Perspectiva del ciclo de vida de las transacciones: Análisis de las diferencias técnicas entre Ethereum, Solana y Aptos

Comparar las características técnicas de diferentes cadenas de bloques puede parecer monótono y aburrido. Para comprender de manera rápida y precisa las diferencias entre Aptos y otras cadenas de bloques, este artículo elige como punto de partida el ciclo de vida de la transacción, analizando el proceso completo de la transacción desde su creación hasta la actualización del estado final, incluyendo cinco pasos: creación e inicio, difusión, ordenación, ejecución y actualización del estado.

Todas las transacciones en blockchain se desarrollan en torno a estos cinco pasos. Este artículo se centrará en Aptos, analizará su diseño único y comparará las diferencias clave entre Ethereum y Solana.

Aptos: diseño optimista y de alto rendimiento en paralelo

Aptos es una cadena pública que se centra en el alto rendimiento, cuyo ciclo de vida de transacciones es similar al de Ethereum, pero logra mejoras significativas a través de una ejecución paralela optimista única y la optimización de la memoria.

Crear e iniciar

La red Aptos está compuesta por nodos ligeros, nodos completos y validadores. Los usuarios inician transacciones a través de nodos ligeros, los nodos ligeros reenvían las transacciones a los nodos completos cercanos, y los nodos completos luego se sincronizan con los validadores.

transmisión

Aptos ha conservado el pool de memoria, pero no se comparte entre pools de memoria después de QuorumStore. A diferencia de Ethereum, su pool de memoria no solo es un buffer de transacciones. Una vez que las transacciones entran en el pool de memoria, el sistema realiza un preordenamiento según reglas, asegurando que no haya conflictos durante la ejecución paralela posterior. Este diseño evita las altas demandas de hardware que requiere Solana para declarar previamente los conjuntos de lectura y escritura.

orden

Aptos utiliza el consenso AptosBFT, el proponente en principio no puede ordenar las transacciones libremente, la aip-68 otorga al proponente el derecho adicional de llenar las transacciones retrasadas. La preordenación del pool de memoria se ha completado para evitar conflictos, la generación de bloques depende más de la cooperación entre los validadores.

ejecutar

Aptos utiliza la tecnología Block-STM para lograr la ejecución paralela optimista. Se supone que las transacciones no tienen conflictos y se procesan simultáneamente; si se detecta un conflicto después de la ejecución, las transacciones afectadas se volverán a ejecutar. Este enfoque aprovecha los procesadores multinúcleo para mejorar la eficiencia, y el TPS puede alcanzar los 160,000.

actualización de estado

Estado de sincronización del validador, la finalización se confirma a través de puntos de control, similar al mecanismo de Epoch de Ethereum, pero con mayor eficiencia.

La principal ventaja de Aptos radica en la combinación de la paralelización optimista y la preordenación de la memoria, lo que reduce la demanda de rendimiento de los nodos y aumenta significativamente el rendimiento.

Ethereum: Referencia de ejecución en serie

Ethereum, como pionero de los contratos inteligentes, es el punto de origen de la tecnología de cadenas públicas, y su ciclo de vida de transacciones proporciona un marco básico para entender Aptos.

ciclo de vida de las transacciones de Ethereum

• Creación e inicio: Los usuarios inician transacciones a través de la billetera mediante un puente de retransmisión o una interfaz RPC.
• Transmisión: la transacción entra en el pool de memoria pública, esperando ser empaquetada.
• Ordenación: Después de la actualización de PoS, los constructores de bloques empaquetan transacciones según el principio de maximización de beneficios, y tras la subasta de la capa de retransmisión, se envían al proponente.
• Ejecución: EVM procesa transacciones en serie, actualiza el estado en un solo hilo.
• Actualización de estado: el bloque debe ser confirmado por dos puntos de control para su finalización.

La ejecución secuencial de Ethereum y el diseño de la memoria limitada restringen el rendimiento, con un tiempo de bloque de 12 segundos/slot y un TPS bajo. En comparación, Aptos ha logrado un salto cualitativo a través de la ejecución paralela y la optimización de la memoria.

Solana: Optimización extrema de paralelismo determinista

Solana es conocida por su alto rendimiento, y su ciclo de vida de transacciones difiere significativamente de Aptos, especialmente en lo que respecta a la memoria y el modo de ejecución.

ciclo de vida de la transacción de Solana

• Crear y iniciar: los usuarios inician transacciones a través de la billetera.
• Transmisión: Sin un pool de memoria pública, las transacciones se envían directamente al proponente actual y a los siguientes dos.
• Orden: Los proponentes empaquetan bloques basados en PoH (Prueba de Historia), el tiempo de bloque es de solo 400 milisegundos.
• Ejecución: La máquina virtual Sealevel utiliza ejecución paralela determinista, y es necesario declarar de antemano el conjunto de lectura y escritura para evitar conflictos.
• Actualización de estado: confirmación rápida de consenso BFT.

La razón por la que Solana no utiliza un pool de memoria es que este podría convertirse en un cuello de botella de rendimiento. Debido a la ausencia de un pool de memoria y al único consenso PoH de Solana, los nodos pueden llegar rápidamente a un consenso sobre el orden de las transacciones, evitando la necesidad de que las transacciones hagan fila en el pool de memoria, lo que permite que las transacciones se realicen casi de inmediato. Sin embargo, esto también significa que durante la sobrecarga de la red, las transacciones pueden ser descartadas en lugar de esperar, lo que requiere que el usuario las envíe nuevamente.

En comparación, la paralelización optimista de Aptos no requiere declarar conjuntos de lectura y escritura, el umbral para los nodos es más bajo, pero el TPS es más alto.

Dos caminos de ejecución paralela: Aptos vs Solana

La ejecución de transacciones representa la actualización del estado del bloque, que es el proceso de convertir la instrucción de inicio de la transacción en un estado definitivo. La ejecución paralela en la blockchain se refiere al proceso de cálculo del estado de la red realizado simultáneamente por procesadores multinúcleo. Actualmente, la ejecución paralela en el mercado se divide en dos formas: ejecución paralela determinista y ejecución paralela optimista.

Aptos y Solana eligieron direcciones diferentes:

• Paralelismo determinista (Solana): antes de la transmisión de transacciones, se debe declarar el conjunto de lectura y escritura, el motor Sealevel procesa en paralelo las transacciones sin conflictos según la declaración, las transacciones en conflicto se ejecutan de manera serial. La ventaja es la eficiencia, la desventaja es la alta demanda de hardware.

• Optimismo paralelo (Aptos): Asumiendo que las transacciones no tienen conflictos, Block-STM ejecuta en paralelo y luego verifica; si hay un conflicto, se reintenta. La preordenación del pool de memoria reduce el riesgo de conflictos, y la carga de los nodos es más ligera.

Confirmación de conflictos anticipada a través de la memoria en paralelo optimista

La idea central del optimismo paralelo es suponer que las transacciones procesadas en paralelo no entrarán en conflicto, por lo tanto, antes de la ejecución de la transacción, la aplicación no necesita enviar una declaración de transacción. Si se detecta un conflicto durante la validación posterior a la ejecución de la transacción, Block-STM volverá a ejecutar las transacciones afectadas para garantizar la consistencia.

En Aptos, una vez que las transacciones entran en el pool de memoria pública, se preordenan según ciertas reglas para asegurar que las transacciones dentro de un bloque no entren en conflicto durante su ejecución en paralelo. Esta preordenación de transacciones es clave para que Aptos implemente la paralelización optimista. A diferencia de Solana, que necesita introducir declaraciones de transacciones, Aptos no requiere este mecanismo, por lo que se reducen significativamente los requisitos de rendimiento de los nodos. En cuanto a los costos de red para asegurar que las transacciones no entren en conflicto, la influencia de la incorporación del pool de memoria en el TPS de Aptos es mucho menor que el costo de introducir declaraciones de transacciones en Solana. Por lo tanto, el TPS de Aptos puede alcanzar 160,000, superando más del doble a Solana.

La narrativa basada en la seguridad es la dirección del desarrollo de Aptos

RWA

Aptos está avanzando activamente en la tokenización de activos reales y soluciones financieras institucionales. En comparación con Ethereum, el Block-STM de Aptos puede procesar en paralelo múltiples transacciones de transferencia de activos, evitando los retrasos en la verificación de derechos causados por la congestión de la red. La preordenación del pool de memoria de Aptos asegura que las transacciones ingresen a la ejecución en orden, manteniendo la fiabilidad de los registros de activos incluso durante los picos.

El diseño modular y la seguridad del lenguaje Move permiten a los desarrolladores construir aplicaciones RWA confiables más fácilmente. El potencial de Aptos en el ámbito RWA radica en la combinación de seguridad y rendimiento. En el futuro, puede centrarse en colaborar con instituciones financieras tradicionales para llevar activos de alto valor como bonos y acciones a la cadena, utilizando el lenguaje Move para crear estándares de tokenización con alta conformidad.

En julio de 2024, Aptos anunció la incorporación de USDY de Ondo Finance a su ecosistema, integrándose en los principales DEX y aplicaciones de préstamos. Hasta el 10 de marzo, la capitalización de mercado de USDY en Aptos era de aproximadamente 15 millones de dólares, representando alrededor del 2.5% de la capitalización total de USDY. En octubre de 2024, Aptos anunció que Franklin Templeton había lanzado en Aptos Network un fondo de dinero del gobierno de EE. UU. (FOBXX) representado por el token BENJI. Además, Aptos se asoció con Libre para promover la tokenización de valores, llevando los fondos de inversión de Brevan Howard, BlackRock y Hamilton Lane a la cadena, mejorando el acceso de los inversores institucionales.

pago en stablecoin

El pago con stablecoins debe garantizar la finalización de las transacciones y la seguridad de los activos. El lenguaje Move de Aptos previene el doble gasto a través de un modelo de recursos, asegurando la precisión de cada transferencia de stablecoin. Las bajas tarifas de Gas de Aptos lo hacen muy competitivo en escenarios de pagos pequeños. La preordenación del pool de memoria de Aptos y Block-STM garantizan la estabilidad de las transacciones de pago y baja latencia.

PayFi y los pagos con stablecoins deben equilibrar la descentralización y el cumplimiento regulatorio. El consenso descentralizado de AptosBFT reduce el riesgo de centralización, mientras que su arquitectura modular permite a los desarrolladores incorporar verificaciones KYC/AML. El diseño equilibrado de Aptos lo hace más adecuado para la entrada de instituciones financieras.

El potencial de Aptos en el ámbito de PayFi y los pagos con stablecoins radica en la tríada de "seguridad, eficiencia y cumplimiento". En el futuro, se continuará impulsando la adopción masiva de stablecoins, creando redes de pagos transfronterizos o colaborando con gigantes de pagos para desarrollar sistemas de liquidación en la cadena. Un alto TPS y bajos costos también pueden respaldar escenarios de micropagos, como las donaciones en tiempo real a creadores de contenido.

Resumen: las diferencias técnicas de Aptos y la narrativa futura

El diseño de Aptos logra un equilibrio ingenioso entre rendimiento y seguridad. Su preordenación de la memoria combinada con la paralelización optimista de Block-STM reduce el umbral para los nodos y permite un alto rendimiento de 160,000 TPS, superando la paralelización determinista de Solana y la paralelización a nivel de objeto de Sui. En comparación con la ejecución serial de Ethereum, la capacidad de paralelización de Aptos representa un salto cualitativo; mientras que en comparación con la optimización radical de Solana y Sui que elimina la memoria, Aptos conserva el mecanismo de preordenación, asegurando la estabilidad de la red bajo alta carga.

Es precisamente sobre la base de esta combinación de seguridad y rendimiento que Aptos muestra un gran potencial en la narrativa de RWA y PayFi. En el ámbito de RWA, el alto rendimiento de Aptos apoya la tokenización de activos a gran escala, y las recientes colaboraciones con Ondo Finance, Franklin Templeton y Libre ya han mostrado resultados. En los pagos de PayFi y stablecoins, el bajo costo, la alta eficiencia y la conformidad de Aptos respaldan micropagos y liquidaciones transfronterizas, convirtiéndose en un fuerte candidato para la "infraestructura de pagos de próxima generación".

En el futuro, Aptos podrá conectar las finanzas tradicionales con el ecosistema blockchain a través de la narrativa de "red de valor impulsada por la seguridad", continuando su esfuerzo en los campos de RWA y PayFi, y construyendo un nuevo patrón de cadena pública que combine confianza y escalabilidad.