Що таке мережа Pod?

Мережа Pod - децентралізований протокол, що спрощує розробку додатків Web3 за допомогою модульної та міжланцюжкової технологій. Вона не має блоків, лідерів та розслабленого підходу до загального упорядкування транзакцій.

Проект був створений для вирішення ключового виклику у Web3: складності розробки додатків блокчейну та високих оперативних витрат. Забезпечуючи спільне використання ресурсів та безшовну взаємодію даних між блокчейнами, мережа Pod надає розробникам ефективне, безпечне та масштабоване рішення.

Контекст проекту

Команда мережі Pod складається з інженерів та розробників з великим досвідом у галузі технологій блокчейну та індустрії. Члени команди з провідних глобальних компаній, таких як a16z, Google, Amazon та Twitter, мають глибоку технічну експертизу та інноваційні можливості.

Шрест Агравал є співзасновником та генеральним директором мережі Pod і також працює консультантом в Common Prefix. Харіс Каравасіліс, співзасновник та генеральний оперативний директор, раніше працював в Amazon. Діонісіс Зіндрос, головний стратег з питань стратегії, має досвід роботи в Google та Twitter. Келлі Базбі, ключовий член мережі Pod, раніше працювала в Bloomberg та a16z.

У січні 2025 року мережа Pod завершила раунд збору $10 мільйонів, який очолив a16z Crypto CSX та 1kx Network. Участь взяли Flashbots, Blockchain Builders Fund, Protagonist, Нік Уайт, Сергій Горбунов, Девід Це, Вайкіт Лау та інші відомі венчурні фонди та ангельські інвестори. Навіть до раунду збору коштів, мережа Pod вже забезпечила підтримку від стратегічних інвесторів та ангельських спонсорів, що забезпечило фінансування досліджень та розробок на початковому етапі.

Частково впорядковані набори даних

Основний дизайн системи мережі Pod дуже простий: транзакції передаються набору валідаторів, які їх перевіряють та ставлять відмітку про час — без блоків, блокчейну, складних протоколів узгодження чи криптографічних алгоритмів.

Pod виступає як примітив рівня 1, призначений для прийняття транзакцій в якості введення та вироблення журналу (послідовний список транзакцій) як вихід. На відміну від традиційних блокчейнів, які забезпечують строге загальне упорядкування транзакцій, Pod вводить слабкий протокол консенсусу, де транзакції лише частково упорядковані. Це означає, що, хоча транзакції слідують послідовно, їх точні позиції можуть трохи змінюватись з часом—поняття, яке часто називають "простіром коливання".

Ілюстрація «Sway Space» (Джерело: pod.network)

Завдяки гнучкості «простору коливань» Pod досягає оптимальної затримки та продуктивності пропускної здатності. Це усуває потребу в комунікації між перевіряючими, дозволяючи клієнтам надсилати транзакції безпосередньо в мережу. Транзакції потім ефективно та масштабовано упорядковуються. Ця конструкція робить Pod потужним бекендом для децентралізованих додатків, забезпечуючи високошвидкісні, перевірені дані без обмежень традиційних бутлоків узгодження.

ядро-подіум

Под Network представляє pod-core, нову концепцію консенсусу, розроблену для досягнення фізично оптимальної затримки. Транзакції можуть бути записані та прочитані лише одним мережним обхідом, що означає, що підтвердження відбувається приблизно за 200 мілісекунд. Ця оптимізована затримка дозволяє пропускній здатності відповідати фізичним можливостям мережі, досягаючи швидкостей, порівнянних з Пошуком Google.

Порівняння даних TPS посилання

Примітка: Вищезазначені цифри є приблизними. Фактична продуктивність може варіюватися в залежності від умов мережі та конфігурацій системи.

Діаграма нижче ілюструє, як транзакції переміщуються від клієнта до набору валідаторів і назад до клієнта, завершуючи в одному мережевому раунді. Весь процес простий, інфраструктура складається з активного набору валідаторів, які відповідають за реєстрацію транзакцій. Валідатори не спілкуються безпосередньо один з одним, що є ключовою причиною високої швидкості Pod.

Клієнти знають активний набір перевіряючих. Вони підключаються до цих перевіряючих та відправляють транзакції, які врешті-решт підтверджуються. Клієнти можуть запитувати журнали перевіряючих, щоб виявити підтверджені транзакції та їх асоційований «діапазон коливань».

Потік транзакцій (Джерело: pod.network)

Переваги дизайну

Оптимізація затримки: Угоди підтверджуються протягом однієї мережевої поїздки (приблизно 200 мілісекунд). Це досягає швидкості, близької до фізичних обмежень світла, що робить Web3 таким же швидким і простим, як пошук в Google.

Архітектура на основі потоку: Кожний аспект системи Pod базується на відтягуванні, а не на витягуванні, що усуває необхідність у блоках. Традиційні блокчейни вимагають від користувачів чекати, доки буде створено новий блок для підтвердження транзакцій, що призводить до штучних затримок. Потіковий дизайн Pod дозволяє користувачам підтверджувати транзакції безпосередньо після отримання достатньої кількості підписів.

Простота: ядро-под використовує мінімалістичний дизайн, що спрощує аудит та формальний аналіз. Його механізм згоди складається лише з кількох сотень рядків коду Rust, уникнення складних криптографічних технік, таких як докази знань або багатосторонні обчислення. Хоча Pod використовує передові криптографічні методи для покращення функціональності, його основна структура залишається простою.

Модульність та гнучкість: Незважаючи на його простоту, Pod є багатофункціональною системою. Для підтримки цього балансу кожен компонент розроблений незалежно з чіткими інтерфейсами для взаємодії. Ця високоякісна модульна архітектура дозволяє розробникам налаштовувати та будувати компоненти додатків згідно з їх потребами, підвищуючи ефективність розробки.

Масштабованість: Інспірований традиційними системами управління реляційними базами даних (СУБД), Pod використовує перевірені техніки масштабування для досягнення високопродуктивності в Інтернеті. Серед них - відокремлення валідаторів записів та читання (архітектура майстер-раб), ефективне кешування та індексація, балансування навантаження та гаряче заміщення. Крім того, Pod включає Certificate Transparency (CT), фундаментальний механізм безпеки за X.509/HTTPS, що дозволяє обробляти високопродуктивний обсяг транзакцій в Інтернеті.

Підтримка цензури: Під час підтвердження високопродуктивних транзакцій Pod також забезпечує опір цензурі в межах того ж короткого часу підтвердження. Це забезпечує, що чесні транзакції не можуть бути селективно цензуровані - будь-яка цензурна атака повинна була б або зупинити весь систему, або дозволити підтвердження всіх чесних транзакцій. Оскільки Pod працює без лідерів або блоків, системна зупинка ніколи не відбувається, забезпечуючи як живість, так і опір цензурі.

Трасовість: Кожен заяви валідатора в межах Pod є повністю прослідковуваним, від підтверджень окремих транзакцій до запитів клієнта легкого ваги щодо смарт-контрактів, а також повних звітів про баланси для повних вузлів. Цей механізм обліку дозволяє покарати валідаторів, які вчинили недоречності, забезпечуючи міцну економічну безпеку.

При виконанні

У блокчейн-системах підтверджені транзакції розташовані послідовно, а кінцевий стан визначається за допомогою окремого застосування кожної транзакції. Цей процес відомий як реплікація машини стану. Однак в Pod система може обробляти непересічні транзакції більш ефективно. Кожна транзакція блокує лише ту частину стану, на яку вона впливає, а не застосовує глобальний блокування на всій машині стану, як в традиційних системах. Це означає, що транзакціям не потрібно чекати, доки попередні будуть повністю виконані перед обробкою. Простими словами, якщо дві або більше транзакції не мають строгого порядку виконання і можуть бути обміняні (тобто їх вплив на стан системи залишається однаковим незалежно від порядку, в якому вони підтверджуються), їх можна виконати одночасно.

Для додатків, які вимагають строгого порядку, Pod дозволяє розробникам створювати індивідуальні інструменти управління порядком, які успадковують гарантії безпеки Pod. Це дозволяє MEV-чутливим додаткам контролювати управління порядком, зберігаючи при цьому переваги швидкості та компоновки базової системи.

Поддержка EVMx, розширеної версії віртуальної машини Ethereum (EVM). З EVMx розробники можуть продовжувати використовувати знайому інструментальну ланцюжок Solidity, використовуючи переваги швидкості остаточності та швидкості виконання Pod. EVMx розроблено з метою мінімізації зусиль, необхідних для використання високошвидкісних можливостей виконання Pod.

Про масштабованість

На базі ядра pod-core мережа Pod оптимізує та покращує кілька функцій масштабованості, використовуючи криптографічні техніки. Ці покращення дотримуються принципу мінімізації довіри, що означає, що безпека мережі Pod залежить виключно від безпеки ядра pod-core.

Вторинні вузли

Поділ відокремлює вузли обробки записів від вузлів обробки читання. Другорядні вузли є ненадійними, лише для читання вузлами, призначеними для зменшення навантаження на перевіряючі, які обробляють лише операції запису. Кожен перевіряючий підписує та пересилає нові транзакції другоряднім вузлам. Ці другорядні вузли кешують підписані оновлення та пересилають їх відповідним підписникам, знімаючи часті запити на читання з перевіряючих та запобігаючи їх перевантаженню.

Оскільки допоміжні вузли не підписують відповіді, вони не потребують додаткового довіри. Якщо допоміжний вузол перестав відповідати, користувачі можуть просто переключитися на інший допоміжний вузол того ж самого валідатора. Валідатори можуть ефективно масштабувати операції читання, додаючи потрібну кількість допоміжних вузлів.

Діаграма потоку вторинного вузла (Джерело: pod.network)

Легкі валідатори

Под не потребує активних валідаторів для зберігання минулих журналів для подальшого підвищення децентралізації мережі, значно зменшуючи їх вимоги щодо зберігання. Це досягається за допомогою діапазону Merkle Mountain Range (MMR), де кожний листок у дереві представляє собою транзакцію, спарену з відповідним часовим позначенням.

Валідаторам потрібно лише підтримувати останні вершини MMR замість зберігання повного історичного журналу. Коли валідатор додає нову транзакцію до журналу, він відповідно оновлює MMR та надсилає оновлене кореневе свідоцтво вторинного вузла та часову позначку. Валідаторам потрібно лише зберігати правий нахил MMR, і кожного разу, коли надходить нова транзакція, існуючий нахил достатній для обчислення нового нахилу MMR та його кореня.

Ілюстрація дерева Меркла (Джерело: pod.network)

Легкі клієнти

Pod має вбудовану підтримку для легких клієнтів, використовуючи просту та ефективну структуру даних, яка називається гірським діапазоном Меркла (MSMR). MSMR поєднує дерева Меркла з сегментними деревами, що дозволяє створювати відстежуваного легкого клієнта.

Легкі клієнти можуть перевірити отримання інформації про цікаві контракти, забезпечуючи відсутність пропущених даних. Ця структура дозволяє легким клієнтам працювати без необхідності довіряти посередникам, забезпечуючи ефективність та безпеку.

Аналіз безпеки

У аналізі безпеки ядра підкастрюля враховуються два ключові параметри:

Поріг кворуму (α): Мінімальна кількість валідаторів, необхідних для забезпечення життєздатності системи.

Поріг відновлення безпеки (β): Мінімальна кількість валідаторів, необхідна для забезпечення безпеки системи.

У традиційних системах консенсусу ці параметри зазвичай встановлені на рівні 1/3, але в Pod їх можна налаштувати за потреби, що забезпечує більшу гнучкість в забезпеченні балансу між безпекою та ефективністю.

Відстежуваний живий

Подтверждує, що чесні транзакції врешті-решт будуть підтверджені. Коли клієнт бачить, що принаймні α валідаторів підписали транзакцію, він бере медіану цих відміток часу як час підтвердження. Якщо затримка мережі - δ, транзакція буде підтверджена протягом 2δ. Якщо валідатор не встигне підтвердити транзакцію вчасно, злочинці, які контролюють менше, ніж n - α валідаторів, будуть нести відповідальність.

Прослежувана безпека

Подтверждує, що транзакція є незмінною, забезпечуючи, що один раз чесний перевіряючий підтверджує транзакцію, всі інші перевіряючі нададуть такий самий діапазон часу. Незалежно від того, що спробують зловмисні перевіряючі, вони не можуть змінити часовий штамп. Якщо нападник змінює часові штампи та контролює більше, ніж β перевіряючих, його буде притягнуто до відповідальності. Це гарантує, що навіть в разі наявності зловмисних перевіряючих час підтвердження транзакції залишається стійким і неможливим до втручання.

Майбутні розвиток & Висновок

Pod, нова програмована блокчейн-мережа рівня 1, що використовує інноваційний механізм Proof-of-Stake (PoS), призначена для оптимізації затримки продуктивності децентралізованих систем на фундаментальному рівні. Він надає розробникам платформу для створення реальних додатків, одночасно вирішуючи проблеми з високою затримкою в технології блокчейн і проблеми низької масштабованості традиційних протоколів консенсусу. Зі швидким зростанням екосистеми Web3 зростає ринковий попит на Pod. Згідно з офіційною інформацією, опублікованою Pod, найближчими тижнями очікується запуск мережі розробників, яка надасть розробникам додаткові інструменти та технічну підтримку. Проєкт представить інструментарій для розробників, який включає шаблони смарт-контрактів, SDK та інтерфейси API, що дозволить розробникам швидко створювати та розгортати програми. Крім того, Pod запропонує рішення для сумісності, щоб забезпечити безперебійну інтеграцію з існуючими системами Web2. Запуск тестової мережі заплановано на 3 квартал 2025 року, а запуск основної мережі заплановано на 1 квартал 2026 року.

На підсумок, мережа Pod надає розробникам потужну та масштабовану децентралізовану платформу додатків завдяки своєму інноваційному дизайну та гнучкій архітектурі протоколу. Оскільки технологія продовжує розвиватися, мережа Pod готова забезпечити значне положення в просторі Web3 і стати ключовою силою у просуванні децентралізованих додатків.