPN (Jaringan Pemrosesan Khusus) bawaan

• Lapisan Konsensus

- Berdasarkan protokol konsensus BFT asinkron adaptif, ini menggabungkan toleransi kesalahan yang tinggi dengan karakteristik latensi rendah.- Algoritma optimisasi pengurutan transaksi, mengurangi beban pada node validasi dan meningkatkan efisiensi.

• Lapisan Eksekusi

- Dukungan Dual Virtual Machine: Lingkungan Eksekusi Berperforma Tinggi yang Kompatibel dengan EVM + WASM- Dilengkapi dengan dan mendukung mesin eksekusi berbasis LLVM, pemrosesan transaksi paralel, eksekusi optimis, dan SALI (Smart Access List Inference)

• Lapisan Penyelesaian

- Verifikasi mekanisme re-staking lintas rantai dari node untuk mencapai keamanan bersama dalam ekosistem.- Konfirmasi akhir transaksi dalam sub-detik di lingkungan eksekusi multi.

• Lapisan Ketersediaan dan Penyimpanan Data

- Pharos Store: Model penyimpanan blockchain yang efisien mendukung kontrol multi-versi- Menggunakan teknologi kompresi ADS push dan encoding Delta, optimasi I/O dinamis, untuk mengurangi beban baca dan tulis disk.

• SPN (Jaringan Pemrosesan Khusus) Kerangka

- SPN memungkinkan pengembang untuk menyesuaikan lapisan eksekusi blockchain dan mengonfigurasi model konsensus secara bebas.- Mode operasi semi-independen: sambil menikmati keamanan dan data dari mainnet, tetap mempertahankan skalabilitas yang independen.

Selanjutnya, kita akan menyelami implementasi teknologi kunci dan desain inovatif di berbagai tingkat.

Lapisan Jaringan

Lapisan jaringan adalah fondasi dari semua komunikasi dalam sistem, menggunakan protokol P2P Gossip yang dioptimalkan untuk secara efisien menyebarkan blok, transaksi, dan pesan konsensus. Protokol ini memiliki kemampuan alokasi bandwidth adaptif, memungkinkan untuk menyesuaikan sumber daya secara dinamis berdasarkan beban jaringan waktu nyata, memastikan transaksi dan transmisi data berkecepatan tinggi bahkan dalam kondisi tekanan tinggi. Selain itu, lapisan ini mendukung saluran komunikasi lintas-SPN, memberikan dukungan interoperabilitas latensi rendah untuk berbagai lingkungan eksekusi.

Mekanisme Konsensus Pharos

Jaringan Pharos mengadopsi desain konsensus inovatif yang menggabungkan mekanisme toleransi kesalahan BFT dengan eksekusi asinkron dan protokol komitmen jalur cepat, meningkatkan throughput sistem, keadilan transaksi, dan kecepatan konfirmasi akhir. Berbeda dengan implementasi BFT tradisional, Pharos tidak memerlukan peran pemimpin tetap dan komunikasi berbasis putaran, tetapi memungkinkan beberapa node validator untuk memulai, memverifikasi, dan mengkomit transaksi secara paralel, secara efektif menghindari bottleneck kinerja yang disebabkan oleh pemimpin tunggal.

Mekanisme konsensus ini juga menerapkan pengurutan transaksi dinamis, yang tidak hanya memastikan keadilan transaksi dan mengurangi deviasi dalam proses pembuatan blok tetapi juga mempertahankan konsistensi urutan transaksi global dalam kasus fluktuasi jaringan yang signifikan. Perlu dicatat bahwa mekanisme eksekusi jalur cepat memungkinkan transaksi yang memenuhi kondisi tertentu untuk melewati proses konsensus lengkap dan langsung masuk ke tahap konfirmasi, sehingga mengurangi waktu konfirmasi rata-rata dan meningkatkan throughput keseluruhan sistem. Mekanisme konsensus yang dirancang dengan baik ini memungkinkan Jaringan Pharos untuk mendukung throughput tinggi dan operasi latensi rendah yang stabil secara global.

Fitur Utama:

• Arsitektur eksekusi asinkron
• Penyortiran Perdagangan Dinamis
• Eksekusi Jalur Cepat
• Mekanisme rotasi pemimpin dan pemungutan suara yang dioptimalkan

Lapisan Eksekusi Pharos

Inti dari lapisan eksekusi Pharos terletak pada mesin eksekusi inovatifnya, yang memberikan fleksibilitas besar kepada pengembang melalui lingkungan mesin virtual ganda (EVM + WASM). Mesin eksekusi ini menggabungkan konversi representasi perantara (IR) berbasis LLVM dan teknologi pemrosesan paralel spekulatif, menggunakan berbagai langkah optimasi kinerja, termasuk penggabungan opcode, promosi register, dan eksekusi spekulatif. Teknik optimasi ini memungkinkan kontrak pintar untuk dieksekusi secara paralel sambil memastikan determinisme hasil eksekusi.

Untuk lebih meningkatkan efisiensi eksekusi, Pharos telah memperkenalkan teknologi Inferensi Daftar Akses Cerdas (SALI). SALI dapat memprediksi entri status yang akan diakses oleh kontrak melalui analisis statis atau dinamis, memungkinkan mesin eksekusi untuk mengelompokkan transaksi dengan pola akses status yang tidak tumpang tindih untuk eksekusi paralel, sehingga menghindari konflik akses status. Selain itu, teknologi ini dapat memuat sebelumnya objek status kontrak untuk mempercepat kecepatan eksekusi.

Pharos juga menyediakan Ph-WASM, lingkungan runtime WASM yang dirancang khusus untuk blockchain. Ph-WASM tidak hanya mendukung eksekusi cepat yang deterministik tetapi juga secara native mendukung bahasa pemrograman seperti Rust dan Go, memungkinkan pengembang untuk membangun dApps dan model AI berkinerja tinggi yang portabel langsung di atas rantai.

Fitur Utama:

• Dukungan untuk eksekusi optimis dan pengelompokan transaksi
• Teknologi Inferensi Daftar Akses Cerdas (SALI)
• Lingkungan Ph-WASM yang mendukung kontrak pintar multi-bahasa

Sistem Penyimpanan Pharos Store

Pharos Store adalah sistem penyimpanan blockchain yang dapat diskalakan dan memiliki kinerja tinggi yang dirancang khusus untuk mengatasi masalah bloat status dan efisiensi I/O yang rendah. Mesin penyimpanan data inovatif ini dirancang untuk mendukung penyimpanan status versi yang terverifikasi. Sistem ini menggunakan dua teknologi inti: pengkodean Delta multi-versi pohon Merkle (DMM-Tree) dan penyimpanan halaman versi terstruktur log (LSVPS), secara efektif menghilangkan masalah efisiensi yang ada pada sistem tradisional yang berbasis Merkle Patricia Trie.

Dibandingkan dengan model penyimpanan trie Ethereum, Pharos Store dapat mencapai pengambilan status yang lebih cepat, mendukung pemrosesan Merkle paralel, dan mengurangi total overhead penyimpanan sebesar 80%. Sistem ini secara signifikan mengurangi amplifikasi penulisan dengan hanya menyimpan data inkremental status yang dimodifikasi dan menggunakan mekanisme pengindeksan berbasis versi, yang menghasilkan peningkatan throughput I/O hingga 15,8 kali.

Pharos Store mengadopsi model penyimpanan append-only, yang memastikan keamanan data selama penulisan bersamaan dan memungkinkan pemulihan cepat setelah kegagalan node. Selain itu, sistem ini mampu menghasilkan bukti verifikasi yang efisien untuk klien ringan dan mendukung manajemen penyimpanan hierarkis cerdas untuk data panas dan dingin.

Fitur Utama:

• Teknologi pohon Merkle multi-versi pengkodean Delta (DMM-Tree)
• Solusi Penyimpanan Halaman Versi Struktur Log (LSVPS)
• Protokol Transfer Aset SPN Ringan

Pharos Pipeline

Pipeline Pharos mengadopsi arsitektur eksekusi paralel multi-tahap, secara efektif mengatasi bottleneck kinerja yang disebabkan oleh eksekusi status sinkron dan validasi blok berurutan dalam sistem blockchain tradisional. Dengan memparalelkan proses kunci seperti eksekusi, Merkleisasi, dan konfirmasi status, ia meningkatkan efisiensi pemanfaatan CPU, I/O disk, dan sumber daya jaringan.

Tahap Pemrosesan Utama:

• Pengolahan Blok Paralel:

- Eksekusi pemrosesan bersamaan, Merkleisasi, dan pembaruan status

• Penjadwalan Sumber Daya Dinamis:

- Alokasikan sumber daya CPU, I/O, dan jaringan berdasarkan permintaan waktu nyata

• Mekanisme Konfirmasi Fleksibel:

- Implementasikan penyortiran, perdagangan, dan finalisasi blok pada kedalaman yang berbeda.

Setiap tahap pemrosesan dari jalur Pharos mendukung alokasi sumber daya yang dinamis berdasarkan permintaan throughput waktu nyata. Sistem ini merancang lapisan konfirmasi akhir yang fleksibel secara inovatif, memungkinkan dApps dan klien untuk mendapatkan konfirmasi awal tentang urutan transaksi dan hasil eksekusi sebelum blok sepenuhnya terkonfirmasi. Fitur ini sangat penting untuk perdagangan frekuensi tinggi, DeFi, dan aplikasi lainnya dengan kebutuhan waktu nyata yang tinggi.

Melalui algoritma penjadwalan adaptif cerdas dan mekanisme koordinasi sumber daya yang efisien, pipeline Pharos dapat mencapai throughput lebih dari 200.000 TPS di bawah kerangka eksekusi 64-core, sambil mengurangi latensi sebesar 30%-50% dibandingkan dengan model pipeline blockchain standar.

Arsitektur Pharos SPN

Pharos SPN (Jaringan Pemrosesan Khusus) adalah lingkungan eksekusi yang dirancang untuk aplikasi tertentu, yang terintegrasi secara mendalam ke dalam arsitektur mainnet Pharos sambil mempertahankan logika operasional dan sistem konfigurasi yang independen. Setiap SPN memiliki mesin eksekusi independen yang lengkap, kluster node validasi, mekanisme insentif re-staking, dan kerangka aturan tata kelola.

arsitektur SPN

• SPN Manager:

- Memelihara manajemen siklus hidup, registri node, dan pelaksanaan aturan pemerintahan.

• SPN Adapter:

- Mempromosikan komunikasi lintas-SPN dan verifikasi pesan

• Re-staking dan keamanan validator bersama:

- Izinkan validator untuk men-stake ulang aset ke dalam beberapa SPN.

SPN sangat cocok untuk tugas-tugas yang intensif komputasi, seperti bukti pembelajaran mesin tanpa pengetahuan (bukti zkML), komputasi multi-pihak yang aman (SMPC), pelatihan model AI, dan derivatif DeFi. Mereka mendukung inklusi wajib dan mekanisme darurat, memastikan bahwa transaksi tidak dapat ditinjau sambil melindungi otonomi aset pengguna.

Dalam hal interopabilitas, SPN juga berinteraksi melalui protokol interopabilitas lintas-SPN, yang memungkinkan eksekusi atom dan berbagi data di seluruh SPN dan rantai utama. Validator dapat melakukan re-stake $stPHRS ke dalam SPN mana pun dan menerima token $rstPHRS yang sesuai, yang dapat digunakan untuk tata kelola, delegasi, dan penambangan likuiditas.

Interoperabilitas Cross-SPN

• Protokol Pesan Cross-SPN:

- Mencapai eksekusi kolaboratif yang mulus di berbagai lapisan blockchain

• Ketahanan terhadap sensor dan mekanisme darurat:

- Melindungi pengguna dari tinjauan perdagangan yang wajib

Interoperabilitas dan komunikasi lintas rantai

Pharos Network secara native mendukung aplikasi lintas rantai sejak awal, menyediakan dua protokol komunikasi utama—internal (interaksi dalam SPN) dan komunikasi lintas rantai (menghubungkan dengan blockchain eksternal). Kerangka pesan lintas-SPN memastikan pengiriman pesan tanpa kepercayaan antara SPN, menggunakan bukti dan tanda tangan konsensus untuk memverifikasi keaslian.

Fitur utama:

• Passing pesan lintas rantai
• Sinkronisasi Data Cross-SPN
• Interaksi Kontrak Pintar VM Ganda

Fitur-fitur ini memberikan dukungan kunci untuk aplikasi seperti DeFi lintas rantai, penyelesaian aset dunia nyata (RWA), jaringan oracle, dan kolaborasi model AI di berbagai lingkungan eksekusi.

Secara keseluruhan, Pharos Network mendefinisikan kembali standar infrastruktur blockchain Layer-1 dengan mengintegrasikan desain modular, pemrosesan berkinerja tinggi, komputasi paralel, dan komposabilitas di setiap tingkat arsitektur kami. Kombinasi dari mekanisme konsensus adaptif yang unik, mesin eksekusi paralel, arsitektur multi-mesin virtual, sistem penyimpanan berkecepatan tinggi, dan kerangka kerja SPN modular memungkinkan pengembang untuk membangun aplikasi dengan skalabilitas tinggi, ketahanan terhadap sensor, dan keamanan.

Pharos Network didedikasikan untuk menghubungkan keuangan tradisional (TradFi) dengan keuangan terdesentralisasi (DeFi) secara mulus, menyediakan dukungan infrastruktur blockchain kelas institusi untuk aplikasi terdesentralisasi yang didorong oleh AI, transaksi keuangan pribadi, dan ekosistem DeFi yang dapat diskalakan.

Pernyataan:

1. Artikel ini direproduksi dari [TechFlow] Hak cipta milik penulis asli [TechFlow] Jika Anda memiliki keberatan terhadap pencetakan ulang, silakan hubungi Tim Gate LearnTim akan memprosesnya secepat mungkin sesuai dengan prosedur yang relevan.
2. Penyangkalan: Pandangan dan pendapat yang diungkapkan dalam artikel ini adalah milik penulis semata dan tidak merupakan saran investasi.
3. Versi artikel dalam bahasa lain diterjemahkan oleh tim Gate Learn, kecuali dinyatakan lain.GerbangDalam keadaan seperti itu, dilarang untuk menyalin, menyebarluaskan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan.