Анализ жизненного цикла сделок Aptos: высокопроизводительный дизайн с оптимизацией пула памяти и оптимистичным параллелизмом

Глубокий анализ жизненного цикла транзакций: техническое сравнение Aptos, Ethereum и Solana

Сравнение технических различий различных блокчейнов может показаться скучным в зависимости от глубины наблюдения. Обобщенный анализ часто не может затронуть суть, а глубокое изучение кода может привести к тому, что видишь только деревья, но не видишь леса. Чтобы быстро и точно понять различия между Aptos и другими блокчейнами, крайне важно выбрать подходящий подход.

В этой статье рассматривается жизненный цикл одной транзакции, анализируя полный процесс от создания до окончательного обновления состояния, включая создание и инициирование, трансляцию, сортировку, выполнение и обновление состояния. С этой точки зрения мы можем четко понять различные подходы к проектированию и технические компромиссы разных публичных блокчейнов. Основываясь на этом, делая шаг назад, можно понять основные нарративы каждого блокчейна; делая шаг вперед, можно исследовать, как разрабатывать привлекательные для рынка приложения на Aptos.

Все блокчейн-транзакции вращаются вокруг этих пяти шагов. Ниже мы сосредоточимся на Aptos, проанализируем его уникальный дизайн и сравним ключевые различия с Ethereum и Solana.

Aptos: Оптимистичное параллельное выполнение и высокопроизводительный дизайн

Aptos — это высокопроизводительная публичная цепочка, чей жизненный цикл транзакций схож с Ethereum, но достигает значительного повышения производительности благодаря уникальному оптимистичному параллельному выполнению и оптимизации пула памяти. Вот ключевые этапы жизненного цикла транзакций на Aptos:

Создание и инициирование

Сеть Aptos состоит из легких узлов, полных узлов и валидаторов. Пользователи инициируют транзакции через легкие узлы (такие как кошельки или приложения), легкие узлы пересылают транзакции ближайшим полным узлам, полные узлы затем синхронизируются с валидаторами.

вещание

Aptos сохранил пул памяти, но после QuorumStore пула памяти больше не делятся. В отличие от Ethereum, его пул памяти не является просто буфером транзакций. После того как транзакции попадают в пул памяти, система предварительно сортирует их в соответствии с определенными правилами (такими как FIFO или стоимость газа), чтобы обеспечить отсутствие конфликтов при последующем параллельном выполнении. Такой дизайн избегает высоких требований к оборудованию, как в случае с Solana, где требуется заранее объявить наборы для чтения и записи.

сортировка

Aptos использует механизм консенсуса AptosBFT, где предложитель в принципе не может свободно сортировать транзакции. aip-68 предоставляет предложителю дополнительные права на заполнение задержанных транзакций. Предварительная сортировка в памяти уже завершена для избежания конфликтов, генерация блока больше зависит от сотрудничества между валидаторами, а не от лидирующей роли предложителя.

Выполнение

Aptos использует технологию Block-STM для реализации оптимистичного параллельного выполнения. Транзакции предполагаются без конфликтов и обрабатываются одновременно, если после выполнения обнаруживается конфликт, затронутые транзакции будут повторно выполнены. Этот подход полностью использует многопроцессорные системы для повышения эффективности, TPS может достигать 160,000.

Обновление статуса

Состояние синхронизации валидаторов, финализация подтверждается контрольной точкой, аналогично механизму Epoch в Ethereum, но с более высокой эффективностью.

Основное преимущество Aptos заключается в сочетании оптимистичного параллелизма и предварительной сортировки в пулах памяти, что снижает требования к производительности узлов и значительно повышает пропускную способность.

Глубокое и простое понимание основных различий между Эфиром, Solana и Aptos в жизненном цикле одной транзакции

Ethereum: Бенчмарк последовательного выполнения

В качестве создателя смарт-контрактов, Ethereum является исходной точкой технологии публичных блокчейнов, а его жизненный цикл транзакций предоставляет основную структуру для понимания Aptos.

Жизненный цикл транзакции Ethereum

  • Создание и инициирование: Пользователи инициируют транзакции через кошелек, используя релейные шлюзы или RPC-интерфейсы.

  • Трансляция: Сделка попадает в общую память, ожидая упаковки.

  • Сортировка: После обновления PoS строители блоков упаковывают транзакции в соответствии с принципом максимизации прибыли, после чего уровень реле делает ставки и передает их предложителю.

  • Исполнение: EVM обрабатывает транзакции последовательно, обновление состояния в однопоточном режиме.

  • Обновление статуса: Блок должен быть подтвержден через две контрольные точки для окончательности.

Серийное исполнение и проектирование пула памяти Ethereum ограничивают производительность, время блока составляет 12 секунд/слот, а TPS относительно низок. В отличие от этого, Aptos достиг качественного прорыва благодаря параллельному исполнению и оптимизации пула памяти.

Глубокое понимание основных различий между Ethereum, Solana и Aptos в жизненном цикле одной транзакции

Solana: крайняя оптимизация с определенной параллельностью

Solana славится высокой производительностью, её жизненный цикл транзакций значительно отличается от Aptos, особенно в области пулов памяти и способов исполнения.

Жизненный цикл торговли Solana

  • Создание и инициирование: пользователь инициирует транзакцию через кошелек.

  • Трансляция: нет публичного пула памяти, транзакции отправляются напрямую текущему и двум следующими предложителям.

  • Сортировка: Предложители упаковывают блоки на основе PoH (Доказательство истории), время блока составляет всего 400 миллисекунд.

  • Исполнение: Виртуальная машина Sealevel использует детерминированное параллельное выполнение и требует предварительного объявления наборов чтения и записи, чтобы избежать конфликтов.

  • Обновление состояния: Быстрое подтверждение BFT-консенсуса.

Solana не использует пул памяти, в первую очередь, чтобы избежать瓶瓶颈 производительности. Из-за отсутствия пула памяти и уникального консенсуса PoH Solana узлы могут быстро достигать консенсуса по порядку транзакций, что исключает необходимость ожидания в пуле памяти, и транзакции могут почти мгновенно завершаться. Однако это также означает, что в случае перегрузки сети транзакции могут быть отклонены, а не ожидать, и пользователям необходимо будет повторно их отправить.

В отличие от этого, оптимистичное параллельное выполнение Aptos не требует объявления наборов чтения и записи, порог для узлов ниже, а TPS выше.

Глубокое понимание основных различий между Эфиром, Solana и Aptos в жизненном цикле одной транзакции

Два пути параллельного выполнения: Aptos против Solana

Исполнение транзакции представляет собой обновление состояния блока, это процесс преобразования команды инициирования транзакции в состояние с окончательным статусом. Узлы предполагают успешное выполнение транзакции и вычисляют ее влияние на состояние сети, этот вычислительный процесс и есть исполнение.

Параллельное выполнение в блокчейне относится к процессу одновременного вычисления состояния сети многоядерными процессорами. В настоящее время на рынке параллельное выполнение делится на два типа: детерминированное параллельное выполнение и оптимистичное параллельное выполнение. Различия между этими двумя направлениями разработки коренятся в том, как гарантировать отсутствие конфликтов между параллельными транзакциями — то есть существуют ли зависимости между транзакциями.

Определение времени возникновения конфликтов зависимостей параллельных транзакций определяет различие между детерминированным параллельным выполнением и оптимистичным параллельным выполнением, Aptos и Solana выбрали разные направления:

  • Детерминистское параллельное выполнение (Solana): перед трансляцией транзакции необходимо объявить наборы для чтения и записи, движок Sealevel обрабатывает параллельно неконфликтующие транзакции на основе объявлений, конфликтующие транзакции выполняются последовательно. Преимущества: высокая эффективность, недостатки: высокие требования к оборудованию.

  • Оптимистичная параллельность (Aptos): предполагается, что транзакции не конфликтуют, после выполнения параллельно с Block-STM производится верификация, если есть конфликт, то производится повторная попытка. Предварительная сортировка в памяти снижает риски конфликтов, нагрузка на узлы становится легче.

Например, предположим, что на счету A баланс 100, транзакция 1 переводит 70 B, транзакция 2 переводит 50 C. Solana обрабатывает в порядке очереди, заранее подтверждая конфликты; Aptos, если обнаружит недостаток баланса после параллельного выполнения, будет пересчитывать. Гибкость Aptos делает его более масштабируемым.

Глубокое и простое понимание основных различий между Ethereum, Solana и Aptos в жизненном цикле одной транзакции

Оптимистичное параллельное завершение подтверждения конфликтов через пул памяти

Основная идея оптимистичной параллельной обработки заключается в предположении, что транзакции, обрабатываемые параллельно, не будут конфликтовать, поэтому на стороне приложения нет необходимости отправлять заявление о транзакции до ее выполнения. Если при проверке после выполнения транзакции будет обнаружен конфликт, Block-STM повторно выполнит затронутые транзакции для обеспечения согласованности.

Однако на практике, если заранее не подтвердить, конфликтуют ли зависимости транзакций, то при реальном выполнении может возникнуть множество ошибок, что приведет к замедлению работы публичной цепи. Таким образом, оптимистичное параллелизм не просто предполагает отсутствие конфликтов транзакций, а заранее избегает рисков на этапе трансляции.

На Aptos, после того как транзакции попадают в общую память, они предварительно сортируются в соответствии с определенными правилами (такими как FIFO и уровень Gas-оплаты), чтобы гарантировать, что транзакции в одном блоке не будут конфликтовать при параллельном выполнении. Следовательно, можно видеть, что у предложителя Aptos на самом деле нет возможности сортировки транзакций, и в сети отсутствуют строители блоков. Эта предварительная сортировка транзакций является ключом к реализации оптимистичного параллелизма в Aptos. В отличие от Solana, которая должна вводить декларации транзакций, Aptos не требует этого механизма, что значительно снижает требования к производительности узлов. Что касается сетевых накладных расходов, связанных с обеспечением отсутствия конфликтов транзакций, влияние добавления памяти в Aptos на TPS гораздо меньше, чем затраты, связанные с введением деклараций транзакций в Solana. Поэтому TPS Aptos может достигать 160,000, что более чем в два раза превышает Solana.

Наратив, основанный на безопасности, является направлением развития Aptos

RWA

Aptos активно продвигает токенизацию реальных активов и решения для институциональных финансов. По сравнению с Ethereum, Block-STM Aptos может параллельно обрабатывать несколько транзакций по передаче активов, избегая задержек в подтверждении прав из-за перегрузки сети. На некоторых публичных блокчейнах, хотя скорость транзакций высокая, отсутствие дизайна памяти может приводить к потере транзакций в условиях перегрузки сети, что влияет на стабильность подтверждения прав RWA. Предварительная сортировка в памяти Aptos гарантирует, что транзакции выполняются в порядке, даже в пиковые моменты, что обеспечивает надежность учета активов.

RWA требует сложной поддержки смарт-контрактов, такой как разделение активов, распределение доходов и проверки соблюдения норм. Модульный дизайн и безопасность языка Move позволяют разработчикам легче создавать надежные приложения RWA. В отличие от этого, сложность языков программирования некоторых публичных цепочек и риски уязвимостей увеличивают затраты на разработку, в то время как языки программирования других публичных цепочек эффективны, но предъявляют высокие требования к кривой обучения разработчиков. Экологичность Aptos, как ожидается, привлечет больше RWA проектов, создавая положительный цикл.

Потенциал Aptos в области RWA заключается в сочетании безопасности и производительности. В будущем он может сосредоточиться на сотрудничестве с традиционными финансовыми учреждениями, выводя на блокчейн высокоценные активы, такие как облигации и акции, создавая с помощью языка Move строгие стандарты токенизации. Эта нарратив "безопасность + эффективность" позволит Aptos выделиться на рынке RWA.

В июле 2024 года Aptos представит USDY от Ondo Finance, который будет интегрирован в основные DEX и кредитные приложения. По состоянию на 10 марта, рыночная капитализация USDY на Aptos составляет около 15 миллионов долларов, что составляет 2,5% от общей рыночной капитализации USDY. В октябре 2024 года Aptos объявит о запуске Franklin Templeton на Aptos Network, представляющем собой фонд денежного рынка правительства США (FOBXX), который будет представлен токеном BENJI. Кроме того, Aptos сотрудничает с Libre для продвижения токенизации ценных бумаг, переводя инвестиционные фонды нескольких инвестиционных компаний на блокчейн, чтобы улучшить доступ институциональных инвесторов.

Платежи в стейблкоинах

Платежи с использованием стейблкоинов требуют обеспечения окончательности транзакций и безопасности активов. Язык Move от Aptos предотвращает двойные расходы с помощью модели ресурсов, гарантируя точность каждой передачи стейблкоинов. Например, когда пользователь производит оплату USDC на Aptos, состояние транзакции обновляется с жесткой защитой, чтобы избежать потери средств из-за уязвимостей в контракте. Кроме того, низкие комиссии за газ в Aptos (благодаря высокой пропускной способности TPS, распределяющей затраты) делают его очень конкурентоспособным в сценариях мелких платежей. Высокие комиссии за газ на некоторых публичных цепочках ограничивают их платежные приложения, в то время как другие публичные цепочки, несмотря на низкие затраты, могут столкнуться с риском потери транзакций при перегрузке сети, что может повлиять на пользовательский опыт. Предварительная сортировка в памяти и Block-STM в Aptos обеспечивают стабильность и низкую задержку платежных транзакций.

PayFi и стабильные монеты должны учитывать как децентрализацию, так и соблюдение нормативных требований. Децентрализованный консенсус AptosBFT снижает риски централизации, в то же время его модульная архитектура поддерживает разработчиков в внедрении проверки KYC/AML. Например, эмитенты стабильных монет могут развернуть комплаенс-контракты на Aptos, чтобы гарантировать соответствие сделок местным нормативам, не жертвуя эффективностью сети. Это превосходит централизованные релейные модели некоторых публичных блокчейнов и компенсирует потенциальные недостатки соблюдения, исходящие от ведущих предложителей других публичных блокчейнов. Сбалансированный дизайн Aptos делает его более подходящим для входа финансовых учреждений.

Потенциал Aptos в области PayFi и платежей с использованием стабильных монет заключается в триаде "безопасность, эффективность, соответствие". В будущем будет продолжаться продвижение массового использования стабильных монет, создание сети трансакций за границей или сотрудничество с платежными гигантами для разработки системы расчета на блокчейне. Высокая пропускная способность и низкие затраты также поддерживают сценарии микроплатежей, такие как моментальные вознаграждения для создателей контента. Наратив Aptos может сосредоточиться на "инфраструктуре следующего поколения для платежей", привлекая двусторонний трафик как от предприятий, так и от пользователей.

Преимущества Aptos в области безопасности — предсортировка в пуле памяти, Block-STM, AptosBFT и язык Move — не только повышают устойчивость к атакам, но и обеспечивают RW

APT1.32%
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
  • Награда
  • 4
  • Поделиться
комментарий
0/400
rekt_but_vibingvip
· 08-03 05:41
Публичные блокчейны начали развиваться.
Посмотреть ОригиналОтветить0
LiquidationWatchervip
· 08-03 05:41
Aptosценные идеи满满了
Посмотреть ОригиналОтветить0
LiquidationKingvip
· 08-03 05:33
удивительный解析文章
Посмотреть ОригиналОтветить0
OPsychologyvip
· 08-03 05:26
Фанаты Ethereum
Посмотреть ОригиналОтветить0
  • Закрепить