Messari解析Pharos：全ライフサイクル並行、次世代高性能L1を定義

原文作者：Youssef Haidar，Messari 研究員

原文編纂：Chopper，Foresight News

TL;DR:

• Pharosはモジュール化されたLayer 1パブリックチェーンであり、現実世界資産（RWAs）のためのグローバルな汎用基盤インフラを目指す。Ant Groupのブロックチェーンインフラチームの幹部が設立した。
• 取引実行段階だけを並列処理する従来のパブリックチェーンと異なり、Pharosは合意、実行、ストレージ、データ可用性を含む全ブロックライフサイクルを並列アーキテクチャとして設計し、メインネットで毎秒3万件の取引を安定して実現することを目標とする。
• Pharos Storeはマークルツリーをストレージの基盤に直接埋め込み、従来の8〜10回のディスク読み込みを1〜3回に圧縮し、多くの高性能並列パブリックチェーンが突破しにくい隠れたスループットのボトルネックを解決する。
• PharosはEVMとWASMを統一した決定性仮想マシン（DTVM）に統合し、SolidityコントラクトはRustコントラクトをネイティブに呼び出せ、クロスチェーンブリッジやクロス仮想マシンの追加コストを不要とする。
• 専用処理ネットワーク（SPN）は高負荷シナリオ向けのカスタマイズ実行層（例：デリバティブ取引、ZK証明検証）の構築をサポートし、ネイティブの再ステーキングによりメインネットの安全性を継承し、独立した検証ノードクラスターをゼロから構築する必要をなくす。

はじめに

Pharosは高性能なモジュール化Layer 1パブリックチェーンであり、現実世界資産（RWAs）向けのグローバルな汎用基盤インフラを構築することを目的としている。ネットワークはサブ秒レベルのブロック生成速度をサポートし、10億規模の同時接続ユーザーを処理可能だ。プロジェクトのビジョンは、Web2の超滑らかな体験と、パブリックチェーンのネイティブな分散化と安全性を両立した普及金融システムの構築にある。Pharosは「質を重視し量を求めない」資産エコシステムを重視し、従来の成熟した機関のオンチェーン資産流動性の解放と、金融サービスが不足する層への資産流通チャネルの開放を両立させる。

Pharosの最大の特徴は、深度並列計算アーキテクチャ（DP）にある。多くのパブリックチェーンは取引実行段階だけを並列処理するが、Pharosはカスタムハードウェアアクセラレーションを活用し、データ可用性、実行・決済、合意確認の全ブロックライフサイクルを並列に動作させ、全体のスループットを向上させている。

これにより、全链路の隠れた性能ボトルネックを解消し、毎秒3万取引、2Gbpsのデータ伝送速度を安定的に実現し、世界中の10億ユーザーが同時に取引できる規模を支える。2025年10月のAtlanticOceanテストネットの成功に続き、2026年第2四半期にメインネットを立ち上げ、トークン生成イベント（TGE）を開始する予定だ。

プロジェクト背景

Pharosは2024年11月にAlex ZhangとWish Wuによって共同設立され、両者ともにAnt Groupのブロックチェーンインフラのコア幹部経験を持つ。Alex Zhangは以前、Ant数科のWeb3子会社ZANのCEO、AntChainのCTOを務め、Wish WuはZANの最高セキュリティ責任者として、機関レベルのセキュリティとコンプライアンスに深く携わってきた。

PharosはAnt Groupの成熟した技術体系から独立し、分散型・オープンソースの基盤パブリックチェーンを目指している。創設チームはMicrosoft、PayPal、スタンフォード大学、Rippleなどの一流企業・研究機関の人材を集めており、技術的な蓄積も豊富だ。

2024年11月、PharosはHack VCとLightspeed Factionによる800万ドルのシードラウンド資金調達を完了。さらに、ZANとの深度戦略提携を進め、ノードインフラ構築、安全防護システム、ハードウェア性能向上の3つのコア分野に注力し、機関レベルの安定運用を確保している。

コア技術

Pharosは全ブロックライフサイクルを並列スケジューリングのプロセスとみなす。チームは、単一の実行モジュールだけを最適化しても、ストレージI/Oや合意確認、データ配信の段階で深刻な性能ボトルネックに陥ると考えている。

これらのボトルネックを解消するために、Pharosはモジュール化されたプロトコルスタックを採用し、実行、合意、決済の各プロセスをデカップリングし、カスタムストレージエンジンとデュアル仮想マシン環境によって支援している。

共通認識層

従来のBFT（ビザンチンフォールトトレランス）合意は単一ノードによる提案とブロック生成に依存し、性能の上限と単点故障リスクがある。Pharosは完全非同期のBFTプロトコルを採用し、固定時間仮定なしに、検証ノードはネットワークの実状に応じて動的に進行できる。これにより、最終確認を待つ必要がなく、スループットは最大遅延に制約されない。

多くのラウンドベースのBFTは前ラウンドの最終確認を待つため遅延が生じるが、Pharosは提案段階と確認段階をデカップリングし、検証ノードはリアルタイムのネットワーク容量に応じて取引を処理し、極端な変動時でも遅延なく動作し、安全性と活性性を両立させている。完全非同期環境下でもこのプロトコルは活性を維持できる。

重複取引によるネットワーク混雑を防ぐために、決定性マッピングアルゴリズムは各取引を指定検証ノードに割り当てる。図示のように、メモリプールの取引はシャーディングされ、検証ノード1は取引1・2を処理、ノード2は取引3・4を処理、ノード3は取引5を処理し、未割り当てのノード4はアイドル状態となる。アクティブな検証ノードは自らの取引をまとめてブロック提案を行う。最終的に、検証ノードの数が線形に増加（ノード数の倍増＝提案帯域の倍増）することで、リソースの無駄がなくなる。

検証ノードは提案を同期的に提出し、全ネットワークで密にクロス投票を行う。三分の二以上の検証ノードが提案に合意すれば、ネットワークは信頼性の高いブロードキャストと合意投票を行い、最終的なブロックを三ラウンド以内で確定し、重複排除された有序取引台帳を出力する。

実行層

Pharosの実行層の核は決定性仮想マシン（DTVM）スタックであり、並列のデュアル仮想マシンアーキテクチャにより従来の逐次処理モデルを置き換える。

DTVMスタック

DTVMは単一のランタイム上でEVMとWASMをネイティブに互換させ、SolidityコントラクトとRust、Go、C++などのコントラクトをシームレスに呼び出せる。ハードウェアの決定性を徹底するために、DTVMはすべてのバイトコードを決定性中間表現（dMIR）にコンパイルし、浮動小数点や未定義例外などの非決定性挙動を排除している。dMIRは停止規則や固定数値演算を標準化し、8MBの固定仮想スタック（最大深度1024）を持ち、ホストアーキテクチャに依存しない。x86とARMのノード間で帳簿の整合性を保つ。

dMIRは多バイトコードのフロントエンドとして汎用性が高く、JIT（ジャストインタイムコンパイル）エンジンはEVM、WASM、将来的なRISC-Vコントラクトに適応可能で、アーキテクチャの断片化と冗長性を回避している。dMIRにコンパイルされたモジュールのみがオンチェーンで実行可能で、決定性の閾値を自然に高めている。

従来のJITの遅延を低減するために、Zetaエンジンを統合している。多くのブロックチェーン仮想マシンは、事前コンパイルの遅延と初回呼び出しのJIT遅延の二重苦に直面しているが、Zetaは関数粒度でのコンパイルを行い、コントラクトのデプロイ後に合法性を検証し、dMIRバイトコードを生成、非同期で関数ごとにコンパイルを進める。未完の関数は軽量のプレースホルダーとして即時コンパイルされ、後にネイティブコードに置き換わる。実測では、初回呼び出しの遅延はわずか0.95ミリ秒であり、2回目以降は完全にネイティブコードで実行される。

Pharosのパイプライン

Pharosのパイプラインは、すべてのコンポーネントを連携させ、ブロックライフサイクルを並行段階に分解している。従来のブロックチェーンは「提案→実行→確認」の順序を厳守するが、Pharosは64コアのフレームワークを活用し、中央処理装置とディスクI/Oリソースを動的に割り当て、実行、マークルハッシュ、状態最終確認を並行して重ねて動作させ、ハードウェアの無駄を排除している。

このアーキテクチャは、最終的な確定性を多層に柔軟にサポートする。取引の永続的な順序（最終的なソート確定性）、実行結果の確定性、全ネットワークのブロックアクセス権の確定性を区別し、取引やゲームなどの低遅延アプリは、完全なブロックの最終確定を待たずに取引順序と実行結果を事前に取得でき、ユーザー体験を大きく向上させる。オラクルやブロックインデックスなどのインフラは、完全なブロックの最終確定を待つ。

このパイプラインにより、Pharosは従来のシリアルパイプラインより30〜50％遅延を削減し、毎秒50万件の取引処理能力を実現できる。

Ph-WASM

EVMは計算負荷の高いタスクには適さない。256ビットの基底ワード長、スタック式の低レベルアーキテクチャ、現代ハードウェアの特性非対応などの制約がある。Pharosは、WebAssembly専用のランタイムであるPh-WASMを開発し、EVMと並行して動作させる。これにより、AIモデルのスケジューリング、永続コントラクトのオンチェーン取引、ゼロ知識証明の検証など高スループット負荷を処理できる。高次のコンパイル最適化（SIMDや命令融合）を施し、CPU集約演算とI/O集約の両方を効率的に行う。

実用面では、開発者はRustやC++などの言語で重要なロジックを記述し、Ph-WASMにデプロイできる。既存のSolidityコントラクトはEVM上で動作させ続けられる。両仮想マシンはdMIRにコンパイルされ、SolidityコントラクトはRustコントラクトをネイティブに呼び出せ、ブリッジやネストされた仮想マシン、プロセス通信のコストを削減できる。資産の流動性と合成性も一元化され、DeFiの資金プールやリアルタイム価格付けエンジンは、SolidityとRustコントラクトの両方を活用できる。

ストレージ層

帳簿状態の肥大化と遅いディスクI/Oは、オンチェーンのスケーリングにおける致命的なボトルネックだ。Ethereumの例では、単一アカウントの状態を照会するのに8〜10回のディスク読み込みが必要であり、ハッシュアドレス方式は頻繁なデータベースの圧縮と整理を引き起こし、多大なディスク帯域を消費する。ネットワークが数億アカウント規模になると、これらのコストは累積し、最終的にストレージがスループットの制約要因となる。

Pharos Storeは、ログ構造化の高効率信頼性ストレージ（LETUS）原則に基づき、ブロックチェーン固有のストレージエンジンを構築。コアの革新は、認証済みデータ構造をストレージの最下層に直結させることだ。従来の「キー値ストアの上にマークルツリーを重ねる」二重構造を排し、マークルツリーをストレージエンジンの底に直接埋め込む。これにより、I/Oのディスク読み込みを8〜10回から1〜3回に削減し、ネットワークの取引ごとに最適化が積み重なる。

エンジンは、以下の3つのカスタム構造を用いてデータを整理している。

• 増分多バージョンマークルツリー（DMM-Tree）：高分岐のマークルツリーに増分符号化を組み込み、変更部分だけを永続化し、全ノードの書き換えを避ける。
• ログ構造化ページングバージョンストレージ（LSVPS）：増分多バージョンマークルツリーのためのメモリとディスク間のページング索引抽象を提供し、単調増加のバージョン番号を用いてハッシュアドレスの代わりとする。これにより、従来のログ構造化ツリーの圧縮遅延を解消し、ディスク帯域消費を96.5％削減。
• バージョンログデータストリーム（VDLS）：追記専用の読み取り専用ログ形式でユーザーメタデータを保存し、データの完全性を保証。ノードダウン後の高速復旧を可能にする。

公式データによると、Pharos Storeはストレージコストを80％削減し、I/OスループットはEthereumのマークルパトリシアツリーと階層型DBの組み合わせの15.8倍に達している。並列実行の深度最適化により、並行読み取り、多スレッドのハッシュ計算、ノンブロッキング書き込みをサポートし、ストレージ層と実行層の速度を一致させ、逆方向のスロットリングを防止している。階層型のホット・コールドストレージも対応し、古いブロックデータは高速SSDから低コストのアーカイブストレージへ自動移行される。実測では、帳簿の占有容量は42％超縮小している。

ネットワーク層

ネットワーク層は、最適化されたP2Pチャットプロトコルを基盤に、Pharosの全ネットワーク通信を支える。リアルタイムのネットワーク負荷に応じて帯域幅を自動調整し、極端な負荷時でも取引とデータの効率的な配信を保証する。

専用処理ネットワーク（SPNs）

Pharosは、モジュール化された専用処理ネットワーク（SPNs）を導入し、アプリケーションごとの拡張をサポート。SPNsは、独立した実行層をカスタマイズしたもので、Pharosの安全性をネイティブに継承しつつ、半独立運用と独自の合意パラメータ・ロジックを持つ。開発者は、全同態暗号（FHE）、多者安全計算（MPC）、AI推論、高頻度取引などの計算負荷の高い用途にSPNsを設定できる。

SPNsは、ネイティブの再ステーキングによる安全性を活用。Pharosの検証ノードは、ネイティブトークンをステークして流動ステーク証明を取得し、それを複数のSPNサブネットに再ステークさせることで、安全な共有防護体制を構築。これにより、新たなネットワークをゼロから検証ノードを募集する必要がなくなる。

ユーザーは、SPNs間の相互運用プロトコルを通じて、資産やデータの流通を実現。主要な構成要素は、メッセージメールボックス、登録表、クロスチェーンブリッジの3つ。これらは、Pharosのメインネットと深く連携し、低遅延のメッセージ中継と原子化された資産移動を可能にし、多チェーンの流動性分断を回避する。

クロスサブネット通信の流れは以下の通り：

1. ユーザーがSPN1でクロスサブネット取引を開始し、SPN2のメッセージキューに送信。
2. リレー・ノードが取引と暗号証明、ブロックヘッダーを持ち、メインネットに同期。
3. メインネットは取引の正当性を検証し、メッセージメールボックスに記録。これがクロスサブネットのグローバルな証拠データとなる。
4. SPN2はメッセージメールボックスのデータを読み取り、ローカルのメールボックスに記録し、実行を引き継ぐ。

この全過程は、次の2つのコアスマートコントラクトによって管理される：SPN適合の合約はプロトコル層のメッセージ検証とクロスサブネットルーティングを担当し、SPN管理の合約はサブネットのライフサイクル、登録表、ガバナンスを統括。これらは信頼できる仲介者を必要とせず、クロスサブネットの原子化実行と検証可能なデータ共有を実現。

また、緊急時の安全逃避メカニズムも内蔵されており、SPNの運営者の行動に関わらず、ユーザーは常に資産をメインネットに強制撤回できる。これにより、検閲耐性を確保し、DeFiや機関資産など高リスク・高価値のシナリオに適応している。

エコシステム

2026年第2四半期のメインネット立ち上げとTGEに向けて、Pharos財団は多様なエコシステムを構築中。現実世界資産（RWAs）、BTCFi、分散型取引所（DEX）、永続型DEX、予測市場、流動性ステーキング（LST）、自動収益化、AIスマートバンキング、貸付プロトコル、インデックス、オラクル、多署名、ブロックチェーンブラウザ、安全性、クロスチェーン相互運用、ウォレットなどのインフラを整備。

エコシステムは「RealFi（リアルファイ）金融」分野に焦点を当てる。従来のDeFiのオンチェーン収益と異なり、現実世界資産を基盤とした機関レベルのオンチェーン金融を推進。RWAsはCentrifugeなどを通じて誰でもアクセス可能にし、CentrifugeはPharos上で米国債やAAA格の信用商品をトークン化して提供予定。

現状の最大の課題はエコシステムの断片化だ。これに対し、Pharos財団はRealFi連盟の共同構築を推進。Pharosネットワークと連盟の枠組みの下、以下の協力を進める。

• Chainlink：グローバルなクロスチェーン安全通信とデータ整合性の基盤。Pharosの現実資産市場はChainlinkのデータ流価格予言機をネイティブに統合。
• LayerZero：全ネットワークのクロスチェーン相互運用プロトコル。
• TopNod：安全な自主管理のネイティブウォレット。
• Centrifuge：deRWA標準に基づき、高流通・高合成性のRWAsを発行。既存の証券化資産をDeFi対応の流通可能トークンに封入。
• Anchorage Digital：米国の連邦規制準拠の暗号銀行。機関向け資産管理、トークン発行・配布サービスを提供し、TGEの機関投資家資産をカバー。
• R25：構造化信用と透明な収益設計の現実資産専用プロトコル。
• Faroo：Pharosネイティブの現実資産流動性ステーキングプロトコル。

RealFi連盟は段階的に拡大し、資産の質、技術の成熟度、エコシステムの協調性に基づきメンバーを選定。さらに、Pharosは1,000万ドルのRealFi開発者育成基金を設立し、DeFiアプリやインフラの早期チームを支援。協力機関にはHack VC、Draper Dragon、Lightspeed Faction、Centrifugeなどが名を連ねる。

結び

Pharosの根底にある設計理念は、「取引実行の並列化だけでは性能の壁を突破できない。ブロック全体のライフサイクルを並行処理として設計し、長期的にLayer 1のスループット制約を解決することにある」。DTVMスタックは、単一の決定性ランタイムでEVMとWASMを統一し、Pharos StoreはストレージI/Oを8〜10回のディスク読み込みから1〜3回に削減、長年見過ごされてきたスケーリングの課題に直接アプローチしている。

専用処理ネットワークはモジュール化された拡張パスを提供し、流動性の分散を防ぐ。TGEとメインネットは2026年第2四半期に立ち上げ予定であり、その未来は、これらのアーキテクチャが実際のネットワーク性能にどう反映されるか、そしてRealFiの普及次第となる。