DoubleZero：更快的互联网

引言

旅程始于一次微光闪烁。在数据中心轰鸣的机器之间，一束光悄然诞生。一个数据包——一笔交易——被编码成细微的光脉冲。这些脉冲沿着比发丝还细的光纤，开启横跨广袤大西洋的旅程。在海面深处，这些光纤组成的电缆贴着海床延伸，穿越数英里的巨大压力与无尽黑暗。然而，光脉冲仍以坚定不移的精度继续前行，无声地跨越大陆。当你阅读这段文字时，这段旅程每秒都在发生数百万次。它是全球互联背后隐秘的支柱，是连接人类数字梦想的无形基础设施，由一个个不可阻挡的脉冲铺就。

DoubleZero 旨在重新定义这条无形的互联骨干，为更快的全球光纤网络奠定基础，以满足新一代高吞吐量、低延迟分布式系统和区块链生态系统（包括 Solana）的需求。它直面互联网与高性能区块链系统共同的根本瓶颈——全球底层连接能力。

DoubleZero 的“N1 协议’”引入了面向高性能分布式未来的中立底层基础设施。该协议构想了一个由独立贡献者驱动的无许可网络，利用专用光纤和海底电缆，重新设计 OSI 模型的基础层（第 1、2、3 层）。

本文深入解读最新发布的 DoubleZero 白皮书中的核心观点，重点介绍其市场潜力、高层系统架构和经济模型。DoubleZero 有望显著提升 Solana 等网络的性能。不过，它从根本上不依赖任何特定区块链，旨在为各行各业和多种用例带来变革性收益。本文将详细探讨这种通用能力。

市场机遇

“暗光纤”是指已经铺设但尚未投入使用的光缆。它的反义词是“点亮光纤”——字面意思是有光在其中传输的光纤，也就是正在使用的光缆。组织可以租赁和管理暗光纤来构建专用网络，也可以租用现有点亮光纤的容量。

供给侧

大量具备富余容量的暗光纤已完成铺设，但目前尚未投入运营。

• 美国 65% 的光纤仍处于未点亮状态（美国联邦通信委员会，2007 年）
• 2015 至 2023 年，美国地区的光纤覆盖率从 15% 上升至 46%（《光纤部署年度报告》，2023 年）
• 70% 的欧洲家庭已接入光纤（欧洲 FTTH 委员会，2024 年）

拥有未充分利用或尚未连接线路的光纤链路提供商，很难单独将这些线路变现。逐条出售线路服务，需要投入大量成本寻找买家并协商合同，而每条链路的价值仍局限于特定路线。许多企业购买或租赁光纤时往往会过度配置容量，按最坏情况而非日常需求建设。

需求侧

数据流瓶颈限制了去中心化网络的性能。在高性能区块链中，验证者之间的带宽限制和不可预测的通信延迟，远比计算能力限制更为突出。公共互联网路由的不确定性进一步加剧了这些问题。区块链对开放性和高性能的双重追求往往相互冲突。

验证者必须应对源源不断的入站交易，其中充斥着重复数据并受到垃圾流量冲击。即使是性能最高的区块链，也难以提供用户期待的 Web2 式体验，以及专业中心化交易所所提供的交易体验。

业界已推出多种方案来应对这些挑战，但各有局限：

内存池： 内存池是交易的中心化暂存区，可减轻各个验证者接收交易的负担。但它们会引入额外延迟，并在交易被纳入区块前很久就广播交易意图，可能导致交易遭到利用。

服务质量（QoS）： 按质押权重分配的 QoS 系统会优先处理来自可信质押实体的交易。遗憾的是，这些系统需要通过质押节点代理运行交易，因此会增加额外延迟。无法获得足够质押资源的参与者则会被排除在外。

DoubleZero 的解决方案

DoubleZero 计划利用未充分使用的私有暗光纤链路，以及金融机构、电信运营商等大型网络运营商贡献的资源，创建一个去中心化物理基础设施网络（DePIN）。本质上，它是一个网状传输层，可通过低延迟、高带宽路线过滤和传送流量，让分布式系统高效收发信息。各方贡献的光纤链路会组合成一个同步网络，从而提高带宽、降低延迟并消除通信抖动。这种专用带宽可在网络节点之间提供可预测的高速连接。

举个例子，设想一下从 A 点前往 B 点时依赖 Uber 和拥有私人司机之间的区别。私人司机随时待命，能够立即提供可预测的快速服务。依赖 Uber 或许更灵活，但到达时间会有波动，还可能因司机供给情况而出现延误。

但 DoubleZero 不只是传输层。网络还提供过滤和验证服务，由运行开源代码的网络设备执行签名验证和入站数据去重。专用硬件可以在边缘过滤入站交易，即清除垃圾流量并去重。因此，区块链可以共享整个系统的过滤资源，无需每个验证者都配置充足资源。验证者收到的交易集会大幅缩小，只需重新验证最终区块所含交易的签名。出站消息则可以显式路由、跟踪和确定优先级，从而提升效率。

在这一系统下，我们不再需要为每个验证者单独配置足以满足全球需求的资源。相反，可以通过共享基础设施满足需求，从而减少总体资源投入。光纤端点将采用定制基础设施，因此流量路由、全球延迟和其他底层性能都将优于公共互联网。

无论是陆地还是海底光纤，光纤都是 DoubleZero 的核心重点。现代光纤链路每秒可以传输数百 Tb 的数据。不过，网络贡献者也可以提供微波或卫星技术等其他通信服务，并将其作为“N2”应用接入网络。

架构

你可以将 DoubleZero 网络的架构理解为两个同心环。

外部入口/出口环

负责连接公共互联网。DoubleZero 的网络设备使用高性能硬件缓解分布式拒绝服务攻击、验证签名并过滤重复交易。

内部数据流环

内环上的服务器通过经过最优路由的专用带宽线路，使用这些已过滤流量达成共识。

DoubleZero 网络的物理层由关键入口/出口点的网络设备，以及在整个网络中配置的带宽组成。

DoubleZero 交换点（DZX）

DZX 支持同一都市区域内多个数据中心之间的连接，类似于公共互联网交换中心连接不同网络的方式。网络贡献者提供这些底层链路，它们构成协议的核心传输层。无论有多少贡献者参与 DoubleZero，这些交换点都能实现可扩展的互联。

光纤链路

光纤链路为全球不同地点之间提供低延迟、高带宽连接。网络贡献者可以直接拥有这些链路，也可以向大型网络服务提供商租赁。网络贡献者负责配置这些连接，并承诺遵守每条连接质量对应的服务级别协议。

FPGA 网络设备

现场可编程门阵列（FPGA）是一种可在制造后编程、用于执行特定计算任务的硬件设备。FPGA 以灵活性和高性能著称，常用于网络、信号处理和区块链系统等需要快速处理数据的场景。

DoubleZero 使用市售 FPGA，在网络边缘的关键入口点过滤入站流量。与验证者相比，FPGA 设备可以处理高出数个数量级的流量，因为它们专门执行清除垃圾流量、对交易集去重和验证签名等任务。仅一套示例部署就能对每秒数 Gbps 的入站数据执行去重、过滤和签名验证：每秒最多处理一百万笔交易，且延迟为零。

场景：DDoS 攻击

DoubleZero 通过共享基础设施构建出更稳健、更具韧性的网络架构，使拒绝服务（DoS）攻击变得困难得多。在 DoubleZero 中，此类攻击需要每秒数 Tb 的流量，同时攻击多个地理位置分散的站点。它不再是针对单个验证者甚至单条区块链的攻击，而是对全球数百个数据中心和 ISP 发起的攻击。成功实施这种攻击所需的复杂度和资源投入将高出数个数量级。

经济模型

DoubleZero 为全球网络中的过滤和路由服务引入了一种新型经济模型，将未充分利用的光纤资源与去中心化系统连接起来。它将各自独立的贡献整合成一个网络，创造出大于各部分之和的系统价值。即使只是一条独立价值有限的冗余光纤链路，在与分布式框架中的其他链路结合后，也会成为关键组成部分。

DoubleZero 汇聚这些多样化贡献，将私有网络的优势（标准统一但覆盖有限）与公共网络的优势（覆盖广泛但标准分散）结合起来。

光纤供应商

DoubleZero 让私营企业能够将其购买或向电信提供商、网络运营商租赁但未充分利用的光纤链路变现。企业把这些链路贡献给 DoubleZero，即可开辟新的收入来源。

区块链需求

区块链网络无需依赖中心化系统或长期合同，即可获得专用网络在性能和可靠性等方面的优势。

借助 DoubleZero，用户可以通过基于区块链的智能合约无缝配置和使用光纤，确保每次交互都完整透明。

由智能合约定义的网络

DoubleZero 使用存储在链上智能合约中的已验证数据运行。部署在公有区块链上的无许可控制器会激励新的资源贡献，并动态管理网络配置和路由，以应对需求激增、服务中断及其他故障。

分布式控制平面利用这些数据，就路由和优先级决策达成共识，确保贡献者和用户都能获得透明、无许可的体验。

贡献者通过建立编码在智能合约中的服务级别协议接入网络。该协议规定端点位置、带宽、延迟和合规 MTU 大小等关键链路参数。例如，提供洛杉矶至新加坡链路的贡献者，可以承诺提供 10 Gbps 带宽、85ms 延迟和 1600 MTU。这些信息以及承诺期限都会记录在智能合约中，用来定义链路的运行特性。

DoubleZero 会监控并测试链路性能，确保只有合规链路才能获得奖励。不合规链路可能会失去奖励资格，也可能从网络中移除。该协议依赖贡献者之间的内部一致性和互惠关系；贡献者必须遵守服务级别协议，并在激励机制下相互监督。

验证者和其他用户可以选择预定义的服务和路线，例如特定 Layer 1 区块链的流量、状态传播或验证者集合，也可以自行编写合约来定义特定路由请求。

分布式控制器将智能合约数据作为输入，用来确定网络的最优配置。其中一个关键环节是准确计算价格，确保用户根据其请求给系统带来的负载按比例付费。相应地，提供商会根据其贡献为网络带来的价值获得奖励。

DoubleZero 构想了一种分级定价模型，允许用户针对特定路线选择优先访问或基础访问，以优化网络效率。DoubleZero 为服务提供高度定制化能力和控制权，确保价值回馈给提供商。相比之下，公共互联网无论流量优先级如何都会统一处理，因此这是 DoubleZero 的显著优势。

网络效应

DoubleZero 的网络效应与航空业相似。由于需求有限，两座城市之间的单条航线很少会独立运营，而是会整合到航空公司的大型网络中，通过枢纽连接并与其他航线协同。航空公司加入联盟后，这些网络会变得更有价值，不仅能将覆盖范围扩展到全球，还能放大每条航线的价值。

通过向 DoubleZero 贡献光纤链路，提供商可以获得两项主要优势：

1. 易于集成： 向平台添加链路简单且标准化。提供商只需安装并配置少量交换机，就能将开销降至最低。
2. 提升链路价值： 根据梅特卡夫定律，贡献的链路通过连接相邻链路获得网络效应，从而提升价值。原本孤立的链路可以转变为 DoubleZero 中高度互联的资产，其价值远高于作为独立路线时的价值。

DoubleZero 甚至可以有效利用冗余、短距离或低性能链路。尽管该网络的整体设计目标是实现高性能和广泛覆盖，但这些贡献可以增强冗余、提高容量并改善整体互联性。

区块链用例

DoubleZero 面向区块链的应用包括为 RPC 节点提供支持、优化 MEV 系统，以及提升 Layer 1 和 Layer 2 区块链的性能。

L1 区块链

Layer 1 区块链面临三项可以由 DoubleZero 帮助缓解的挑战。

过滤

DoubleZero 会过滤入站流量，帮助缓解分布式拒绝服务攻击、验证签名并清除重复交易。将这些步骤与区块生产、执行和共识分离，可以释放大量资源，专注于区块生产。

路由

通过专用链路完成，并将延迟和抖动降至最低。这可确保区块得到快速构建、共享和确认。DoubleZero 预计将支持组播，方便同时进行一对多或多对多数据传输。组播可以实现状态转换、完整区块的复杂传播；对于 Solana，则可以通过 Turbine 树进行 shred 流传输。

可追溯性

通过网络传输的数据包预计都可追溯，让用户能够验证它们是否被纳入验证者之间的通信。对于关注审查问题的系统而言，这是流量路由透明度带来的一项有益副产品。

RPC 节点

RPC 节点面临三项可以由 DoubleZero 缓解的挑战。

流量激增

RPC 通过公共互联网接收交易流，因此特别容易遭受分布式拒绝服务攻击。典型场景包括空投和热门 NFT 铸造。

交易转发

交易能否送达对 RPC 至关重要，尤其是竞争激烈且对时间敏感的高价值交易。从 RPC 节点到区块领导者或内存池的高韧性、低延迟连接，有助于 RPC 节点履行这些职责。

信息检索

RPC 是获取当前状态可观测信息的主要渠道，包括钱包余额和交易流动性。它们必须尽可能实时地接收、验证并索引变更。DoubleZero 在验证者与 RPC 节点之间提供高韧性、低延迟连接，可以确保 RPC 掌握最新的区块链视图。

MEV

MEV 系统对延迟非常敏感。延迟和送达能力即使只有轻微改善，也能带来巨大的额外价值。这些系统会显著受益于更接近实时的网络状态视图。借助更新的数据，它们可以构建有利可图的交易排序，并生成更高效的区块。快速将提案中继给验证者的 MEV 系统，可以利用额外时间找到更优排序。MEV 系统既能受益于更快的数据检索（即读取操作），也能受益于将区块或交易包更快地传送给当前领导者（即写入操作）。

Layer 2 区块链

Layer 2 链可以使用 DoubleZero 过滤发往排序器的入站交易，以低延迟向 Layer 1 发布信息或从中检索信息，并在验证者集合中快速验证更新后的状态。DoubleZero 还可以确保数据可用性层跟上 Layer 2 链的速度。

大多数 Layer 2 链都希望支持多个排序器轮流或协同发布交易，以降低中心化、审查和活性风险。这种架构转变要求排序器之间进行大量协调，而 DoubleZero 可以加快这一过程。

更多区块链场景

DoubleZero 在其他区块链场景中也有优势，包括状态同步、索引器、多领导者和网络扩展。

新验证者加入网络

为追上当前状态，新的验证者节点必须以远高于区块链当前速度的速率接收交易。DoubleZero 的高带宽连接有助于突破这些限制，让新验证者更容易加入网络。同样的原则也适用于落后于链顶、需要追赶进度的验证者。

索引器

与 RPC 一样，索引器必须快速接收更新后的状态，以便终端用户迅速做出明智决策。通过 DoubleZero 传播状态，可以减少新数据索引延迟，并让分布式索引器实例保持最新。

多领导者

许多 Layer 1 区块链希望由多个并发领导者在世界不同地区同时生产区块。如果领导者之间缺乏紧密协调，就很容易产生重复或过时的交易，浪费计算资源。与 Layer 2 链上的多个排序器一样，Layer 1 链上的多个领导者也需要快速同步全球状态，而 DoubleZero 比公共互联网更适合完成这项工作。

网络扩展

几乎每个网络都有只能由部分验证者执行的计算操作，因为它们需要专用硬件或软件。DoubleZero 提供更高带宽和更低延迟的链路，可以让此类项目受益，包括 ZK 证明器、GPU 工作负载和异步执行平台。

非区块链用例

DoubleZero 并不限于区块链应用。只要是分布式系统需要快速、精确、大规模通信的场景，都能从中受益。例如内容分发网络、游戏应用、大语言模型和企业用例。

内容分发网络（CDN）

构建在 DoubleZero 网络之上的新 CDN 可以专注于基于需求预测配置内容这一核心能力，将过滤和路由交给协议处理。

DoubleZero 协议的一大优势是灵活性。用户无需签订覆盖范围广泛的长期租约，而是可以针对特定路线和时间段定制使用方式。因此，在特定地区缺乏覆盖或需要提高核心通道带宽的 CDN，可以相应地使用 DoubleZero。

在线游戏

延迟对在线游戏至关重要，即使是轻微卡顿也会破坏用户体验。游戏开发者使用两种模型：点对点和中央服务器。DoubleZero 凭借专用链路和灵活的使用模型，可以增强这两种模式，稳定连接并提升游戏体验。

大语言模型（LLM）

将大型 GPU 集中部署在同一设施中并不容易。大型科技公司已经设计出协调异步分布式资源的系统，以训练统一模型。DoubleZero 的高带宽连接让模型可以跨不同设施和 GPU 可用资源，更顺畅地完成训练。

企业用例

DoubleZero 可以替代标准云服务提供商的产品，让用户无需锁定租约或合同，即可无许可地购买和使用带宽。其他优势还包括降低成本、缓解数据中心入口/出口拥塞，以及避免生态系统锁定。

结论

DoubleZero 是当今区块链行业最具雄心的项目之一。其愿景是构建一个面向现代分布式系统（包括 Solana）的新型专用互联网，重新定义支撑去中心化技术的基础设施。

DoubleZero 由 Solana Foundation 前战略负责人 Austin Federa、CTO Andrew McConnell 和数据网络专家 Mateo Ward 领导，并在 Firedancer 和 Malbec Labs 两个核心贡献团队的支持下启动。

测试网已在全球七座城市上线，主网还将新增十个都市区域。目前，四个 Solana 验证者（两个 Agave 和两个 Frankendancer）已以测试方式连接到 DoubleZero 网络。他们正在招聘。

感谢 0xIchigo、Brady Werkheiser、Andrew McConnell 和 Austin Federa 审阅本文的早期版本。