Архитектура сети Kaia

Архитектура Kaia структурирована на три основные сети: сеть основных ячеек (CCN), сеть конечных узлов (ENN) и сеть сервисных цепочек (SCN).

Сеть ядерных ячеек (CCN)

CCN включает в себя основные ячейки, ответственные за выполнение транзакций и генерацию блоков. Каждая основная ячейка обычно включает узел консенсуса и несколько прокси-узлов. Узлы консенсуса проверяют отправленные транзакции и выполняют допустимые, обеспечивая целостность и последовательность блокчейна. Прокси-узлы помогают распространять транзакции и блоки по сети, улучшая эффективность коммуникации.

Сеть узлов конечной точки (ENN)

ENN состоит из конечных узлов, которые служат в качестве точек входа для децентрализованных приложений (dApps) и сервисных цепочек для взаимодействия с блокчейном Kaia. Эти узлы предоставляют API удаленного вызова процедур (RPC), позволяя разработчикам и пользователям читать данные блокчейна и отправлять транзакции непосредственно в сеть без посредников. Конечные узлы поддерживают полную копию реестра блокчейна, облегчая доступ к блокчейн-сервисам.

Сеть цепочек обслуживания (SCN)

SCN включает сервисные цепочки, которые являются вспомогательными блокчейнами, подключенными к основной сети Kaia. Сервисные цепочки разработаны для удовлетворения конкретных требований приложений, таких как повышенная пропускная способность транзакций или специализированные механизмы консенсуса. Они предлагают масштабируемость и гибкость, позволяя разработчикам разворачивать настраиваемые решения, сохраняя взаимодействие с основной сетью Kaia.

Механизм консенсуса: оптимизированный Стамбульский БФТ и его реализация

Kaia использует оптимизированную версию алгоритма консенсуса Istanbul Byzantine Fault Tolerance (IBFT), чтобы обеспечить быструю окончательность транзакций и поддерживать целостность сети. IBFT - это механизм консенсуса, который позволяет сети достичь согласия относительно состояния блокчейна, даже в присутствии злонамеренных участников, при условии, что менее трети узлов являются неисправными или скомпрометированными.

В реализации Каи процесс согласования включает в себя ряд шагов:

Определенный узел-предложитель, выбранный детерминистически, создает новый блок, содержащий ожидающие транзакции, и транслирует его в сеть. Получив предложенный блок, узлы-валидаторы входят в этап предварительной подготовки, где они проверяют правильность блока, включая корректность транзакций и соблюдение протокольных правил.

Валидаторы транслируют свое одобрение блока другим валидаторам, указывая, что они проверили блок и готовы добавить его в блокчейн. Как только супербольшинство (обычно две трети) валидаторов отправили подготовленные сообщения, валидаторы переходят к этапу фиксации, транслируя сообщения фиксации для завершения блока. После получения супербольшинства сообщений о фиксации валидаторы добавляют блок в свою локальную копию блокчейна, достигая мгновенной финальности транзакции.

Эта оптимизированная реализация IBFT позволяет Каие поддерживать время блока в одну секунду, обеспечивая быструю обработку транзакций и высокую пропускную способность.

Метрики производительности Kaia

Архитектура Kaia и механизм консенсуса вносят свой вклад в ее заметные показатели производительности:

• Производительность транзакций: Основная цепочка Kaia способна обрабатывать не менее 4 000 транзакций в секунду (TPS). Такая высокая пропускная способность поддерживает реальные приложения, требующие быстрой обработки транзакций и масштабируемости.
• Время генерации блока: Сеть поддерживает постоянное время генерации блока в одну секунду. Это низкая задержка обеспечивает быструю подтверждение транзакций, улучшая опыт пользователя и отзывчивость приложений.
• Окончательность: Кайя достигает мгновенной окончательности сделки, что означает, что после того, как сделка включена в блок, она считается окончательной и необратимой. Эта характеристика крайне важна для приложений, где необходимо обеспечить уверенность в сделке, таких как финансовые услуги и управление цепочкой поставок.

Основные моменты

• Сеть Kaia структурирована на три основных компонента: сеть основных ячеек (CCN), сеть конечных узлов (ENN) и сеть сервисных цепочек (SCN).
• Ядро сети ячеек обеспечивает выполнение транзакций и генерацию блоков через узлы консенсуса и прокси.
• Узлы конечной точки обеспечивают доступ пользователей и разработчиков к данным блокчейна и сервисам через API RPC и полное обслуживание реестра.
• Сеть сервисных цепочек обеспечивает масштабируемость и настраиваемость с вспомогательными блокчейнами, связанными с главной сетью Kaia.
• Kaia использует оптимизированный механизм согласования Istanbul BFT, достигая высокой производительности с пропускной способностью 4 000 TPS, временем формирования блока в одну секунду и мгновенной окончательностью.