Технічні відмінності Aptos від інших публічних блокчейнів з точки зору життєвого циклу угоди

Порівняння технічних відмінностей різних публічних блокчейнів може здаватися нудним. Щоб швидко та точно зрозуміти різницю між Aptos та іншими публічними блокчейнами, важливо обрати відповідну точку входу.

Життєвий цикл транзакції є чудовою аналітичною перспективою. Досліджуючи повний процес транзакції від створення до остаточного оновлення стану — включаючи створення та ініціацію, трансляцію, сортування, виконання та оновлення стану — можна чітко зрозуміти концепцію проектування публічної блокчейн-мережі та технічні компроміси. Виходячи з цього, можна зрозуміти основні наративи різних публічних блокчейн-мереж; в той же час можна дослідити, як розробляти привабливі додатки на Aptos.

Усі блокчейн-транзакції розгортаються навколо цих п'яти кроків, у цій статті буде зосереджено на Aptos, проаналізовано його унікальний дизайн та порівняно ключові відмінності з Ethereum та Solana.

Aptos: оптимістичний паралелізм і висока продуктивність дизайну

Aptos є публічною блокчейн-мережею, що акцентує увагу на високій продуктивності. Його життєвий цикл транзакцій подібний до Ethereum, але суттєво покращений завдяки унікальному оптимістичному паралельному виконанню та оптимізації пулу пам'яті. Ось ключові етапи життєвого циклу транзакцій на Aptos:

створення та ініціювання

Мережа Aptos складається з легких вузлів, повних вузлів і валідаторів. Користувачі ініціюють транзакції через легкі вузли (такі як гаманці або додатки), легкі вузли передають транзакції найближчим повним вузлам, а повні вузли синхронізуються з валідаторами.

трансляція

Aptos зберігає пул пам'яті, але після QuorumStore пули пам'яті не діляться. На відміну від Ethereum, його пул пам'яті не є лише буфером транзакцій. Після того, як транзакція потрапляє в пул пам'яті, система проводить попередню сортування на основі правил (таких як FIFO або витрати на газ), щоб забезпечити відсутність конфліктів під час подальшого паралельного виконання транзакцій. Такий дизайн уникає високих вимог до апаратного забезпечення Solana, які виникають через необхідність заздалегідь оголошувати набори читання та запису.

сортування

Aptos використовує консенсус AptosBFT, пропонуючи, що пропонент в принципі не може вільно сортувати транзакції, aip-68 надає пропоненту додаткові права на заповнення затриманих транзакцій. Пре-сортування в пулі пам'яті вже завершено для уникнення конфліктів, генерація блоків більше залежить від співпраці між валідаторами, а не від домінування пропонента.

виконати

Aptos використовує технологію Block-STM для реалізації оптимістичного паралельного виконання. Транзакції вважаються безконфліктними та обробляються одночасно, якщо після виконання виявляється конфлікт, то транзакції, що підлягають впливу, будуть повторно виконані. Цей підхід використовує багатоядерні процесори для підвищення ефективності, TPS може досягати 160,000.

оновлення стану

Стан синхронізації валідаторів, остаточність підтверджується перевіркою контрольних точок, подібно до механізму Epoch в Ethereum, але з більшою ефективністю.

Основна перевага Aptos полягає у поєднанні оптимістичного паралелізму та попередньої сортування пам'яті, що знижує вимоги до продуктивності вузлів і значно підвищує пропускну здатність.

Ефір: базова лінія послідовного виконання

Ефір як творець смарт-контрактів є відправною точкою технології публічних блокчейнів, а його життєвий цикл транзакцій забезпечує базову структуру для розуміння Aptos.

життєвий цикл транзакцій Ethereum

• Створення та ініціювання: Користувач ініціює транзакцію через гаманця через релейний шлюз або RPC-інтерфейс.

• Трансляція: Торгівля входить у публічний пул пам'яті, чекаючи упаковки.

• Сортування: Після оновлення PoS будівельники блоків упаковують транзакції відповідно до принципу максимізації прибутку, а після аукціону на релейному рівні подають їх пропоненту.

• Виконання: EVM послідовно обробляє транзакції, оновлюючи стан в одному потоці.

• Оновлення стану: блок має пройти підтвердження остаточності через дві контрольні точки.

Обмеження серійного виконання та дизайну пам'яті Ethereum знизило продуктивність, час блоку становить 12 секунд/слот, а TPS досить низький. У порівнянні з цим, Aptos досяг якісного стрибка завдяки паралельному виконанню та оптимізації пам'яті.

Solana: визначена паралельна надзвичайна оптимізація

Solana відома високою продуктивністю, а її життєвий цикл транзакцій суттєво відрізняється від Aptos, особливо в контексті пулу пам'яті та способу виконання.

Життєвий цикл торгівлі Solana

• Створення та ініціювання: Користувач ініціює транзакцію через гаманець.

• Трансляція: немає публічного пулу пам'яті, транзакції надсилаються безпосередньо поточному та наступним двом пропонентам.

• Сортування: Пропонент упаковує блоки на основі PoH (Доказ Історії), час блоку становить лише 400 мілісекунд.

• Виконання: Віртуальна машина Sealevel використовує детерміноване паралельне виконання, необхідно заздалегідь оголосити колекції читання та запису, щоб уникнути конфліктів.

• Оновлення статусу: Швидке підтвердження консенсусу BFT.

Причина, з якої Solana не використовує пул пам'яті, полягає в тому, що пул пам'яті може стати вузьким місцем продуктивності. Оскільки немає пулу пам'яті і завдяки унікальному консенсусу PoH Solana, вузли можуть швидко досягати консенсусу щодо порядку транзакцій, уникаючи необхідності чергування транзакцій у пулі пам'яті, транзакції можуть майже миттєво виконуватися. Однак це також означає, що в разі перевантаження мережі транзакції можуть бути відхилені, а не очікувати, користувачам потрібно повторно подавати.

У порівнянні, оптимістичний паралелізм Aptos не вимагає оголошення наборів читання та запису, поріг для вузлів нижчий, а TPS вищий.

Два шляхи паралельного виконання: Aptos проти Solana

Виконання угоди представляє собою оновлення стану блоку, це процес перетворення команди на виконання угоди в стан з остаточним результатом. Вузол припускає, що угода успішна, обчислює її вплив на стан мережі, і цей процес обчислення і є виконанням.

Паралельне виконання в блокчейні відноситься до процесу одночасного обчислення стану мережі за допомогою багатоядерних процесорів. У сучасному ринку паралельне виконання поділяється на детерміністичне паралельне виконання та оптимістичне паралельне виконання. Різниця між цими двома напрямками розробки полягає в тому, як забезпечити, щоб паралельні транзакції не конфліктували — тобто, чи існують між транзакціями залежності.

Час, коли визначаються конфлікти залежностей паралельних транзакцій, визначає диференціацію між детермінованим паралельним виконанням і оптимістичним паралельним виконанням. Aptos і Solana обрали різні напрямки:

• Детермінований паралелізм (Solana): перед трансляцією транзакцій необхідно оголосити набори читання та запису, двигун Sealevel обробляє безконфліктні транзакції паралельно на основі оголошення, конфліктні транзакції виконуються послідовно. Перевага - висока ефективність, недолік - високі вимоги до апаратного забезпечення.

• Оптимістичний паралелізм (Aptos): Припускаючи, що транзакції не мають конфліктів, Block-STM виконує паралельну обробку, після чого відбувається верифікація; у разі конфлікту - повторна спроба. Попереднє сортування в мемпулі зменшує ризик конфліктів, зменшуючи навантаження на вузли.

Приклад: баланс рахунку A 100, транзакція 1 переказує 70 B, транзакція 2 переказує 50 C. Solana підтверджує конфлікти заздалегідь через декларацію та обробляє їх у порядку; Aptos виконує паралельно, і якщо виявляє недостатність балансу, коригує його. Гнучкість Aptos робить його більш масштабованим.

Оптимістичне паралельне підтвердження конфліктів через пул пам'яті

Оптимістична паралельність базується на припущенні, що транзакції, які обробляються паралельно, не будуть конфліктувати, тому перед виконанням транзакцій на стороні застосунку не потрібно подавати заяву про транзакцію. Якщо під час перевірки після виконання транзакцій виявляється конфлікт, Block-STM повторно виконає задіяні транзакції для забезпечення узгодженості.

Проте на практиці, якщо заздалегідь не підтвердити, чи є конфлікти в залежностях транзакцій, під час реального виконання може виникнути безліч помилок, що призводить до затримки в роботі публічної блокчейн-мережі. Тому оптимістичне паралельне виконання не є простою гіпотезою, що транзакції не конфліктують, а є етапом, на якому заздалегідь уникли ризику, і цим етапом є етап трансляції транзакцій.

На Aptos, після того як транзакції потрапляють у публічний мемпул, вони попередньо сортуються відповідно до певних правил (таких як FIFO та висота газових зборів), щоб забезпечити відсутність конфліктів під час паралельного виконання транзакцій в одному блоці. З цього видно, що пропонент Aptos фактично не має можливості сортування транзакцій, а в мережі немає будівельників блоків. Це попереднє сортування транзакцій є ключовим для впровадження оптимістичного паралелізму в Aptos. На відміну від Solana, яка повинна запровадити декларацію транзакцій, Aptos не потребує цього механізму, що значно знижує вимоги до продуктивності вузлів. Щодо витрат мережі для забезпечення несуперечливості транзакцій, вплив мемпулу Aptos на TPS значно менший, ніж витрати, пов'язані з декларацією транзакцій у Solana. Таким чином, TPS Aptos може досягати 160,000, що більш ніж у два рази перевищує показник Solana. Вплив попереднього сортування транзакцій ускладнює захоплення MEV на Aptos, що має плюси і мінуси для користувачів.

Наратив на основі безпеки є напрямком розвитку Aptos

RWA

Aptos активно просуває токенізацію реальних активів та рішення для інституційних фінансів. На відміну від Ethereum, Block-STM Aptos може паралельно обробляти кілька транзакцій переміщення активів, уникаючи затримок у підтвердженні прав власності, викликаних перевантаженням мережі. На деяких публічних блокчейнах, незважаючи на швидкість транзакцій, відсутність дизайну меморі-пулу може призвести до відхилення транзакцій під час перевантаження мережі, що впливає на стабільність підтвердження прав власності RWA. Меморі-пул попереднього сортування Aptos забезпечує виконання транзакцій у правильному порядку, навіть у пікові періоди, тим самим підтримуючи надійність записів активів. RWA потребують складної підтримки смарт-контрактів, таких як розподіл активів, розподіл прибутків та перевірка відповідності. Модульний дизайн і безпека мови Move дають можливість розробникам легше створювати надійні RWA-додатки. У порівнянні, складність мов програмування деяких публічних блокчейнів і ризики вразливостей підвищують витрати на розробку, тоді як інші, хоча й ефективні, вимагають високої навчальної кривої для розробників. Екологічна дружелюбність Aptos має потенціал залучити більше проектів RWA, формуючи позитивний цикл. Потенціал Aptos у сфері RWA полягає в поєднанні безпеки та продуктивності. У майбутньому він може зосередитися на співпраці з традиційними фінансовими установами, щоб перевести на блокчейн високовартісні активи, такі як облігації та акції, створюючи через мову Move стандарти токенізації з високою відповідністю. Ця нарація "безпека + ефективність" може допомогти Aptos виділитися на ринку RWA.

У липні 2024 року Aptos офіційно оголосив про інтеграцію USDY від Ondo Finance до своєї екосистеми, а також про інтеграцію на основних DEX та кредитних додатках. Станом на 10 березня, ринкова капіталізація USDY на Aptos становила приблизно 15 мільйонів доларів США, що складає близько 2,5% від загальної ринкової капіталізації USDY. У жовтні 2024 року Aptos оголосив, що Franklin Templeton запустив на Aptos Network валютний фонд уряду США (FOBXX), представлений токеном BENJI. Крім того, Aptos співпрацює з Libre для просування токенізації цінних паперів, переводячи інвестиційні фонди Brevan Howard, BlackRock та Hamilton Lane на блокчейн, що покращує доступ інституційних інвесторів.

платіж стейблкоїнами

Платежі стабільними монетами повинні забезпечувати остаточність транзакцій та безпеку активів. Мова Move від Aptos запобігає подвійним витратам завдяки моделі ресурсів, що забезпечує точність кожного переказу стабільної монети. Наприклад, коли користувачі здійснюють платіж USDC на Aptos, оновлення статусу транзакції підлягає суворому захисту, щоб уникнути втрати коштів через вразливості в контрактах. Крім того, низькі витрати на газ в Aptos (завдяки високій TPS, що розподіляє витрати) роблять його дуже конкурентоспроможним у сценаріях дрібних платежів. Високі витрати на газ деяких публічних блокчейнів обмежують їхні платіжні застосунки, тоді як інші, хоча й з низькими витратами, можуть мати ризик відмови в транзакціях під час перевантаження мережі, що може вплинути на досвід користувачів. Попереднє сортування в пам'яті Aptos та Block-STM забезпечують стабільність та низьку затримку платежів.

Платежі PayFi та стабільні монети повинні враховувати децентралізацію та регуляторну відповідність. Децентралізований консенсус AptosBFT знижує ризики централізації, а його модульна архітектура підтримує розробників у впровадженні перевірок KYC/AML. Наприклад, емітент стабільної монети може розгорнути відповідний контракт на Aptos, щоб забезпечити відповідність транзакцій місцевим нормам, не жертвуючи ефективністю мережі. Це краще, ніж централізовані релейні моделі деяких публічних блокчейнів, а також компенсує потенційні недоліки регуляторної відповідності, які пов'язані з домінуванням пропонентів деяких інших публічних блокчейнів. Збалансований дизайн Aptos робить його більш підходящим для входу фінансових установ.

Потенціал Aptos у сфері PayFi та платіжних стабільних монет полягає в тріаді "безпека, ефективність, відповідність". У майбутньому буде продовжено сприяння масовому прийняттю стабільних монет, створенню мережі трансакцій на основі кордонів або співпраці з платіжними гігантами для розробки системи розрахунків на блокчейні. Високий TPS та низькі витрати також можуть підтримувати мікроплатіжні сценарії, такі як миттєві винагороди для творців контенту. Наратив Aptos може зосередитися на "інфраструктурі наступного покоління для платежів", приваблюючи двосторонній потік бізнесу та користувачів.

Переваги Aptos у безпеці — попередній сортувальний пул пам'яті, Block-STM, AptosBFT та мова Move — не лише підвищують стійкість до атак, але й закладають основу для наративу RWA та PayFi.