高性能公链初探

1. Hyperliquid

较新的高性能Layer1公链，2024年12月主网上线，主要为去中心化交易、Defi应用设计，有极高的吞吐量(宣称可达到200000tps)和较短的最终确定时间(中位延迟0.2s)。基本技术栈如下图所示：高性能公链初探封面

整体框架的主要设计特点：

1.1 单一共识下的双区块架构

主要由HyperCore和HyperEVM组成，即有两个并发的内存池，Core接收标准金融操作，EVM接收复杂的智能合约事务，解耦了普通交易请求和智能合约调用。由此分为快区块和慢区块，快区块主要由标准金融操作构成，1s一个；慢区块由合约事务构成(也包含普通金融操作)，60s一个。即hyperliquid每一分钟生产的60个区块中，有1个是慢区快，其gaslimit和物理空间相对大。

高性能公链初探图2

1.2 经过优化的底层网络协议栈

运用了Rust语言的高性能。主要用了零拷贝技术，zero-copy。从网卡接收的数据包不需要重新复制拷贝，直接通过mmap获取地址指针，同时其传输的数据包的内存布局有强制规定，结构体中的不同的数据可以通过加减指针快速读取。

1.3 底层共识机制 HyperBFT

高性能公链初探图3 为Hotstuff的改进版本，集成了乐观执行（Optimistic Execution）和乐观响应（Optimistic Responsiveness）。通过星型拓扑，节点不互相通信，由主节点生成QC，类似于以太坊的每个subnet的票数聚合节点。采用三阶段流水线机制，prepare->pre-commit->commit，当区块N正在进行Commit阶段时，区块N+1已经进入了Prepare阶段，这种并行处理机制确保了系统能像流水线一样平滑产出区块，从而达到极高的吞吐量。本质上为共识的不断加强，即对区块N+1投票，本质也为N和N-1投票。

2. Monad

以太坊兼容的Layer1，2025年11月主网上线，追求极致性能，支持10000以上tps和亚秒级的最终确认时间。

创新的技术架构如下：

2.1 MonadBFT：前沿的拜占庭容错机制

高性能公链初探图4

MonadBFT，前沿的拜占庭容错机制，解决了尾分叉(tail-forking)问题（当一个验证者失败时，不仅会影响其自身的提案，还会导致前一个提案被放弃，这一特性被称为尾分叉）。本质上也是基于HotStuff的扩展优化，

MonadBFT中区块分为三个状态：Proposed（已提出），区块被 Leader 发出，大家刚刚看到；Speculatively Finalized（推测性确认），当验证节点收到了包含前一区块QC的新区块时，进入推测性确认状态，用户可以在极短时间内看到交易反馈；Fully Finalized（最终确认），随着后续区块的 QC层层堆叠，该区块被彻底锁定在历史中，不可更改。

每一个新区块N+1，必须包含上一个区块N的QC，即第K轮的验证者是直接将签名的投票发送给K+1轮的proposer。

如果K+1的proposer意外离线，区块K的投票无法传达，经过超时窗口后，验证者节点会互相发送关于区块K的超时信息。当超时信息占绝对多数，验证者会组装Timeout Certificate(TC)，证明K+1轮的proposer已失败。TC中包含区块K的区块头，重新选举的proposer需要重新提议区块K，由此防止了尾分叉。

同时利用该机制可以实现异步执行。

高性能公链初探图5