MessariがPharosを解析:全ライフサイクルの並行処理により、次世代の高性能L1を定義

執筆者:Youssef Haidar、Messariリサーチャー

翻訳: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、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創立した。

従来の取引実行部分だけを並列処理するパブリックチェーンと異なり、Pharosは合意形成、実行、ストレージ、データ可用性を含む全ての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、主網の安定稼働で毎秒3万件の取引を目標とする。

Pharos Storeはマークルツリーをストレージの基底層に直接埋め込み、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直面する隠れたスループットのボトルネックを解決する。

また、EVMとWASMを統一した決定性仮想マシン(DTVM)を採用し、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る。クロスチェーンブリッジや追加の仮想マシンを必要としない。

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)の構築を支援し、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、独立した検証ノード群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、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する。ネットワークはサブ秒級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。ビジョンは普遍的な金融システムの構築:Web2の超滑らかな体験と、パブリックチェーンの根底にある非中央集権的な安全性を両立させることだ。Pharosは「質を重視し量を求めない」資産エコシステムを展開し、伝統的な成熟機関のオンチェーン資産流動性の解放と、金融サービスが届きにくい層への資産流通チャネルの提供を両立させる。

従来のEVM互換パブリックチェーンと異なる最大の特徴は、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の実行部分だけを並列処理できるにとどまるが、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、合意形成の全ブロックライフサイクルを並列に動かす。

全チェーンの隠れた性能ボトルネックを解消し、ネットワークは安定して毎秒3万取引、2Gbpsのデータ伝送速度を実現可能。これにより、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月に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稼働し、トークン生成イベント(TGE)を開始予定。

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、両者ともに蚂蚁集团のブロックチェーンインフラのコア幹部だった。Alex Zhangは蚂蚁数科のWeb3子会社ZANのCEO、蚂蚁链のCTOを歴任。Wish WuはZANの最高セキュリティ責任者として、機関レベルの安全・コンプライアンスに深く関わる実務経験を持つ。

Pharosは蚂蚁集团の成熟した技術体系から独立し、分離・進化させたもので、非中央集権・オープンソースの底層パブリックチェーンを目指す。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・大学出身者で構成され、技術的蓄積も豊富だ。

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と深い戦略的協力を結び、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、ネットワークの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る。

これらのボトルネックを解消するため、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・決済をデカップリング。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する。

合意層

従来のBFT(ビザンチンフォールトトレランス)合意は単一ノードの提案による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った。Pharosは完全非同期のBFTプロトコルを採用し、固定時間仮定なしで、検証ノードはネットワーク状況に応じて動的に進行。従来のラウンドベースのBFTは前ラウンドの最終確定を待つ必要があり、スループットは最大遅延に制約されていたが、Pharosは提案と確定をデカップリングし、リアルタイムのネットワーク容量に応じて取引を処理。極端な変動時も遅延なく動作し、活性と安全性を両立させる。完全非同期環境下でも活性を維持できる。

重複取引によるネットワーク混雑を防ぐため、決定性マッピングアルゴリズムにより各取引を特定の検証ノードに割り当てる。図示の通り、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、ノード3は取引5を処理。未割り当てのノード4はアイドル状態で冗長データをブロードキャストしない。アクティブな検証ノードは自らの取引をパッキングしてブロック提案を生成。ノード数の増加に伴いネットワークリソースも線形に拡大(ノード集の倍増=提案帯域の倍増)し、冗長なアイドルノードは生じない。

検証ノードは提案を同期的に提出し、全ネットワークでクロス投票を行う。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、最終的に3ラウンドの通信で確定ブロックを生成。重複排除された有序取引帳簿を出力する。

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、従来の逐次処理モデルの代わりに並列のデュアル仮想マシンアーキテクチャを採用。

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。ハードウェアの厳格な決定性を強制するため、すべてのバイトコードは決定性中間表現(dMIR)にコンパイルされ、浮動小数点の曖昧さや未定義例外を排除。dMIRは停止規則や固定数値演算を標準化し、8MBの固定仮想コールスタック(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バックエンドの共通フォーマットとして機能し、JIT(即時コンパイル)エンジンはEVM、WASM、将来的なRISC-Vコントラクトに適応可能。多仮想マシンの断片化と冗長性を回避できる。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。

従来のJITの遅延を抑えるため、DTVMにはZetaエンジンを統合。多くのブロックチェーン仮想マシンは事前コンパイルと初回呼び出しの遅延のトレードオフがあったが、Zetaは関数単位でのコンパイルを実現。コントラクトのデプロイ後、エンジンは正当性を検証し、dMIRバイトコードを生成。バックグラウンドで非同期に関数を逐次コンパイルし、未完了の関数には軽量のプレースホルダーを挿入。次回以降はネイティブコードで直接実行。初回呼び出しの遅延はわずか0.95ミリ秒に抑えられ、2回目以降は完全にネイティブコードで動作。

Pharosのパイプライン

全コンポーネントを連結し、ブロックライフサイクルを並列段階に分解。従来のブロックチェーンは「提案→実行→確定」の順序を厳守し、各段階は前段の完了を待つが、Pharosは64コアのフレームワークを活用し、CPU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、状態最終確定の各段階を並行して重ねて動かす。ハードウェアの無駄を一切生じさせない。

このアーキテクチャは、最終的な確定性を多層に柔軟に設定可能。順序の最終確定(永続的な取引順序のロック)、取引の確定(実行結果の確定)、ブロックの最終確定(全ネットワークのブロックアクセス権)を区別し、取引やゲームなどの低遅延アプリは、完全なブロック確定を待たずに取引順序と実行結果を事前に得られるため、ユーザー体験が大きく向上。オラクルやブロックインデックスなどのインフラは、完全確定を待つ。

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

Ph-WASM

EVMは計算負荷の高いタスクには適さない。256ビットの基本ワード長、スタックベースのアーキテクチャ、現代ハードウェアの特性非対応により、性能上の制約がある。Ph-WASMはPharos向けに特化したWebAssemblyランタイムで、EVMと並行して動作し、高スループット負荷(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)を処理できる。命令あたり複数データのSIMD化や命令融合などの最適化を施し、中央処理装置の演算とI/Oの効率的な連携を実現。

実用面では、RustやC++で開発された高性能ロジックをPh-WASMにデプロイ可能。既存のSolidityコントラクトはEVM上に残る。両者は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呼び出しでき、ブリッジやネストされた仮想マシン、プロセス通信のオーバーヘッドを排除。資産の流動性と合成性をグローバルに統一。

ストレージ層

帳簿状態の肥大化と遅いディスクI/Oは、オンチェーン拡張の致命的なボトルネック。Ethereumを例にとると、単一アカウントの状態照会には8〜10回のディスク読み込みが必要で、ハッシュアドレスの仕組みが頻繁なデータベースの圧縮・整理を引き起こし、多大なディスク帯域を消費する。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、これらの問題を根本から解決する。コアの革新は、認証済みデータ構造をストレージの基底層に直埋め込み、「キー-バリューの二重構造にマークルツリーを重ねる」従来の設計を排し、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とだ。これにより、I/O回数は8〜10回から1〜3回に削減され、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、次の3つのカスタム構造を用いてデータを整理する。

増分多版本マークルツリー(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。全ノードの書き換え不要。

ログ構造化ページングバージョンストレージ(LSVPS):増分多版本マークルツリーのためのメモリ・ディスク間のページング索引抽象。単調増加のバージョン番号を用い、ハッシュアドレスを排除。これにより、従来のログ構造化木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):ユーザーメタデータを追記専用のログ形式で保存し、データの完全性を確保。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は全体の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木と階層型DBの組み合わせの15.8倍に達する。並列実行の深度最適化により、並列読み取り、多スレッドのマークルハッシュ計算、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、逆流制御を行わない。層別・冷熱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。実測により、ストレージ容量は42%超削減。

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とし、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。

専用処理ネットワーク(SPNs)

Pharosは、モジュール化されたアプリ専用の拡張を可能にするSPNsを導入。SPNsは本質的にカスタムの独立実行層であり、Pharosの安全性をネイティブに継承しつつ、半独立運用と共通合意パラメータ・ロジックのカスタマイズが可能。開発者は、全同態暗号(FHE)、多者安全計算(MPC)、AIモデル推論、高頻度取引など、一般的でない計算負荷の高いシナリオに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の継承を活用。Pharosの検証ノードはネイティブトークンをステークし、流動ステーク証明を取得。これを複数のSPNサブネットに再ステークし、安全な共有防護体制を構築。新たなネットワークの立ち上げにあたっても、独立した検証ノードの募集をゼロから行う必要がない。

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。これにはメッセージボックス、登録表、クロスチェーンブリッジの3つのコアコンポーネントを用いる。一般的なLayer 2ネットワークと異なり、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や原子化された資産移動をサポート。多チェーンの流動性分断を回避できる。

クロスサブネット通信の流れ:

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。

中継ノードが取引、暗号証明、ブロックヘッダーを持ち、メインネットに同期。

メインネットは取引の正当性を検証し、メッセージボックスに記録。これがクロスサブネットのグローバルな権威データとなる。

SPN2はメッセージボックスのデータを読み出し、ローカルのメッセージボックスに記録。これで実行の引き継ぎ完了。

全ての過程は、2層のスマートコントラクトによって管理される。SPN適合コントラクトはプロトコルのメッセージ検証とルーティングを担当し、管理コントラクトはサブネットのライフサイクル、登録状況、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。

緊急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可能。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・高価値シナリオに対応。

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構築を推進。現実世界資産(RWAs)、BTCFi、分散型取引所、永続型取引所、予測市場、流動ステーキング(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、多重署名、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、ウォレットなどをカバー。

「RealFi(リアルファイ)」の軸に焦点を当て、従来のDeFiのオンチェーン収益と差別化。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は米国債やAAA格の信用商品をトークン化して提供。

現状の最大の課題はエコシステムの断片化だが、Pharos財団はRealFi連盟の共同構築を開始。Pharosネットワークと連盟の枠組みの下、以下のパートナーと連携:

Chainlink:グローバルなクロスチェーン安全通信とデータ完全性の基盤。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基準に基づき、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。

米国の最初の連邦規制準拠の暗号銀行Anchorage Digitalは、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は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を展開。

FarooはPharosのネイティブ現実資産流動ステーキングプロトコルを構築。

RealFi連盟は段階的に拡大し、資産の質、技術成熟度、エコシステム連携基準に基づき次第にメンバーを選定。さらに、Pharosは1,000万ドルの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。協力パートナーにはHack VC、Draper Dragon、Lightspeed Faction、Centrifugeなど。

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することで、Layer 1パブリックチェーンの長年の性能制約を解消しようとしている。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回に縮小。長らく見過ごされてきたチェーン拡張の課題に真正面から取り組む。

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2四半期に稼働予定。今後の展開は、いかにこのアーキテクチャを実用的なネットワーク性能に落とし込み、RealFiの普及をいかに促進できるかにかかっている。

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