Messari аналізує Pharos: паралельна обробка повного життєвого циклу, визначення L1 наступного покоління з високою продуктивністю

Автор оригіналу: Youssef Haidar, дослідник Messari

Переклад оригіналу: Chopper, Foresight News

TL;DR:

• Pharos — модульна базова ланцюгова мережа Layer 1, орієнтована на глобальну інфраструктуру для реальних активів (RWAs), заснована на команді блокчейн-інфраструктури під керівництвом колишніх керівників Ant Group.
• На відміну від звичайних публічних ланцюгів, що обробляють транзакції послідовно, Pharos реалізує повний життєвий цикл блоку, включаючи консенсус, виконання, зберігання та доступність даних у паралельній архітектурі, прагнучи стабільно досягти 30 000 транзакцій за секунду.
• Pharos Store безпосередньо вбудовує Меркл-дерево у нижній рівень зберігання, зменшуючи кількість операцій читання/запису з диска з 8-10 до 1-3, вирішуючи приховані вузькі місця пропускної здатності високопродуктивних паралельних мереж.
• Pharos об’єднує EVM і WASM у один детермінований віртуальний машин (DTVM), дозволяючи Solidity-контрактам викликати Rust-контракти нативно без додаткових мостів або накладних витрат між віртуальними машинами.
• Спеціальна мережа обробки (SPN) підтримує розробників у створенні налаштованих рівнів виконання для високонавантажених сценаріїв (наприклад, деривативні торги, ZK-підтвердження), зберігаючи безпеку основної мережі через нативне повторне залучення застави, без необхідності створювати окремі вузли.

Вступ

Pharos — високопродуктивна модульна мережа Layer 1, яка прагне створити глобальну інфраструктуру для реальних активів (RWAs). Мережа підтримує швидкість блокування у субсекундному діапазоні та може обробляти мільярдні одночасні підключення користувачів. Мета проекту — побудова інклюзивної фінансової системи: поєднання максимальної плавності Web2 інтернету з децентралізованою безпекою нативних ланцюгів. Pharos орієнтований на «якість, а не кількість» активів, допомагаючи традиційним інституціям розблокувати ліквідність на ланцюгу та відкриваючи доступ до активів для недообслуговуваних груп.

Головна перевага Pharos перед звичайними EVM-совісними ланцюгами — глибока архітектура паралельних обчислень (DP). Більшість мереж обробляють лише транзакції послідовно на етапі виконання, тоді як Pharos за допомогою спеціалізованого апаратного забезпечення реалізує паралельний життєвий цикл всього блоку, охоплюючи доступність даних, обчислення, узгодження та підтвердження.

Завдяки подоланню прихованих вузьких місць у всьому ланцюгу, мережа стабільно досягає пропускної здатності 30 000 транзакцій за секунду та швидкості передачі даних 2 Гбіт/с, що достатньо для одночасної роботи мільярдів користувачів по всьому світу. Після успішного запуску тестової мережі AtlanticOcean у жовтні 2025 року, планується запуск основної мережі у другому кварталі 2026 року та проведення TGE.

Історія проекту

Pharos був заснований Алексом Чжаном і Wish Wu у листопаді 2024 року, обидва раніше займали керівні посади у ядрі блокчейн-інфраструктури Ant Group. Алекс Чжан був CEO Web3 підрозділу ZAN та технічним директором AntChain; Wish Wu — головним безпековим офіцером ZAN, має багаторічний досвід у сфері безпеки та відповідності.

Проект виник із зрілої технологічної платформи Ant Group, пройшов незалежне розділення та оновлення, з метою створення децентралізованої, відкритої базової ланцюгової мережі. Команда складається з фахівців із Microsoft, PayPal, Stanford, Ripple та інших провідних компаній і університетів.

У листопаді 2024 року Pharos залучив 8 мільйонів доларів на посівному раунді від Hack VC і Lightspeed Faction. Одночасно укладено стратегічне партнерство з ZAN для розвитку інфраструктури вузлів, систем безпеки та апаратного прискорення, щоб забезпечити стабільну роботу мережі на рівні інституцій.

Ключові технології

Pharos розглядає повний життєвий цикл блоку як паралельний процес планування. Команда вважає, що оптимізація лише одного модуля виконання не дозволить подолати обмеження продуктивності, що виникають у процесах зчитування/запису даних, підтвердження консенсусу та розповсюдження даних.

Щоб подолати ці вузькі місця, Pharos застосовує модульну стекову архітектуру, розділяючи процеси виконання, консенсусу та розрахунків, підтримуючи їх за допомогою спеціалізованих механізмів зберігання та двох віртуальних машин.

Консенсусний рівень

Традиційний BFT (визначена стійкість до збоїв за Бейзантом) базується на одному пропонувальнику блоку, що обмежує продуктивність і створює ризик єдиної точки відмови. Pharos використовує повністю асинхронний протокол BFT, що не вимагає фіксованих часових припущень: валідатори можуть динамічно просуватися залежно від стану мережі, без пасивного очікування тайм-аутів.

Більшість протоколів BFT на основі раундів чекають підтвердження попереднього раунду, що обмежує пропускну здатність через максимальну затримку. Pharos розділяє етап пропонування блоку та підтвердження, дозволяючи валідаторам обробляти транзакції у реальному часі, навіть за високої волатильності, зберігаючи активність і безпеку. Навіть у повністю асинхронних умовах цей протокол зберігає здатність до активної роботи.

Щоб уникнути перевантаження мережі через дублювання транзакцій, використовується детермінований алгоритм розподілу, що призначає кожну транзакцію конкретному валідатору. Це ілюструє схема: транзакції з мемпулу розподіляються між валідаторами, кожен обробля свої, а валідатори, що не отримали завдання, залишаються вільними, не поширюючи зайві дані. Активні валідатори самостійно формують пропозиції блоків. Зі збільшенням кількості валідаторів ресурси мережі масштабуються лінійно, без зайвих порожніх вузлів.

Після отримання всіх пропозицій валідаторами, мережа проводить інтенсивне перехресне голосування. Якщо понад дві третини валідаторів погоджуються, мережа поширює та підтверджує блок, що дозволяє за три раунди досягти остаточного консенсусу та сформувати унікальний, відсортований журнал транзакцій.

Рівень виконання

Ядро рівня виконання Pharos — стек детермінованої віртуальної машини (DTVM), що замінює традиційну послідовну обробку на паралельну архітектуру з двома VM.

Стек DTVM

DTVM нативно підтримує EVM і WASM у одному середовищі, без потреби у окремих віртуальних машинах, дозволяючи викликати Solidity-контракти з Rust, C++ та інших мов. Щоб забезпечити сувору детермінованість, усі байткоди компілюються у стандартний проміжний формат (dMIR), що виключає плаваючу точку, невизначені виключення та інші недетерміновані поведінки. dMIR має фіксовані правила зупинки та обчислювальну логіку з фіксованим числовим діапазоном, а стек викликів — 8 МБ з глибиною до 1024, що забезпечує однакову поведінку на x86 і ARM.

Оскільки dMIR є універсальним форматом для багатобайтових байткодів, його можна використовувати для оптимізованого JIT-компіляції під EVM, WASM і потенційно RISC-V, уникаючи фрагментації архітектур. Ліцензовані модулі, скомпільовані у dMIR, можуть виконуватися безпосередньо на ланцюгу.

Щоб зменшити затримки традиційної JIT-компіляції, DTVM інтегрує Zeta-двигун. Більшість віртуальних машин мають дилему між довгостроковою попередньою компіляцією та швидким запуском. Zeta розбиває компіляцію на функціональні блоки, що дозволяє швидко запускати функції з попередньою перевіркою та асинхронною компіляцією. Перший виклик функції триває всього 0,95 мс, а наступні — виконуються у нативному режимі.

Потік роботи Pharos

Pharos використовує конвеєр, що об’єднує всі компоненти, розбиваючи життєвий цикл блоку на паралельні етапи. Звичайний блокчейн виконує «пропозиція → виконання → підтвердження» послідовно, очікуючи завершення попереднього етапу. Pharos, завдяки 64-ядерній архітектурі, динамічно розподіляє ресурси процесора та диска, паралельно обробляючи виконання, хешування Меркл та підтвердження стану, без простоїв.

Ця архітектура підтримує гнучкий рівень остаточної визначеності: порядок транзакцій (завжди однаковий), результати виконання та доступ до повного блоку. Це дозволяє низьколатентним застосункам, наприклад, іграм або DeFi, отримувати результати раніше завершення всього блоку, покращуючи користувацький досвід; інфраструктурні сервіси, як оракул або індекси, чекають остаточного підтвердження.

Завдяки цій архітектурі, Pharos може досягти пропускної здатності 500 000 транзакцій за секунду, зменшуючи затримки на 30-50% порівняно з традиційними послідовними потоками.

Ph-WASM

EVM не підходить для обчислювально інтенсивних задач через 256-бітний діапазон, стекову архітектуру та відсутність підтримки сучасних апаратних функцій. Ph-WASM — спеціальний рушій WebAssembly для Pharos, що працює паралельно з EVM і підтримує високий пропуск, включаючи AI-моделі, довгострокові контракти та ZK-підтвердження. Завдяки високорівневим оптимізаціям, таким як SIMD та інструкційне об’єднання, він ефективно виконує ресурсоємні обчислення та I/O.

Реальна цінність: розробники можуть писати критичні логіки на Rust або C++, деплоїти їх у Ph-WASM; існуючі Solidity-контракти залишаються на EVM. Обидва типи віртуальних машин компілюються у dMIR, що дозволяє Solidity-контрактам викликати Rust-контракти нативно без мостів або накладних витрат, забезпечуючи єдину глобальну ліквідність і можливості композиції. Наприклад, DeFi-протоколи можуть використовувати Solidity для фронтенду та Rust для бекенду, з високою пропускною здатністю.

Сховище

Збільшення обсягу стану та повільність дискових операцій — приховані вузькі місця масштабування ланцюга. Навіть найшвидші рушії стикаються з затримками через традиційний Меркл-дерево (MPT), що вимагає 8-10 операцій читання/запису. Наприклад, для запиту стану одного аккаунта Ethereum потрібно 8-10 дискових операцій, що створює навантаження на базу даних. З ростом кількості аккаунтів ця проблема посилюється, обмежуючи пропускну здатність.

Pharos Store — це вбудований у базовий рівень зберігання високоефективний та довірений механізм, заснований на логовій структурі (LETUS). Його головна ідея — інтегрувати Меркл-дерево безпосередньо у нижній рівень зберігання, відмовившись від зовнішніх ключ-значень ієрархій. Це зменшує кількість дискових операцій з 8-10 до 1-3, а структура з часом стає все ефективнішою.

Застосовуються три спеціальні структури:

• DMM-Tree — інкрементне Меркл-дерево з високою гілковістю, що зберігає лише зміни стану без перезапису всього дерева.
• LSVPS — логова структура з розбиттям на сторінки, що зменшує навантаження на диск і знижує споживання пропускної здатності на 96.5%.
• VDLS — додатковий журнал у форматі додавання-зчитування для метаданих, що швидко відновлює дані після збоїв.

За даними, Pharos Store зменшує загальні витрати на зберігання на 80%, а I/O пропускна здатність у 15.8 разів перевищує Ethereum з Меркл-деревом і рівневими базами даних. Підтримує паралельне читання, багатопоточну хешинг та безблокове записування, забезпечуючи швидкість рівня виконання без обмежень. Також підтримує автоматичне переміщення старих даних на дешевше сховище, зменшуючи обсяг збережених даних більш ніж на 42%.

Мережевий рівень

Мережевий рівень базується на оптимізованому P2P-протоколі для швидкої передачі повідомлень. Він автоматично регулює пропускну здатність залежно від навантаження, забезпечуючи швидке поширення транзакцій і даних навіть у високонавантажених сценаріях.

Спеціальна обробна мережа (SPN)

Pharos запроваджує SPN — модульовану мережу для масштабування специфічних застосунків. SPN — це окрема, налаштована рівень виконання, що успадковує безпеку основної мережі та може мати власні параметри консенсусу. Розробники можуть створювати SPN для ресурсомістких задач, таких як FHE, MPC, AI-висновки або високочастотна торгівля.

SPN підтримує безпечне повторне залучення застави: валідатори основної мережі ставлять свої токени у заставу, отримують підтвердження безпеки, а потім залучають їх у SPN. Це створює спільну систему безпеки без необхідності окремого набору валідаторів для кожної підмережі.

Міжсубмережевий обмін відбувається через протокол повідомлень, реєстр та крос-ланцюгові мости. Це дозволяє активам і даним безпечно переміщатися між основною мережею та SPN, з мінімальними затримками та безпосередньою інтеграцією з Pharos.

Процес міжсубмережевої комунікації:

1. Користувач ініціює транзакцію у SPN1, вказуючи цільову SPN2.
2. Посередник передає транзакцію та криптографічні докази до основної мережі.
3. Основна мережа перевіряє та зберігає повідомлення у центральному ящику.
4. SPN2 зчитує повідомлення, зберігає його локально та виконує операцію.

Усі ці процеси контролюються двома основними контрактами: контрактом протоколу (для перевірки повідомлень і маршрутизації) та управлінським контрактом (для управління життєвим циклом SPN). Це забезпечує безпечне та довірливе переміщення активів і даних без посередників.

Внутрішня система аварійного захисту гарантує, що користувачі завжди можуть вивести активи на основну мережу, незалежно від дій операторів SPN, що важливо для високоризикових сценаріїв, таких як DeFi або корпоративні активи.

Екосистема

Для запуску основної мережі та TGE у другому кварталі 2026 року, Фонд Pharos формує повноцінну екосистему, що охоплює RWAs, BTCFi, децентралізовані біржі, стейкінг, автоматизацію доходів, AI-банкінг, кредитні протоколи, індекси, оракули, мульти-підпис, блокчейн-оглядачі, міжланцюгову взаємодію та гаманці.

Фокус — на «RealFi» — реальному фінансуванні: побудова інституційного рівня фінансових сервісів на основі реальних активів. RWAs будуть доступні всім через платформи, наприклад, Centrifuge, яка запустить токенізовані американські облігації JTRSY та структуровані кредити JAAA.

Основні перешкоди — фрагментація екосистеми. Тому створено RealFi-альянс, у який входять Chainlink (з ціновими оракулами), LayerZero (міжланцюгові протоколи), TopNod (гаманці), Centrifuge (токенізація RWAs), Anchorage Digital (інституційне зберігання активів), R25 (структуровані кредити), Faroo (протоколи обігу активів). Також створено фонд у 10 мільйонів доларів для підтримки стартапів і розробників.

Висновки

Головна ідея Pharos — не лише паралелізація виконання транзакцій, а й проектування всього життєвого циклу блоку для паралельної обробки. Це дозволяє подолати структурні обмеження Layer 1, що стримують масштабованість. Стек DTVM об’єднує EVM і WASM у єдине детерміноване середовище, а Pharos Store зменшує I/O з 8-10 до 1-3 операцій. Спеціальна мережа обробки (SPN) відкриває шлях до модульного масштабування без розпорошення ліквідності. Запуск основної мережі заплановано на 2026 рік, і подальший успіх залежить від здатності реалізувати архітектурні переваги у реальну продуктивність та популяризацію RealFi на платформі Pharos.