Wat is HyperBFT en hoe werkt het?

Wat is HyperBFT?

HyperBFT is het eigen consensusprotocol van Hyperliquid. Het bepaalt hoe validators samen overeenstemming bereiken over de volgorde waarin geldige transacties en orders worden verwerkt en welke blokken definitief aan de blockchain worden toegevoegd.

Dat is vooral belangrijk voor Hyperliquid, omdat het platform werkt met een volledig on-chain orderboek. Niet alleen uitgevoerde transacties worden op de blockchain verwerkt, maar ook het plaatsen en annuleren van orders, liquidaties en andere wijzigingen in de handelsomgeving. Al deze handelingen moeten in de juiste volgorde worden verwerkt en door het netwerk worden bevestigd.

HyperBFT zorgt ervoor dat één validator niet zelfstandig kan bepalen wat er op de blockchain gebeurt. Validators controleren voorgestelde blokken en bereiken samen overeenstemming voordat de nieuwe informatie definitief wordt toegevoegd. Zo kan het netwerk correct blijven functioneren wanneer een beperkt deel van het stemgewicht uitvalt, fouten maakt of verkeerde informatie verspreidt, zolang een quorum van meer dan twee derde van de totale stake eerlijk blijft deelnemen.

Het protocol is gebaseerd op de principes van Byzantine Fault Tolerance. Dit betekent dat het netwerk is ontworpen om betrouwbaar te blijven wanneer niet iedere validator correct handelt. HyperBFT is daarnaast sterk geïnspireerd door HotStuff, een BFT-protocol dat werkt met tijdelijke leiders, stemrondes en bewijzen dat voldoende validators een voorstel ondersteunen.

Hyperliquid heeft deze principes aangepast en geoptimaliseerd voor de specifieke eisen van een handelsplatform. Bij on-chain handel moeten orders snel worden verwerkt, terwijl alle validators het eens moeten blijven over de volgorde en de uitkomst ervan. HyperBFT is daarom gericht op lage vertraging, snelle finaliteit en het verwerken van grote hoeveelheden handelsactiviteit.

HyperBFT vormt daarmee de consensuslaag van Hyperliquid. Het zorgt ervoor dat HyperCore, waar het orderboek en de handelsmarkten worden verwerkt, en andere onderdelen van het netwerk op dezelfde gedeelde en definitieve toestand van de blockchain vertrouwen.

Korte samenvatting

• HyperBFT is het eigen consensusprotocol van Hyperliquid.
• Het is gebaseerd op Byzantine Fault Tolerance en geïnspireerd door HotStuff.
• HyperBFT zorgt ervoor dat de validators voldoende overeenstemming bereiken over de volgorde van transacties en de inhoud van nieuwe blokken.
• Het protocol is geoptimaliseerd voor lage latency en hoge verwerkingssnelheid.
• Dankzij HyperBFT kan Hyperliquid een volledig on-chain orderboek aanbieden met snelle finaliteit.

Hoe werkt HyperBFT?

HyperBFT vormt de consensuslaag van de blockchain van Hyperliquid. Iedere keer dat een gebruiker een order plaatst, annuleert of een transactie uitvoert, moeten de validators overeenstemming bereiken over de nieuwe toestand van het netwerk. Pas daarna wordt deze definitief aan de blockchain toegevoegd.

Hyperliquid gebruikt hiervoor een Proof-of-Stake-netwerk met een actieve set van 24 validators. Iedereen kan een node draaien, maar alleen de 24 validators met de meeste gedelegeerde stake maken deel uit van de actieve validatorset. Zij produceren blokken en nemen deel aan HyperBFT-consensus.

Wanneer een gebruiker bijvoorbeeld een limietorder plaatst, wordt deze naar het Hyperliquid-netwerk verzonden. Een validator die in die consensusronde een blok mag voorstellen, kan de order in het nieuwe blok opnemen. De andere actieve validators controleren het voorstel en stemmen er vervolgens over.

HyperBFT vertrouwt daarbij niet op één validator. Een blok wordt pas definitief wanneer meer dan twee derde van het totale gestakete stemgewicht hetzelfde voorstel ondersteunt. Hierdoor kan een kleine groep defecte of kwaadwillende validators niet zelfstandig bepalen welke transacties of orders worden verwerkt.

Zodra voldoende validators overeenstemming hebben bereikt, wordt het blok direct definitief. De nieuwe toestand van de blockchain wordt vervolgens bijgewerkt, waardoor alle gebruikers hetzelfde orderboek, dezelfde transacties en dezelfde handelsgeschiedenis zien. Deze one-block finality is een van de redenen waarom Hyperliquid orders vrijwel direct kan verwerken.

Voorbeeld:

Stel dat je een limietorder plaatst op het Hyperliquid-netwerk om 1 HYPE te kopen.

De order wordt naar het Hyperliquid-netwerk verzonden en kan vervolgens in een voorgesteld blok worden opgenomen. Zodra een quorum van meer dan twee derde van de totale stake het blok ondersteunt, wordt het blok definitief en wordt het orderboek bijgewerkt.

Hierdoor baseert iedere deelnemer zich op dezelfde definitieve toestand van het orderboek. Gebruikers krijgen dus niet ieder een andere versie van de openstaande orders en uitgevoerde transacties te zien.

Hoe verschilt HyperBFT van andere BFT-protocollen?

HyperBFT is geen volledig nieuw consensusprotocol. Volgens Hyperliquid is het een variant van HotStuff die verder is geoptimaliseerd voor de specifieke eisen van het Hyperliquid-netwerk.

HotStuff is een modern Byzantine Fault Tolerance-protocol (BFT). BFT betekent dat een netwerk overeenstemming kan blijven bereiken wanneer een deel van de validators uitvalt, fouten maakt of verkeerde informatie verspreidt. Het doel is dat eerlijke validators dezelfde volgorde van transacties blijven volgen en niet twee conflicterende versies van de blockchain definitief maken.

HotStuff werkt met een tijdelijke leider die een blok voorstelt, waarna de andere validators daarover stemmen. Zodra voldoende validators hetzelfde voorstel ondersteunen, ontstaat bewijs van brede overeenstemming en kan het blok uiteindelijk definitief worden. Het protocol verbeterde oudere BFT-protocollen vooral door de communicatie efficiënter te organiseren. HotStuff verbeterde oudere BFT-protocollen vooral door de communicatie en het vervangen van een defecte leider efficiënter te organiseren. Het protocol heeft een lineaire communicatiecomplexiteit en is optimistically responsive. Dat betekent dat een betrouwbare leider, zodra het netwerk stabiel genoeg is, consensus kan bereiken op basis van de werkelijke netwerkvertraging in plaats van altijd op een vooraf vastgestelde maximale wachttijd te moeten wachten.

Hyperliquid heeft deze principes gebruikt als basis voor HyperBFT. De precieze technische aanpassingen zijn niet volledig openbaar beschreven, maar Hyperliquid bevestigt dat zowel het consensusalgoritme als de netwerklaag zijn geoptimaliseerd voor een zo laag mogelijke end-to-end latency. Dat is de tijd tussen het versturen van een order en het ontvangen van de bevestiging dat deze definitief is verwerkt.

Deze optimalisatie is belangrijk omdat HyperBFT niet alleen gewone transacties ordent. Het protocol moet ook orders, annuleringen, trades en liquidaties snel en in één vaste volgorde verwerken voor het volledig on-chain orderboek van Hyperliquid.Volgens Hyperliquid bedraagt de mediane end-to-end latency voor een geografisch dicht bij een validator geplaatste client ongeveer 0,2 seconde. De 99e percentiellatency bedraagt onder deze omstandigheden ongeveer 0,9 seconde. HyperCore ondersteunt volgens de officiële documentatie momenteel circa 200.000 orders per seconde. Daarbij is de uitvoeringslaag momenteel de beperkende factor en niet het consensusprotocol of de netwerklaag.

Het belangrijkste verschil is daarom dat HotStuff een algemeen BFT-protocol is dat als basis kan dienen voor verschillende gedistribueerde systemen. HyperBFT is een aangepaste variant die specifiek is ingericht voor de Hyperliquid Layer 1, met extra nadruk op lage latency, een hoge verwerkingssnelheid en het snel bijwerken van een volledig on-chain orderboek.

Waarom is HyperBFT zo snel?

HyperBFT is vanaf de basis ontworpen voor handelsapplicaties met een hoge snelheid.

Volgens Hyperliquid is zowel het consensusalgoritme als de onderliggende netwerklaag geoptimaliseerd om de tijd tussen het versturen van een order en de definitieve verwerking zo klein mogelijk te maken. Dit wordt ook wel end-to-end latency genoemd.

Voor gebruikers die zich geografisch dicht bij een validator bevinden, bedraagt de mediane end-to-end latency ongeveer 0,2 seconde. Daarnaast ondersteunt HyperCore momenteel ongeveer 200.000 orders per seconde. Volgens Hyperliquid is het consensusprotocol zelf ontworpen om uiteindelijk nog veel hogere aantallen te ondersteunen wanneer de uitvoeringslaag verder wordt geoptimaliseerd.

Deze prestaties maken het mogelijk om een handelsplatform te bouwen dat qua snelheid vergelijkbaar is met gecentraliseerde exchanges, terwijl het orderboek volledig on-chain blijft.

Welke rol speelt HyperBFT binnen Hyperliquid?

HyperBFT beveiligt de volledige Hyperliquid Layer 1.

Het consensusprotocol zorgt ervoor dat HyperCore en HyperEVM dezelfde gedeelde blockchain gebruiken. HyperCore verwerkt onder andere het orderboek, perpetual futures en spotmarkten, terwijl HyperEVM ondersteuning biedt voor smart contracts die compatibel zijn met Ethereum. Beide onderdelen vertrouwen op dezelfde consensuslaag.

Iedere order, annulering, trade en liquidatie wordt uiteindelijk door HyperBFT bevestigd voordat deze definitief onderdeel wordt van de blockchain.

Wat zijn de voordelen van HyperBFT?

HyperBFT biedt verschillende voordelen voor Hyperliquid:

• Lage latency: Volgens Hyperliquid bedraagt de mediane end-to-end latency voor een client die zich geografisch dicht bij een validator bevindt ongeveer 0,2 seconde. Hierdoor kunnen orders snel worden geplaatst, gewijzigd en verwerkt. De werkelijke latency kan afhankelijk van de locatie en netwerkomstandigheden hoger zijn.
• Snelle en definitieve verwerking: Zodra een blok via HyperBFT is bevestigd, is het direct definitief. Gebruikers hoeven daardoor niet op meerdere nieuwe blokken te wachten voordat een order of transactie als afgerond wordt beschouwd.
• Eén gedeeld on-chain orderboek: Orders, annuleringen, trades en liquidaties worden via dezelfde blockchain verwerkt. Daardoor gebruiken alle deelnemers dezelfde definitieve versie van het orderboek en kan de handelsactiviteit transparant worden gecontroleerd.
• Bescherming door gestakete HYPE: Validators moeten HYPE staken om deel te nemen aan de consensus. Hierdoor hebben zij een financieel belang bij het correct uitvoeren van hun taak. Validators die de regels overtreden, kunnen afhankelijk van de protocolregels financiële gevolgen ondervinden.
• Hoge verwerkingssnelheid: HyperBFT en de netwerklaag zijn afgestemd op het verwerken van grote hoeveelheden handelsactiviteit. Hierdoor kan Hyperliquid veel orders verwerken zonder daarvoor een off-chain orderboek te gebruiken.
• Speciaal afgestemd op on-chain trading: HyperBFT is ontworpen voor processen die bij een handelsplatform snel en in de juiste volgorde moeten worden uitgevoerd, zoals het plaatsen en annuleren van orders, het uitvoeren van trades en het verwerken van liquidaties.

Wat zijn de nadelen van HyperBFT?

HyperBFT kent ook enkele beperkingen:

• Beperkte openbare technische documentatie: Hyperliquid beschrijft de belangrijkste onderdelen van HyperBFT, maar maakt niet alle interne stemfases en optimalisaties uitgebreid openbaar. Hierdoor is het voor externe ontwikkelaars en onderzoekers moeilijker om de volledige werking van het protocol onafhankelijk te controleren.
• Afhankelijk van een eerlijke meerderheid van de stake: HyperBFT blijft veilig zolang voldoende gestaket stemgewicht eerlijk handelt. Wanneer een klein aantal partijen samen een groot deel van de stake beheert, krijgen zij veel invloed op de consensus en de blokproductie.
• Het netwerk kan tijdelijk stilvallen: Wanneer onvoldoende validators actief deelnemen of overeenstemming bereiken, kan het vereiste quorum niet worden gevormd. Nieuwe blokken en wijzigingen in het orderboek kunnen dan tijdelijk niet definitief worden verwerkt.
• Relatief beperkte actieve validatorset: Een kleinere groep actieve validators maakt snelle communicatie en lage latency mogelijk, maar betekent ook dat de consensus over minder partijen is verdeeld. Hierdoor kan het netwerk gevoeliger zijn voor concentratie van stemgewicht of gezamenlijke uitval.
• Sterk afgestemd op Hyperliquid: HyperBFT is speciaal geoptimaliseerd voor de architectuur en handelsactiviteiten van Hyperliquid. Daardoor is het protocol minder breed getest als algemeen consensusprotocol voor andere soorten blockchains en toepassingen.

Conclusie

HyperBFT vormt de technische basis van de Hyperliquid-blockchain. Het consensusprotocol zorgt ervoor dat een quorum van validators overeenstemming bereikt over de volgorde van transacties, orders en blokken. Hierdoor behoudt het netwerk één consistente versie van de blockchain en het orderboek.

In tegenstelling tot algemene BFT-protocollen is HyperBFT specifiek ontwikkeld voor de eisen van een volledig on-chain handelsplatform. Door de principes van Byzantine Fault Tolerance te combineren met een HotStuff-geïnspireerde architectuur en een geoptimaliseerde netwerklaag kan Hyperliquid zeer lage latency, hoge verwerkingssnelheden en snelle finaliteit bieden.

Hierdoor vormt HyperBFT een belangrijk onderdeel van de technologie achter Hyperliquid en maakt het de snelle, transparante en volledig on-chain handelservaring mogelijk waar het platform om bekendstaat.