В условиях быстро меняющегося ландшафта блокчейна производительность сети становится критическим узким местом, ограничивающим масштабируемость и эффективность распределенных систем. Протокол DoubleZero — это децентрализованное инфраструктурное решение, предлагающее децентрализованную платформу для создания высокопроизводительных сетей без разрешений, оптимизированных специально для блокчейна и распределенных систем.
Этот всесторонний гид исследует, как DoubleZero решает проблемы сетевой инфраструктуры с помощью своей инновационной архитектуры из двух колец, фильтрации на основе FPGA и управления смарт-контрактами, что позволяет улучшить пропускную способность и задержки для валидаторов, операторов RPC и разработчиков блокчейна по всему миру.
Ключевые выводы
- Инновации протокола DoubleZero: Создает децентрализованную mesh-сеть, преобразуя недостаточно используемые волоконно-оптические каналы в высокопроизводительную инфраструктуру с технологией фильтрации на основе FPGA.
- Оптимизация производительности: Снижает задержку, устраняет дрожание и фильтрует спам на границе сети до того, как трафик достигнет валидаторов блокчейна, обеспечивая существенные улучшения производительности по сравнению с общим интернетом.
- Широкая поддержка приложений: Блокчейны уровня 1, узлы RPC, системы MEV и цепочки второго уровня могут использовать протокол для преодоления узких мест в коммуникациях и достижения повышенной пропускной способности.
- Инновационная архитектура: Система из двух колец разделяет фильтрацию трафика и построение консенсуса, позволяя совместное использование инфраструктуры и сохраняя децентрализованную работу через управление смарт-контрактами.
- Участие без разрешений: Участники могут монетизировать свободную сетевую емкость, в то время как пользователи получают доступ к оптимизированной маршрутизации без долгосрочных контрактов или централизованных зависимостей.
- Дифференциация на рынке: Решает основные ограничения коммуникации блокчейна, которые традиционная интернет-инфраструктура и централизованные решения не могут эффективно решить.
Table of Contents
Что такое протокол DoubleZero?
DoubleZero Протокол является децентрализованной платформой для создания и управления высокопроизводительными сетями без разрешений, специально оптимизированными для распределенных систем, таких как блокчейн. В своей основе DoubleZero преобразует недостаточно используемые частные волоконные каналы в динамичную и обширную глобальную mesh-сеть, которая фильтрует и обслуживает трафик по маршрутам с низкой задержкой и высокой пропускной способностью. Протокол позволяет распределенным системам эффективно отправлять и получать информацию, объединяя индивидуально взносы волоконных связей в синхронизированную сеть, которая фильтрует спам, увеличивает пропускную способность, снижает задержку и устраняет дрожание из коммуникации.
Сеть DoubleZero работает через контроллер без разрешений, который работает в публичном блокчейне, привлекая новые взносы с помощью стимулов, управляя конфигурацией сети и маршрутизацией в ответ на пики спроса, сбои и другие сбои. Этот уровень сетевой инфраструктуры освобождает такие системы, как блокчейны уровня 1, от узких мест в коммуникациях, позволяя им достигать максимальной производительности, разрешенной физикой. По сути, DoubleZero создает «новый интернет, оптимизированный для распределенных систем.»
В отличие от традиционных сетевых решений, которые полагаются на централизованную инфраструктуру или ограничения публичного интернета, DoubleZero использует те же сетевые эффекты, которые сделали интернет ценным, предоставляя в то же время выделенное, высокопроизводительное подключение, специально предназначенное для уникальных потребностей валидаторов блокчейна, узлов RPC и других участников распределенной системы.
Какие проблемы решает протокол DoubleZero?
1. Основное узкое место в коммуникациях блокчейна
Темп улучшения пропускной способности и задержки децентрализованных систем не успевает за потребностями разработчиков и пользователей. Несмотря на значительные улучшения в вычислительных возможностях отдельных валидаторов, эти системы все чаще подвергаются узким местам из-за ограничений по пропускной способности и переменной задержки в коммуникации между валидаторами, а не из-за вычислительных возможностей самих валидаторов. Физический сетевой уровень, который используют блокчейны, не менялся с момента появления Биткойна, создавая фундаментальное ограничение на масштабируемость и децентрализацию.
2. Нерациональная эффективность ресурсов валидаторов
В текущей парадигме блокчейна каждый валидатор сталкивается с потоком входящих транзакций, включая спам и дубликаты, что заставляет их выделять значительные ресурсы для дедупликации, фильтрации и проверки подписей. Это создает неэффективную модель, в которой каждый валидатор должен отдельно справляться с одними и теми же предварительными задачами, что приводит к избыточному потреблению ресурсов по всей сети. Консенсус достигается медленно, так как валидаторы предлагают блоки и голосуют через общедоступные интернет-маршруты, подверженные высокому дрожанию и нестабильной маршрутизации.
3. Ограниченные решения производительности
Существующие решения имеют значительные недостатки. Mempools добавляют задержку и транслируют намерения транзакций до включения. Решения по качеству обслуживания исключают сущности без достаточного долга и добавляют задержку прокси. Масштабирование оборудования ограничивает разнообразие валидаторов и не решает общую производительность сети. Эти подходы не обеспечивают комплексное решение подлежащим проблемам сетевой инфраструктуры.
4. Ограничения публичного интернета
Распределенные системы, требующие высокопроизводительного, чувствительного ко времени общения, вынуждены действовать через публичный интернет, где их трафик без разбора смешивается с не чувствительным ко времени трафиком. Это создает непредсказуемую задержку, дрожание и ограничения по пропускной способности, которые фундаментально ограничивают потолок производительности даже самых оптимизированных реализаций блокчейна.
История протокола DoubleZero
Протокол DoubleZero был основан Остином Федерой, Эндрю МаККоннеллом и Матео Уордом с значительным вкладом Доктора Нихара Шаха, Криса Ремуса, Malbec Labs, Доктора Кевина Бауэрса и команды Firedancer. Проект возник из фундаментального озарения: что если оператор узла не несет единоличной ответственности за ввод и вывод данных? Основатели предложили, что, отделив фильтрацию и проверку от включения транзакций, производства блоков и выполнения, они могут создать параллельный и защищенный поток транзакций, позволяющий операторам узлов оптимизировать свои сетевые операции.
Основная вера, движущая DoubleZero, заключается в том, что изобилие порождает инновации. Каждый шаг-функциональное изменение в доступности пропускной способности или соответствующее сокращение задержки открывает совершенно новые типы приложений и возможностей для распределенных систем. Исходя из этого первого принципа, DoubleZero установил северную звезду по увеличению пропускной способности и уменьшению задержки для распределенных систем по всему миру, чтобы поддерживать более справедливое и открытое будущее для программного обеспечения.
Проект представляет собой первый в своем роде «N1» — базовый уровень нейтральной и производительной физической инфраструктуры, на которой могут строиться распределенные системы и приложения. В настоящее время Jump Trading выступает в качестве основного участника в течение тестовой сети, при этом сеть сохраняет физическое присутствие в крупных мегаполисах, включая Сингапур, Токио, Лос-Анджелес, Нью-Йорк, Лондон, Франкфурт и Амстердам.
Ключевые особенности протокола DoubleZero
1. Инновационная архитектура сети с двумя кольцами
DoubleZero использует революционную концептуальную архитектуру из двух колец: внешнее кольцо входа/выхода и внутреннее кольцо потока данных. Внешнее кольцо взаимодействует с публичным интернетом, используя производительное оборудование, такое как FPGA, для смягчения распределенных атак типа «отказ в обслуживании», проверки подписей и фильтрации дублирующихся транзакций. Внутреннее кольцо позволяет строить консенсус с отфильтрованным трафиком по оптимально маршрутизированным выделенным полосам, создавая масштабируемый и без разрешений сервис информации.
2. Фильтрация на основе FPGA
Протокол реализует специализированное оборудование в ключевых точках входа, которые могут обрабатывать порядок величины больше трафика, чем традиционные процессоры x86. Эти FPGA устройства выполняют специфические задачи, включая удаление спама, дедупликацию набора транзакций и проверку подписей с помощью открытого программного обеспечения, которое обеспечивает справедливое обращение с входящими транзакциями. Эта фильтрация на границе происходит до того, как трафик достигает отдельных валидаторов, значительно сокращая их ресурсы.
3. Упорядоченное управление смарт-контрактами без разрешений
DoubleZero организует себя через проверенные данные, хранящиеся в смарт-контрактах на блокчейне, создавая прозрачный и без разрешений опыт как для участников, так и для пользователей. Распределенная контрольная плоскость использует эту информацию для достижения консенсуса по маршрутизации и приоритетным решениям, автоматически определяя оптимальную конфигурацию сети и цены на основе динамики спроса и предложения в реальном времени.
4. Волоконно-оптическая инфраструктура и сетевые эффекты
Протокол использует значительную свободную емкость на рынке волокна, где современные линзы могут поддерживать сотни теробит в секунду, и значительное «темное волокно» остается неиспользованным. Участники сети предоставляют либо собственные, либо арендованные соединения, согласуясь на совершенно стабильные соглашения, которые устанавливают характеристики связи, включая местоположения конечных точек, пропускную способность, задержку и размер MTU. Федеративная природа создает сетевые эффекты, когда индивидуальные взносы становятся более ценными как часть интегрированного целого.
5. Мультикаст и продвинутая оптимизация трафика
Поддержка мультикастового трафика на внутреннем кольце обеспечивает эффективное распространение блоков, переходов состояний и срезов по сети. Функции с добавленной стоимостью, такие как распространение блоков, выигрывают от одной доменной сети под общим контролем протоколов, оптимизируя поток трафика за пределами возможностей, доступных в публичном интернете.
Случаи использования протокола DoubleZero
1. Оптимизация блокчейна уровня 1
Блокчейны уровня 1 представляют собой наиболее сильный случай использования для DoubleZero, решая основную проблему, когда валидаторы сталкиваются с потоками транзакций, заполненных спамом, одновременно достигая консенсуса через маршруты публичного интернета, подверженные дрожанию. DoubleZero предоставляет масштабируемое оборудование, работающего с открытым кодом для фильтрации, смягчения DDoS-атак, проверки подписей и удаления дубликатов. Это совместное использование инфраструктуры позволяет системе агрегировать общие ресурсы, а не требовать индивидуального обеспечения от валидатора, в то время как выделенные полосы пропускания гарантируют, что блоки строятся, делятся и ратифицируются с минимальными задержками и дрожанием.
2. Улучшение узлов RPC
Удаленные процедуры вызова узлов значительно выигрывают от возможностей DoubleZero по трем критическим вызовам. Во-первых, защита от всплесков трафика во время общественных мероприятий, таких как airdrops или mint’ы NFT, наряду с смягчением DDoS-атак. Во-вторых, улучшение доставки транзакций к лидерам блока или mempools, что критически важно для конкурентоспособных, чувствительных ко времени высокоценностных транзакций, таких как арбитражи. В-третьих, улучшенная синхронизация состояний через надежные, низкозадерживающие соединения, обеспечивающие поддержку актуальных представлений блокчейна для следующих приложений.
3. Системы максимизируемой извлекаемой ценности (MEV)
Системы MEV, будучи крайне чувствительными к задержке, выигрывают от улучшений производительности DoubleZero по двум направлениям. Улучшенная видимость реального состояния сети обеспечивает более прибыльный порядок транзакций и эффективное построение блоков. Кроме того, более быстрая передача предложений валидаторам предоставляет дополнительное время для сложных комбинаторных алгоритмов оптимизации, чтобы найти лучшие заказы транзакций, что напрямую переводит улучшение задержки в увеличенную прибыль.
4. Приложения второго уровня и межсетевого взаимодействия
Блокчейны второго уровня, использующие центральные или распределенные последователи, могут использовать DoubleZero для стандартных приложений, таких как фильтрация входящих транзакций и постинг блоков уровня 1 с низкой задержкой. Более критично, протокол облегчает координацию между несколькими последовательными системами, предотвращая траты вычислительных ресурсов, поддерживая модульные архитектуры с уровнями доступности данных. Высокоскоростные подключения гарантируют, что уровни доступности данных соответствуют требованиям производительности цепочек второго уровня.
Как работает протокол DoubleZero?
DoubleZero функционирует через координированную экосистему участников, специализированного оборудования и управления смарт-контрактами. Вкладчики пропускной способности сети обеспечивают выделенную пропускную способность между центрами обработки данных, управляя устройствами, совместимыми с DoubleZero (DZDs) на каждой конечной точке с интернет-соединением. Эти участники запускают программное обеспечение DoubleZero, предоставляя такие услуги, как мультикаст, поиск пользователей и фильтрация на границе. Отдельно вкладчики вычислительных ресурсов выполняют задачи обслуживания и мониторинга, отслеживая пользовательские транзакции, рассчитывая сборы, фиксируя результаты, управляя смарт-контрактами, передавая подтверждения блокчейна и публикуя данные телеметрии для прозрачных показателей производительности.
Протокол функционирует через взаимосвязанные программные компоненты: демону DoubleZero взаимодействует с хостовыми сетевыми стеками для управления туннельными интерфейсами и маршрутизацией; служба активации следит за событиями контрактов, требующими IP-выделений и изменения состояний; контроллер служит интерфейсом конфигурации для агентов устройств; и программное обеспечение агента применяет изменения конфигурации к физическим устройствам на основе данных смарт-контрактов. Обмены DoubleZero (DZXs) служат межсоединительными пунктами, где различные соединения участников соединяются в крупных мегаполисах, обеспечивая эффективное перекрестное соединение в более широкую mesh-сеть.
Смарт-контракты определяют сеть через проверенные данные на блокчейне, создавая прозрачную и без разрешений работу. Участники соединяются, установив соглашения об уровне обслуживания, включая местоположения конечных точек, пропускную способность, задержку и спецификации MTU. Распределенный контроллер определяет оптимальную конфигурацию сети, используя данные смарт-контрактов, определяя соответствующую цену, чтобы пользователи платили пропорционально их воздействию на систему, в то время как поставщики получают стимулы, соответствующие их ценностному вкладу.
Архитектура сети DoubleZero
Архитектура сети DoubleZero состоит из двух основных компонентов: сетевых устройств в ключевых точках входа/выхода и выделенной пропускной способности по всей сети, образуя mesh-сеть через технологии оркестрации, которые агрегируют гетерогенные вклады. Этот дизайн использует сильные стороны частных сетей (унифицированные стандарты, но ограниченный охват) и публичных сетей (широкий охват, но множественные стандарты), сочетая лучшее из обоих миров.
Сетевые устройства выполняют две функции: позволяют индивидуально внесённым волоконным ссылкам работать как одна единая сеть с приоритетом и осуществляют фильтрацию, проверку и защиту от спама. При запуске сеть использует коммерчески доступные FPGA, которые сбалансированы по производительности, скорости и стоимости в интегрированных устройствах, обрабатывающих как фильтрацию, так и маршрутизацию. Отдельные развертывания могут управлять дедупликацией, фильтрацией и проверкой подписей для нескольких гигабит в секунду входящих данных при управлении соединением с валидаторами и клиентскими устройствами нижнего уровня.
Оптоволоконные соединения предоставляют соединения с низкой задержкой и высокой пропускной способностью по всему миру через участников сети, которые предоставляют либо собственные, либо арендованные соединения от крупных провайдеров услуг. Участники соглашаются на соглашения об уровне обслуживания, устанавливающие характеристики соединений, включая местоположения конечных точек, пропускную способность, задержку и соблюдаемый размер MTU. Мониторинг производительности обеспечивает, чтобы соответствующие соединения зарабатывали вознаграждения, в то время как несоответствующие соединения сталкивались с дисквалификацией. Архитектура соединяет валидаторов, RPC и другие системы на краю сети с ядром, соединенным в точках обмена DoubleZero, позволяя эффективную связь в крупных мегаполисах, аналогично публичным интернет-обменам, но оптимизированным для блокчейн-трафика.
Будущее протокола DoubleZero
Дорожная карта разработки DoubleZero выходит за пределы блокчейна, охватывая любую распределенную систему, требующую высокопроизводительной связи. Приложения протокола охватывают сети доставки контента, онлайн-игры, обучение крупным языковым моделям и корпоративные сети, решая основную проблему, что почти каждое приложение вычислений с высокой производительностью, чувствительное ко времени, ограничено входящими и исходящими потоками данных, а не вычислительной мощностью.
Проект нацелен на то, чтобы утвердиться как основная инфраструктура «N1», на которой могут строиться распределенные системы и приложения, похожие на то, как интернет сегодня служит основой инфраструктуры. По мере развития сети будут добавлены дополнительные стратегии идентификации и аутентификации для поддержки пользовательских систем из различных экосистем, выходящих за рамки первоначального фокуса на блокчейне.
Операции, управляемые сообществом, будут развиваться для решения проблем по всей сети через упрощенные процессы, объединяющие участников для диагностики и ремонта, в то время как пользователи сохранят резервные возможности к публичному интернету во время нарушений. Дорожная карта открытого кода протокола включает в себя публикацию репозиториев для широкой доступности, признавая, что многие пользователи предпочитают компилировать из исходного кода, чем использовать упакованные версии.
Долгосрочная разработка сосредоточена на расширении географического присутствия, усовершенствовании возможностей FPGA и поддержке дополнительных клиентов валидаторов и распределенных сетей. Безразрешенческая природа сети и управление смарт-контрактами обеспечивают устойчивый рост через согласованные стимулы между участниками и пользователями, создавая самосовершенствующуюся систему, которая становится более ценной по мере увеличения распространения.
DoubleZero против традиционной интернет-инфраструктуры
Прямые конкуренты инфраструктуры
DoubleZero сталкивается с конкуренцией со стороны традиционных централизованных инфраструктурных провайдеров, включая крупные облачные платформы (AWS, Google Cloud, Microsoft Azure) и сети доставки контента (Akamai, Cloudflare). Эти участники устанавливают долгосрочные аренды у поставщиков сетевых услуг, чтобы структурировать свои сети, предлагая стабильную производительность для пользователей, близких к краям сети, но страдая от ограничений публичного интернета для удаленных пользователей и создавая значительный риск контрагента для зависимых приложений.
Протокол также конкурирует со специализированными провайдерами блокчейн-инфраструктуры и частными поставщиками сетевых услуг, которые арендуют пропускную способность для предприятий. Однако эти бизнес-модели являются негибкими, продавая пропускную способность в фиксированных объемах на длительные сроки через времязатратные процедуры переговоров и включения, что плохо сочетается с динамическими потребностями предприятий.
Конкурентные преимущества DoubleZero
Основные преимущества DoubleZero проистекают из его децентрализованной, безразрешительной модели в сочетании с оптимизированным для блокчейна дизайном. В отличие от централизованных альтернатив, протокол устраняет единственные точки отказа и риск контрагентов, обеспечивая гибкость в регулировании задержки, пропускной способности и продолжительности без фиксированных контрактов. Сеть предлагает многоуровневое ценообразование, позволяя пользователям платить за приоритетный или базовый доступ для максимизации эффективности, передавая избыточную ценность обратно поставщикам.
Преимущества производительности включают значительное сопротивление DDoS-атакам, требующим «много теробит в секунду, одновременно на географически распределенных объектах», а не нацеливаясь на отдельных валидаторов. Оптимизация фильтрации и маршрутизации протокола может достичь уровней производительности, которые «иначе не достижимы без централизованной ко-локализации систем.» Сетевые эффекты создают ценность, где индивидуальные внесения становятся существенно более ценными через ассоциацию с соседними ссылками, аналогично моделям альянсов авиакомпаний.
Анализ позиционирования на рынке
Традиционные инфраструктурные решения преуспевают в устоявшихся корпоративных рынках с предсказуемыми паттернами трафика и долгосрочным планированием мощностей. Однако они испытывают трудности с динамическими рабочими нагрузками блокчейна, требующими резервной пропускной способности, специализированной фильтрации и оптимизации с ультра-низкой задержкой. DoubleZero позиционирует себя как оптимальное решение для распределенных систем, требующих гибкой высокопроизводительной сетевой инфраструктуры без компромиссов по централизации.
Открытая философия протокола и модель участия без разрешений создают устойчивые конкурентные преимущества через сетевые эффекты и развитие, управляемое сообществом, в то время как традиционные провайдеры сталкиваются с ограничениями масштабирования и рисками централизации, которые становятся более проблематичными по мере повышения уровня принятия блокчейна.
Заключение
Протокол DoubleZero представляет собой значительное развитие инфраструктуры блокчейна, вводя первую в мире децентрализованную платформу для высокопроизводительных сетей распределённых систем. Решая критические узкие места коммуникации, которые ограничивали масштабируемость блокчейна с момента возникновения Биткойна, DoubleZero позволяет распределённым системам достигать теоретических максимумов своей производительности через инновационную фильтрацию на основе FPGA, управление смарт-контрактами и агрегирование волоконных соединений без разрешения.
Двукольцевая архитектура протокола, сочетающая фильтрацию внешнего кольца с оптимизированной маршрутизацией внутреннего кольца, создает беспрецедентные улучшения производительности для блокчейнов уровня 1, узлов RPC, систем MEV и решений второго уровня. В отличие от традиционных инфраструктурных провайдеров, создающих риски централизации и негибкие контракты, модель сетевых эффектов DoubleZero трансформирует индивидуальные вклады в единую глобальную сеть, более ценную, чем сумма ее частей.
Поскольку технология блокчейн продолжает развиваться к мейнстримному принятию, DoubleZero позиционирует себя как основную инфраструктуру «N1», позволяющую следующему поколению распределенных приложений. С его основой в инновациях на основе изобилия и обязательством по увеличению пропускной способности при снижении задержки, DoubleZero стремится предоставить улучшенную инфраструктуру для распределенных систем, требующих безкомпромиссной производительности, не жертвуя принципами децентрализации.
Присоединяйтесь к MEXC и начните трейдинг!
