Kaia 的网络架构

Kaia 的架构由核心单元网络（Core Cell Network, CCN）、终端节点网络（Endpoint Node Network, ENN） 和服务链网络（Service Chain Network, SCN） 三个主要网络组成。

核心单元网络（CCN）

CCN 由核心单元（Core Cells） 组成，负责执行交易并生成区块。每个核心单元通常包括一个共识节点（Consensus Node） 和多个代理节点（Proxy Nodes）。共识节点用于验证提交的交易，并执行有效的交易，以确保区块链的完整性和一致性。代理节点则负责在网络中传播交易和区块，提高通信效率。

终端节点网络（ENN）

ENN 由终端节点（Endpoint Nodes） 组成，它们充当去中心化应用（dApps）和服务链访问 Kaia 区块链的入口。这些节点提供远程过程调用（RPC）API，允许开发者和用户直接读取区块链数据并提交交易，无需中介。终端节点维护着 完整的区块链账本副本，以便访问区块链服务。

服务链网络（SCN）

SCN 由服务链（Service Chains） 组成，这些是连接至 Kaia 主网的辅助区块链。服务链可针对特定应用需求进行优化，例如提高交易吞吐量或采用特殊的共识机制。服务链提供可扩展性和灵活性，使开发者能够部署定制化的解决方案，同时保持与 Kaia 主网的互操作性。

共识机制：优化版的伊斯坦布尔拜占庭容错（IBFT）及其实现

Kaia 采用了一种优化版的伊斯坦布尔拜占庭容错（Istanbul Byzantine Fault Tolerance, IBFT） 共识算法，以实现快速交易最终性并保持网络完整性。IBFT 是一种容错共识机制，即使网络中存在恶意节点，只要故障或受损节点的数量不超过总数的三分之一，整个网络仍然能够达成一致。

在 Kaia 的 IBFT 实现中，共识流程包括以下步骤：

首先，由确定性选出的提案节点（Proposer Node） 创建包含待处理交易的新区块，并将其广播至整个网络。当验证者节点（Validator Nodes）收到提案区块后，进入预准备阶段，在该阶段中，验证者检查区块的有效性，包括交易的正确性以及是否符合协议规则。

验证者在确认区块有效后，会向其他验证者广播批准消息，表示他们已验证该区块，并准备将其添加至区块链。当超过三分之二（Supermajority）的验证者发送批准消息后，所有验证者进入提交阶段（Commit Stage），广播提交消息（Commit Message） 以最终确定区块。当收到足够数量的提交消息 后，验证者会将区块添加到他们的本地区块链副本，从而实现即时交易最终性（Immediate Finality）。

这种优化的 IBFT 实现 使得 Kaia 能够保持 1 秒区块时间，确保快速交易处理和高吞吐量。

Kaia 的性能指标

Kaia 的架构和共识机制共同促成了其卓越的性能指标：

• 交易吞吐量：Kaia 主链每秒可处理至少 4,000 笔交易（TPS）。这一高吞吐量支持需要快速交易处理和高扩展性 的现实世界应用。
• 区块生成时间：网络维持稳定的 1 秒区块生成时间。这种低延迟确保了交易能够迅速确认，提升了用户体验并增强应用的交互性。
• 交易最终性：Kaia 实现了 即时交易最终性，即 一旦交易被打包进区块，它就被视为最终确认且不可逆。这种特性对于 金融服务、供应链管理 等 需要交易确定性 的应用至关重要。

亮点

• Kaia 的网络架构由核心单元网络（CCN）、终端节点网络（ENN） 和服务链网络（SCN） 三部分组成。
• 核心单元网络通过共识节点和代理节点确保交易执行和区块生成。
• 终端节点通过 RPC API 和完整账本维护，为 用户和开发者提供访问区块链数据和服务的能力。
• 服务链网络通过与 Kaia 主网相连的辅助区块链实现可扩展性和定制化。
• Kaia 采用优化的伊斯坦布尔 BFT （Istanbul BFT）共识机制，实现每秒 4,000 笔交易的吞吐量、一秒出块时间和即时确定性的高性能表现。