Cos’è HyperBFT e come funziona?

Cos’è HyperBFT?

HyperBFT è il protocollo di consenso proprietario di Hyperliquid. Stabilisce come i validatori raggiungono insieme un accordo sull’ordine in cui vengono elaborate transazioni e ordini validi e su quali blocchi vengono aggiunti in modo definitivo alla blockchain.

Questo è particolarmente importante per Hyperliquid, perché la piattaforma lavora con un order book completamente on-chain. Non solo le transazioni eseguite vengono registrate sulla blockchain, ma anche l’inserimento e l’annullamento degli ordini, le liquidazioni e altre modifiche nell’ambiente di trading. Tutte queste azioni devono essere elaborate nell’ordine giusto e confermate dalla rete.

HyperBFT fa sì che un singolo validatore non possa decidere da solo cosa succede sulla blockchain. I validatori controllano i blocchi proposti e raggiungono un accordo insieme prima che le nuove informazioni vengano aggiunte in modo definitivo. Così la rete può continuare a funzionare correttamente quando una parte limitata del peso di voto si blocca, commette errori o diffonde informazioni sbagliate, finché un quorum di più di due terzi dello stake totale continua a partecipare in modo onesto.

Il protocollo si basa sui principi della Byzantine Fault Tolerance. Significa che la rete è progettata per rimanere affidabile anche quando non tutti i validatori si comportano correttamente. HyperBFT è inoltre fortemente ispirato a HotStuff, un protocollo BFT che funziona con leader temporanei, round di voto e prove che abbastanza validatori supportano una proposta.

Hyperliquid ha adattato questi principi e li ha ottimizzati per le esigenze specifiche di una piattaforma di trading. Nel trading on-chain, gli ordini devono essere elaborati velocemente, mentre tutti i validatori devono restare d’accordo sull’ordine e sul risultato. Per questo HyperBFT punta su bassa latenza, finalità rapida e gestione di grandi quantità di attività di trading.

HyperBFT è quindi il livello di consenso di Hyperliquid. Fa sì che HyperCore, dove vengono elaborati l’order book e i mercati di trading, e le altre parti della rete possano contare sullo stesso stato condiviso e definitivo della blockchain.

In breve

• HyperBFT è il protocollo di consenso proprietario di Hyperliquid.
• Si basa sulla Byzantine Fault Tolerance ed è ispirato a HotStuff.
• HyperBFT fa sì che i validatori raggiungano abbastanza consenso sull’ordine delle transazioni e sul contenuto dei nuovi blocchi.
• Il protocollo è ottimizzato per bassa latenza e alta velocità di elaborazione.
• Grazie a HyperBFT, Hyperliquid può offrire un order book completamente on-chain con finalità rapida.

Come funziona HyperBFT?

HyperBFT è il livello di consenso della blockchain di Hyperliquid. Ogni volta che un utente inserisce o annulla un ordine, o esegue una transazione, i validatori devono raggiungere un accordo sul nuovo stato della rete. Solo dopo questo viene aggiunto in modo definitivo alla blockchain.

Hyperliquid usa per questo una rete Proof-of-Stake con un set attivo di 24 validatori. Chiunque può gestire un nodo, ma solo i 24 validatori con più stake delegato fanno parte del set attivo. Sono loro a produrre i blocchi e a partecipare al consenso HyperBFT.

Quando un utente, per esempio, inserisce un ordine limite, questo viene inviato alla rete Hyperliquid. Un validatore che in quel round di consenso può proporre un blocco, può includere l’ordine nel nuovo blocco. Gli altri validatori attivi controllano la proposta e poi votano.

HyperBFT non si affida a un solo validatore. Un blocco diventa definitivo solo quando più di due terzi del peso di voto totale in stake supporta la stessa proposta. In questo modo, un piccolo gruppo di validatori difettosi o malevoli non può decidere da solo quali transazioni o ordini vengono elaborati.

Appena abbastanza validatori raggiungono un accordo, il blocco diventa subito definitivo. Lo stato della blockchain viene poi aggiornato, così tutti gli utenti vedono lo stesso order book, le stesse transazioni e la stessa cronologia di trading. Questa finalità in un solo blocco è uno dei motivi per cui Hyperliquid può elaborare gli ordini quasi subito.

Esempio:

Mettiamo che tu inserisca un ordine limite sulla rete Hyperliquid per comprare 1 HYPE.

L’ordine viene inviato alla rete Hyperliquid e può poi essere incluso in un blocco proposto. Appena un quorum di più di due terzi dello stake totale supporta il blocco, il blocco diventa definitivo e l’order book viene aggiornato.

Così ogni partecipante si basa sullo stesso stato definitivo dell’order book. Quindi gli utenti non vedono ciascuno una versione diversa degli ordini aperti e delle transazioni eseguite.

In cosa HyperBFT è diverso dagli altri protocolli BFT?

HyperBFT non è un protocollo di consenso completamente nuovo. Secondo Hyperliquid, è una variante di HotStuff ulteriormente ottimizzata per le esigenze specifiche della rete Hyperliquid.

HotStuff è un moderno protocollo di Byzantine Fault Tolerance (BFT). BFT significa che una rete può continuare a raggiungere consenso anche quando una parte dei validatori si blocca, commette errori o diffonde informazioni sbagliate. L’obiettivo è che i validatori onesti continuino a seguire lo stesso ordine di transazioni e non rendano definitive due versioni in conflitto della blockchain.

HotStuff funziona con un leader temporaneo che propone un blocco, dopo di che gli altri validatori votano. Appena abbastanza validatori supportano la stessa proposta, si crea una prova di ampio consenso e il blocco può diventare definitivo. Il protocollo ha migliorato i vecchi protocolli BFT soprattutto organizzando la comunicazione in modo più efficiente. HotStuff ha migliorato i vecchi protocolli BFT soprattutto organizzando in modo più efficiente la comunicazione e la sostituzione di un leader difettoso. Il protocollo ha una complessità di comunicazione lineare ed è optimistically responsive. Questo significa che un leader affidabile, quando la rete è abbastanza stabile, può raggiungere consenso in base alla latenza reale della rete invece di dover sempre aspettare un tempo massimo prefissato.

Hyperliquid ha usato questi principi come base per HyperBFT. Le modifiche tecniche precise non sono descritte completamente in pubblico, ma Hyperliquid conferma che sia l’algoritmo di consenso sia il livello di rete sono stati ottimizzati per ridurre al minimo la latenza end-to-end. Cioè il tempo tra l’invio di un ordine e la ricezione della conferma che è stato elaborato in modo definitivo.

Questa ottimizzazione è importante perché HyperBFT non ordina solo le transazioni normali. Il protocollo deve anche elaborare ordini, cancellazioni, trade e liquidazioni velocemente e in un unico ordine fisso per l’order book completamente on-chain di Hyperliquid.Secondo Hyperliquid, la latenza end-to-end mediana per un client posizionato geograficamente vicino a un validatore è di circa 0,2 secondi. La latenza al 99° percentile, in queste condizioni, è di circa 0,9 secondi. HyperCore supporta attualmente, secondo la documentazione ufficiale, circa 200.000 ordini al secondo. In questo momento, il livello di esecuzione è il fattore limitante, non il protocollo di consenso o il livello di rete.

La differenza principale è quindi che HotStuff è un protocollo BFT generale che può fare da base a diversi sistemi distribuiti. HyperBFT è una variante adattata, pensata apposta per la Layer 1 di Hyperliquid, con più attenzione su bassa latenza, alta velocità di elaborazione e aggiornamento rapido di un order book completamente on-chain.

Perché HyperBFT è così veloce?

HyperBFT è progettato da zero per applicazioni di trading ad alta velocità.

Secondo Hyperliquid, sia l’algoritmo di consenso sia il livello di rete sottostante sono stati ottimizzati per rendere il più piccolo possibile il tempo tra l’invio di un ordine e l’elaborazione definitiva. Questa viene chiamata end-to-end latency.

Per gli utenti che si trovano geograficamente vicino a un validatore, la latenza end-to-end mediana è di circa 0,2 secondi. Inoltre, HyperCore supporta attualmente circa 200.000 ordini al secondo. Secondo Hyperliquid, il protocollo di consenso stesso è progettato per supportare alla fine numeri molto più alti quando il livello di esecuzione verrà ulteriormente ottimizzato.

Queste prestazioni rendono possibile costruire una piattaforma di trading con una velocità paragonabile a quella degli exchange centralizzati, mantenendo l’order book completamente on-chain.

Che ruolo ha HyperBFT dentro Hyperliquid?

HyperBFT protegge l’intera Hyperliquid Layer 1.

Il protocollo di consenso fa sì che HyperCore e HyperEVM usino la stessa blockchain condivisa. HyperCore gestisce tra le altre cose l’order book, i perpetual futures e i mercati spot, mentre HyperEVM offre supporto per smart contract compatibili con Ethereum. Entrambe le parti si appoggiano allo stesso livello di consenso.

Ogni ordine, cancellazione, trade e liquidazione viene alla fine confermato da HyperBFT prima di diventare una parte definitiva della blockchain.

Quali sono i vantaggi di HyperBFT?

HyperBFT offre diversi vantaggi per Hyperliquid:

• Bassa latenza: Secondo Hyperliquid, la latenza end-to-end mediana per un client geograficamente vicino a un validatore è di circa 0,2 secondi. Questo permette di inserire, modificare ed elaborare gli ordini velocemente. La latenza reale può essere più alta a seconda della posizione e delle condizioni di rete.
• Elaborazione rapida e definitiva: Appena un blocco viene confermato tramite HyperBFT, è subito definitivo. Quindi gli utenti non devono aspettare più nuovi blocchi prima di considerare completato un ordine o una transazione.
• Un unico order book on-chain condiviso: Ordini, cancellazioni, trade e liquidazioni vengono elaborati tramite la stessa blockchain. Di conseguenza, tutti i partecipanti usano la stessa versione definitiva dell’order book e l’attività di trading può essere controllata in modo trasparente.
• Protezione grazie a HYPE in stake: I validatori devono mettere in stake HYPE per partecipare al consenso. Così hanno un interesse economico a svolgere correttamente il loro compito. I validatori che violano le regole possono subire conseguenze economiche, a seconda delle regole del protocollo.
• Alta velocità di elaborazione: HyperBFT e il livello di rete sono pensati per gestire grandi quantità di attività di trading. Questo permette a Hyperliquid di elaborare molti ordini senza usare un order book off-chain.
• Pensato apposta per il trading on-chain: HyperBFT è progettato per processi che, su una piattaforma di trading, devono essere eseguiti velocemente e nel giusto ordine, come inserire e annullare ordini, eseguire trade e gestire liquidazioni.

Quali sono gli svantaggi di HyperBFT?

HyperBFT ha anche alcune limitazioni:

• Documentazione tecnica pubblica limitata: Hyperliquid descrive le parti principali di HyperBFT, ma non rende pubbliche in modo esteso tutte le fasi interne di voto e le ottimizzazioni. Questo rende più difficile per sviluppatori e ricercatori esterni verificare in modo indipendente il funzionamento completo del protocollo.
• Dipende da una maggioranza onesta dello stake: HyperBFT resta sicuro finché abbastanza peso di voto in stake si comporta in modo onesto. Se un piccolo numero di parti controlla insieme una grande quota dello stake, ottengono molta influenza sul consenso e sulla produzione dei blocchi.
• La rete può fermarsi temporaneamente: Se non abbastanza validatori partecipano attivamente o non riescono a raggiungere un accordo, non si può formare il quorum richiesto. Nuovi blocchi e modifiche all’order book potrebbero quindi non essere finalizzati temporaneamente.
• Set attivo di validatori relativamente limitato: Un gruppo più piccolo di validatori attivi rende possibile comunicazione rapida e bassa latenza, ma significa anche che il consenso è distribuito tra meno parti. Questo può rendere la rete più sensibile alla concentrazione del peso di voto o a guasti congiunti.
• Molto legato a Hyperliquid: HyperBFT è ottimizzato apposta per l’architettura e le attività di trading di Hyperliquid. Per questo, il protocollo è meno testato in modo ampio come protocollo di consenso generale per altri tipi di blockchain e applicazioni.

In conclusione

HyperBFT è la base tecnica della blockchain di Hyperliquid. Il protocollo di consenso fa sì che un quorum di validatori raggiunga un accordo sull’ordine di transazioni, ordini e blocchi. Così la rete mantiene un’unica versione coerente della blockchain e dell’order book.

A differenza dei protocolli BFT generici, HyperBFT è stato sviluppato apposta per le esigenze di una piattaforma di trading completamente on-chain. Combinando i principi della Byzantine Fault Tolerance con un’architettura ispirata a HotStuff e un livello di rete ottimizzato, Hyperliquid può offrire latenza molto bassa, alte velocità di elaborazione e finalità rapida.

Per questo HyperBFT è una parte importante della tecnologia dietro Hyperliquid e rende possibile l’esperienza di trading veloce, trasparente e completamente on-chain per cui la piattaforma è conosciuta.