Kaia's Netzwerkarchitektur

Die Architektur von Kaia ist in drei primäre Netzwerke strukturiert: das Core Cell Network (CCN), das Endpoint Node Network (ENN) und das Service Chain Network (SCN).

Kernzellen-Netzwerk (CCN)

Das CCN besteht aus Kernzellen, die für die Ausführung von Transaktionen und die Generierung von Blöcken verantwortlich sind. Jede Kernzelle umfasst in der Regel einen Konsensknoten und mehrere Proxyknoten. Konsensknoten validieren eingereichte Transaktionen und führen gültige Transaktionen aus, um die Integrität und Konsistenz der Blockchain sicherzustellen. Proxyknoten helfen bei der Verbreitung von Transaktionen und Blöcken im Netzwerk und verbessern die Kommunikationseffizienz.

Endknotennetzwerk (ENN)

Das ENN besteht aus Endpunktknoten, die als Einstiegspunkte für dezentrale Anwendungen (dApps) und Serviceketten dienen, um mit der Kaia-Blockchain zu interagieren. Diese Knoten stellen RPC-APIs (Remote Procedure Call) zur Verfügung, die es Entwicklern und Benutzern ermöglichen, Blockchain-Daten zu lesen und Transaktionen ohne Vermittler direkt an das Netzwerk zu senden. Endpunktknoten verwalten eine vollständige Kopie des Blockchain-Ledgers, was den Zugriff auf Blockchain-Dienste erleichtert.

Service Chain Network (SCN)

Der SCN umfasst Servicenetze, die Hilfsblockchains sind, die mit dem Kaia-Hauptnetz verbunden sind. Servicenetze sind so konzipiert, dass sie spezifische Anwendungsanforderungen erfüllen, wie beispielsweise eine höhere Transaktionsdurchsatzrate oder spezialisierte Konsensmechanismen. Sie bieten Skalierbarkeit und Flexibilität, die es Entwicklern ermöglichen, maßgeschneiderte Lösungen bereitzustellen, während sie die Interoperabilität mit dem Hauptnetzwerk von Kaia beibehalten.

Konsensmechanismus: Optimierter Istanbul BFT und dessen Implementierung

Kaia verwendet eine optimierte Version des Istanbul Byzantine Fault Tolerance (IBFT) Konsensalgorithmus, um eine schnelle Transaktionsendgültigkeit zu erreichen und die Netzwerkintegrität zu erhalten. IBFT ist ein Konsensmechanismus, der es einem Netzwerk ermöglicht, auch bei Vorhandensein von bösartigen Akteuren eine Einigung über den Zustand der Blockchain zu erzielen, vorausgesetzt, dass weniger als ein Drittel der Knoten fehlerhaft oder kompromittiert sind.

Bei der Implementierung von Kaia umfasst der Konsensprozess eine Reihe von Schritten:

Ein designierter Vorschlagsknoten, der deterministisch ausgewählt wird, erstellt einen neuen Block mit ausstehenden Transaktionen und sendet ihn an das Netzwerk. Nach Erhalt des vorgeschlagenen Blocks treten die Validierungsknoten in die Vorvorbereitungsphase ein, in der sie die Gültigkeit des Blocks überprüfen, einschließlich der Korrektheit der Transaktion und der Einhaltung der Protokollregeln.

Validatoren senden ihre Zustimmung zum Block an andere Validatoren, was bedeutet, dass sie den Block überprüft haben und bereit sind, ihn der Blockchain hinzuzufügen. Sobald eine überwältigende Mehrheit (typischerweise zwei Drittel) der Validatoren vorbereitete Nachrichten gesendet hat, gehen die Validatoren zur Bestätigungsphase über und senden Bestätigungsnachrichten, um den Block abzuschließen. Nach Erhalt einer überwältigenden Mehrheit von Bestätigungsnachrichten fügen Validatoren den Block ihrer lokalen Kopie der Blockchain hinzu und erzielen sofortige Transaktionsendgültigkeit.

Diese optimierte IBFT-Implementierung ermöglicht es Kaia, eine Blockzeit von einer Sekunde beizubehalten, was eine schnelle Transaktionsverarbeitung und hohe Durchsatzrate gewährleistet.

Kaia's Leistungskennzahlen

Die Architektur und der Konsensmechanismus von Kaia tragen zu ihren bemerkenswerten Leistungsmetriken bei:

• Transaktionsdurchsatz: Die Hauptkette von Kaia ist in der Lage, mindestens 4.000 Transaktionen pro Sekunde (TPS) zu verarbeiten. Dieser hohe Durchsatz unterstützt reale Anwendungen, die eine schnelle Transaktionsverarbeitung und Skalierbarkeit erfordern.
• Block Generierungszeit: Das Netzwerk hält eine konsistente Blockgenerierungszeit von einer Sekunde ein. Diese geringe Latenz gewährleistet, dass Transaktionen schnell bestätigt werden, wodurch die Benutzererfahrung und Anwendungsreaktionsfähigkeit verbessert werden.
• Endgültigkeit: Kaia erreicht sofortige Transaktionsfinalität, was bedeutet, dass sobald eine Transaktion in einem Block enthalten ist, sie als endgültig und unumkehrbar betrachtet wird. Diese Eigenschaft ist entscheidend für Anwendungen, bei denen Transaktionssicherheit wesentlich ist, wie z. B. Finanzdienstleistungen und Supply Chain Management.

Höhepunkte

• Kaias Netzwerk ist in drei Hauptkomponenten strukturiert: das Kernzellenetzwerk (CCN), das Endpunktknotennetzwerk (ENN) und das Dienstkettennetzwerk (SCN).
• Das Core Cell Network gewährleistet die Transaktionsausführung und Blockgenerierung durch Konsens- und Proxy-Knoten.
• Endpunktknoten bieten Benutzern und Entwicklern über RPC-APIs und die vollständige Ledger-Wartung Zugriff auf Blockchain-Daten und -Dienste.
• Das Service Chain Network ermöglicht Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit mit Hilfsblockchains, die mit dem Kaia Mainnet verbunden sind.
• Kaia verwendet einen optimierten Istanbul BFT-Konsensmechanismus, der eine hohe Leistung mit einer Durchsatzrate von 4.000 TPS, Blockzeiten von einer Sekunde und sofortiger Endgültigkeit erreicht.