Aptos vs イーサリアムとソラナ:取引ライフサイクルから見るパブリックチェーン技術の革新

取引ライフサイクルの視点:イーサリアム、ソラナ、Aptosの技術的違い

異なるパブリックチェーンの技術的特性を比較することは退屈であるように思えるかもしれません。Aptosと他のパブリックチェーンの違いを迅速かつ正確に把握するために、本稿では取引のライフサイクルを切り口として、取引が作成されて最終的な状態更新に至るまでの完全なプロセスを分析します。これには、作成と発起、ブロードキャスト、ソート、実行、状態更新の5つのステップが含まれます。

すべてのブロックチェーン取引はこの5つのステップを中心に展開されます。本記事ではAptosを中心に、その独自の設計を分析し、イーサリアムとソラナの重要な違いを比較します。

イーサリアム、ソラナ、Aptos の取引ライフサイクルにおける主な違いをわかりやすく理解する

Aptos: 楽観的並列 & 高性能設計

Aptosは高性能を重視したパブリックチェーンであり、その取引ライフサイクルはイーサリアムに似ていますが、独自の楽観的並行実行とメモリプールの最適化により、顕著な向上を実現しています。

創造と開始

Aptosネットワークは、軽ノード、フルノード、およびバリデーターで構成されています。ユーザーは軽ノードを介してトランザクションを開始し、軽ノードはトランザクションを近くのフルノードに転送し、フルノードはさらにバリデーターに同期します。

ブロードキャスト

Aptosはメモリプールを保持していますが、QuorumStoreの後はメモリプール間で共有されません。イーサリアムとは異なり、そのメモリプールは単なる取引バッファではありません。取引がメモリプールに入ると、システムはルールに基づいて事前にソートし、後続の並行実行時に取引の競合がないことを保証します。この設計は、ソラナが事前に読み書きの集合を宣言するという高いハードウェア要件を回避します。

ソート

AptosはAptosBFTコンセンサスを採用しており、提案者は原則として取引を自由に並べ替えることができず、aip-68は提案者に遅延取引を追加する権利を付与します。メモリプールの事前ソートは衝突回避を完了しており、ブロック生成は検証者間の協力にさらに依存しています。

###実行

AptosはBlock-STM技術を使用して楽観的な並行実行を実現しています。取引は衝突がないと仮定され、同時に処理されます。実行後に衝突が発見された場合、影響を受けた取引は再実行されます。この方式はマルチコアプロセッサを利用して効率を向上させ、TPSは最大160,000に達します。

ステータス更新

バリデーターの同期状態、最終性はチェックポイントの確認によって、イーサリアムのエポックメカニズムに似ていますが、効率は高いです。

Aptosのコアな利点は、楽観的並行処理とメモリプールの事前ソートの組み合わせにあり、ノードの性能要件を低下させるとともに、スループットを大幅に向上させています。

イーサリアム:シリアル実行のベンチマーク

イーサリアムはスマートコントラクトの創始者であり、パブリックチェーン技術の原点であり、その取引ライフサイクルはAptosを理解するための基礎的なフレームワークを提供します。

イーサリアム取引ライフサイクル

  • 作成と開始:ユーザーはウォレットを通じてリレーゲートウェイまたはRPCインターフェースを介して取引を開始します。
  • ブロードキャスト:取引が公共メモリプールに入り、パッキングを待っています。
  • ソート:PoSのアップグレード後、ブロック構築者は利益最大化の原則に従って取引をパッケージし、中継層が入札した後に提案者に提出します。
  • 実行:EVMがトランザクションを直列処理し、シングルスレッドで状態を更新します。
  • ステータス更新:ブロックは2つのチェックポイントを通過して最終性が確認される必要があります。

イーサリアムのシリアル実行とメモリプールの設計は性能を制限しており、ブロック時間は12秒/スロットで、TPSは低い。一方、Aptosは並列実行とメモリプールの最適化によって質的飛躍を実現しました。

ソラナ:決定的な並行性の究極の最適化

ソラナは高性能で知られており、その取引ライフサイクルはAptosと顕著に異なり、特にメモリプールと実行方法において。

ソラナ取引ライフサイクル

  • 作成と開始:ユーザーはウォレットを通じて取引を開始します。
  • ブロードキャスト:公共メモリプールなし、トランザクションは現在の提案者と次の2人の提案者に直接送信されます。
  • ソート:提案者はPoH(歴史の証明)に基づいてブロックをパッケージ化し、ブロック時間はわずか400ミリ秒です。
  • 実行:Sealevel仮想マシンは決定論的な並行実行を採用しており、競合を避けるために読み書き集合を事前に宣言する必要があります。
  • 状態更新:BFTコンセンサスの迅速な確認。

ソラナがメモリプールを使用しない理由は、メモリプールが性能のボトルネックになる可能性があるからです。メモリプールがないこと、そしてソラナ独自のPoHコンセンサスにより、ノードは迅速に取引順序の合意を形成でき、取引がメモリプールで待機する必要がなく、取引はほぼ即時に成立します。しかし、これにはネットワークが過負荷の際に、取引が待機するのではなく、破棄される可能性があることも意味し、ユーザーは再度提出する必要があります。

対照的に、Aptosの楽観的並行処理は、読み書きのセットを宣言する必要がなく、ノードの敷居が低いのに、TPSはより高い。

並行実行の2つのパス:Aptos vs ソラナ

取引の実行はブロックの状態の更新を表し、取引の発信指示を最終的な状態に変換するプロセスです。ブロックチェーンにおける並行実行は、マルチコアプロセッサが同時にネットワークの状態を計算するプロセスを指します。現在市場に出ている並行実行は、決定的な並行実行と楽観的な並行実行の2種類に分けられます。

Aptosとソラナは異なる方向を選びました:

  • 決定性並行(ソラナ):取引をブロードキャストする前に、読み取りおよび書き込みの集合を宣言する必要があります。Sealevelエンジンは、宣言に基づいて競合しない取引を並行処理し、競合する取引は直列実行されます。利点は効率的であることですが、欠点はハードウェアの要求が高いことです。

  • 楽観的並行処理(Aptos):取引に衝突がないと仮定し、Block-STMが並行実行した後に検証を行い、衝突があれば再試行します。メモリプールの事前ソートは衝突リスクを低減し、ノードの負担を軽減します。

取引のライフサイクルにおけるイーサリアム、ソラナ、Aptosの主な違いをわかりやすく理解する

楽観的並列によるメモリプールを通じて衝突確認を事前に完了する

楽観的並行処理の核心思想は、並行処理されたトランザクションが衝突しないと仮定することであり、そのためトランザクションの実行前にアプリケーション側でトランザクション声明を提出する必要はありません。トランザクションの実行後の検証で衝突が発見された場合、Block-STMは影響を受けたトランザクションを再実行して整合性を確保します。

Aptosでは、取引が公共メモリプールに入った後、一定のルールに基づいて事前にソートされ、1つのブロック内の取引が並行して実行される際に衝突しないようにします。この取引の事前ソートは、Aptosが楽観的な並行処理を実現するための鍵です。Solanaが取引声明を導入する必要があるのに対し、Aptosはこのメカニズムを必要としないため、ノードの性能要件が大幅に低下します。取引の衝突がないことを確保するためのネットワークオーバーヘッドに関して、Aptosはメモリプールに対するTPSへの影響がSolanaが取引声明を導入するコストよりもはるかに小さいです。したがって、AptosのTPSは160,000に達し、Solanaの2倍以上になります。

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セキュリティに基づくナarrativeはAptosの発展方向です

RWA ###

Aptosは現実資産のトークン化と機関金融ソリューションを積極的に推進しています。イーサリアムと比較して、AptosのBlock-STMは複数の資産移転取引を並行処理でき、ネットワークの混雑による権利確定の遅延を回避します。Aptosのメモリプールの事前ソートは、取引が順番に実行されることを保証し、ピーク時でも資産記録の信頼性を維持できます。

Move言語のモジュール化設計と安全性により、開発者は信頼性の高いRWAアプリケーションをより簡単に構築できます。AptosのRWA分野における潜在能力は、安全性とパフォーマンスの組み合わせにあります。将来的には、伝統的な金融機関との協力に焦点を当て、債券や株式などの高価値資産をブロックチェーンに載せ、Move言語を活用して高いコンプライアンスを持つトークン化基準を構築することができます。

2024年7月、AptosはOndo FinanceのUSDYをエコシステムに導入し、主要なDEXや貸出アプリケーションに統合することを公式に発表しました。3月10日時点で、USDYのAptos上の時価総額は約1500万ドルで、USDYの総時価総額の約2.5%を占めています。2024年10月、Aptosはフランクリン・テンプルトンがAptos Network上にBENJIトークンを代表とするフランクリンチェーン上の米国政府マネーマーケットファンド(FOBXX)を立ち上げたことを発表しました。さらに、AptosはLibreと協力して証券のトークン化を推進し、Brevan Howard、BlackRock、Hamilton Laneの投資ファンドをブロックチェーンに上場させ、機関投資家のアクセスを強化します。

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ステーブルコインの支払い

ステーブルコインの支払いは、取引の最終性と資産の安全性を確保する必要があります。AptosのMove言語はリソースモデルを通じて二重支払いを防ぎ、すべてのステーブルコインの送金の正確性を保証します。Aptosの低いガス料金は、小額支払いのシナリオで非常に競争力があります。Aptosのメモリプールの事前ソートとBlock-STMは、支払い取引の安定性と低遅延を保証します。

PayFiとステーブルコインの支払いは、分散化と規制遵守を両立させる必要があります。AptosBFTの分散型コンセンサスは中央集権リスクを低減し、そのモジュール式アーキテクチャは開発者がKYC/AMLチェックを組み込むことをサポートします。Aptosのバランス設計は、金融機関の参入により適しています。

AptosのPayFiおよびステーブルコイン決済分野における潜在能力は「安全、高効率、コンプライアンス」という三位一体にあります。将来的には、ステーブルコインの大規模な採用を促進し、クロスボーダー決済ネットワークを構築するか、決済大手と協力してオンチェーン決済システムを開発する予定です。高TPSと低コストは、コンテンツクリエイターのリアルタイム報酬のようなマイクロペイメントシーンをサポートすることができます。

まとめ: Aptos の技術的な違いと今後の物語

Aptosの設計は、性能と安全性の間で巧妙なバランスを達成しています。そのメモリプールの事前ソートは、Block-STMの楽観的な並行処理と組み合わせることで、ノードの敷居を下げ、160,000 TPSの高いスループットを実現し、ソラナの決定的な並行処理とSuiのオブジェクトレベルの並行処理を超えています。イーサリアムの直列実行と比較すると、Aptosの並行処理能力は質的な飛躍をもたらします。一方、ソラナとSuiがメモリプールを削減する過激な最適化に対して、Aptosは事前ソートメカニズムを保持し、高負荷時のネットワークの安定性を確保しています。

この安全性と性能の組み合わせに基づき、AptosはRWAとPayFiのストーリーにおいて巨大な潜在能力を示しています。RWA分野では、Aptosの高スループットが大規模な資産のオンチェーンをサポートし、最近ではOndo Finance、Franklin Templeton、Libreとの協力が早くも成果を上げています。PayFiとステーブルコイン決済において、Aptosの低コスト、高効率、コンプライアンスはマイクロペイメントと国際決済をサポートし、"次世代の決済インフラ"の有力な候補となっています。

未来、Aptosは「安全駆動の価値ネットワーク」というナarrativeを活用し、従来の金融とブロックチェーンエコシステムをつなぎ、RWAやPayFi分野での持続的な取り組みにより、信頼性と拡張性を兼ね備えた新しいパブリックチェーンの格局を構築します。

取引のライフサイクルにおけるイーサリアム、ソラナ、Aptosの主な違いをわかりやすく理解する

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