Перспектива життєвого циклу угоди: аналіз технічних відмінностей Ethereum, Solana та Aptos

Порівняння технічних характеристик різних публічних блокчейнів може здаватися нудним і нецікавим. Щоб швидко і точно зрозуміти відмінності Aptos від інших публічних блокчейнів, у цій статті обрано точку зору життєвого циклу транзакції, аналізуючи повний процес від створення до остаточного оновлення статусу транзакції, включаючи п’ять етапів: створення та ініціювання, трансляція, сортування, виконання та оновлення статусу.

Усі транзакції в блокчейні обертаються навколо цих п'яти кроків. У цій статті ми зосередимося на Aptos, розглянемо його унікальний дизайн і порівняємо ключові відмінності між Ethereum і Solana.

Aptos: Оптимістичне паралельне виконання та висока продуктивність дизайну

Aptos є публічною блокчейн-мережею, що акцентує увагу на високій продуктивності. Її життєвий цикл транзакцій подібний до Ethereum, але вона досягає значного покращення завдяки унікальному оптимістичному паралельному виконанню та оптимізації пам'яті.

Створення та ініціювання

Мережа Aptos складається з легких вузлів, повних вузлів та валідаторів. Користувачі ініціюють транзакції через легкі вузли, легкі вузли пересилають транзакції до найближчих повних вузлів, повні вузли потім синхронізуються з валідаторами.

трансляція

Aptos зберігає пул пам'яті, але між пулами пам'яті не відбувається обміну після QuorumStore. На відміну від Ethereum, його пул пам'яті не лише буфер для транзакцій. Після того як транзакція потрапляє в пул пам'яті, система здійснює попередню сортировку відповідно до правил, щоб забезпечити відсутність конфліктів під час паралельного виконання. Такий дизайн дозволяє уникнути високих вимог до апаратного забезпечення, які потребує Solana для попереднього оголошення наборів читання/запису.

сортування

Aptos використовує консенсус AptosBFT, тому пропонент принципово не може вільно сортувати транзакції, aip-68 наділяє пропонента додатковими правами на заповнення затриманих транзакцій. Переупорядкування в пам'яті вже завершено для уникнення конфліктів, генерація блоків більше залежить від співпраці між валідаторами.

виконати

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

Оновлення статусу

Стан синхронізації валідаторів, остаточність підтверджується через контрольну точку, подібно до механізму Epoch в Ethereum, але з більшою ефективністю.

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

Ethereum: Бенчмарк для серійного виконання

Ethereum як творець смарт-контрактів є точкою відліку технології публічних ланцюгів, а його життєвий цикл транзакцій забезпечує базову структуру для розуміння Aptos.

Життєвий цикл транзакцій Ethereum

• Створення та ініціювання: користувачі запускають транзакції через гаманець за допомогою релейного шлюзу або RPC-інтерфейсу.
• Трансляція: Транзакція потрапляє в загальний пул пам'яті, чекаючи на упаковку.
• Сортування: Після оновлення PoS будівельники блоків упакують транзакції відповідно до принципу максимізації прибутку, подавши їх пропонувальнику після аукціону на проміжному рівні.
• Виконання: EVM послідовно обробляє транзакції, оновлення стану в однопотоковому режимі.
• Оновлення статусу: Блоки повинні пройти два контрольні пункти для підтвердження остаточності.

Обмеження серійного виконання та дизайну пам'яті Ethereum знижують продуктивність, час блоку становить 12 секунд/слот, TPS є низьким. У порівнянні, Aptos досяг якісного стрибка завдяки паралельному виконанню та оптимізації пам'яті.

Solana: максимальна оптимізація з детермінованою паралельністю

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

Життєвий цикл торгівлі Solana

• Створення та ініціювання: користувач запускає транзакцію через гаманець.
• Трансляція: без публічного пулу пам'яті, транзакції безпосередньо надсилаються поточному та двом наступним пропозиціонерам.
• Сортування: пропоненти упаковують блоки на основі PoH (Proof of History), час блока лише 400 мілісекунд.
• Виконання: Віртуальна машина Sealevel використовує детерміноване паралельне виконання, необхідно заздалегідь оголосити набори читання та запису, щоб уникнути конфліктів.
• Оновлення статусу: Швидке підтвердження BFT консенсусу.

Причиною, чому Solana не використовує пам'ятковий пул, є те, що пам'ятковий пул може стати вузьким місцем у продуктивності. Оскільки немає пам'яткового пулу, а також завдяки унікальному консенсусу PoH Solana, вузли швидко досягають консенсусу щодо порядку транзакцій, уникаючи необхідності чергувати транзакції в пам'ятковому пулі, транзакції можуть майже миттєво завершуватися. Однак це також означає, що під час перевантаження мережі транзакції можуть бути скинуті, а не чекати, користувачам потрібно повторно подавати.

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

Два шляхи паралельного виконання: Aptos проти Solana

Виконання транзакцій представляє собою оновлення стану блоку, це процес перетворення команди ініціювання транзакції в стан з остаточністю. Паралельне виконання в блокчейні відноситься до процесу одночасного обчислення стану мережі багатоядерними процесорами. На сьогоднішній день паралельне виконання на ринку поділяється на два види: детерміністичне паралельне виконання та оптимістичне паралельне виконання.

Aptos та Solana обрали різні напрямки:

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

• Оптимістичне паралельне виконання (Aptos): припускає, що транзакції не мають конфліктів, паралельне виконання Block-STM з подальшою валідацією, якщо є конфлікти, то повторна спроба. Попереднє сортування в меморі-пулі знижує ризик конфліктів, навантаження на вузли менше.

Оптимістичне паралельне підтвердження конфліктів через пул пам'яті

Оптимістична паралельна обробка базується на припущенні, що транзакції, що обробляються паралельно, не конфліктують, тому перед виконанням транзакцій на стороні застосунку не потрібно подавати заяву на транзакцію. Якщо під час перевірки після виконання транзакцій виявлено конфлікт, Block-STM повторно виконає транзакції, що постраждали, щоб забезпечити узгодженість.

На Aptos, після того як транзакції потрапляють у публічний пул пам'яті, вони попередньо сортуються відповідно до певних правил, щоб забезпечити відсутність конфліктів під час паралельного виконання транзакцій у межах одного блоку. Це попереднє сортування транзакцій є ключем до реалізації оптимістичного паралелізму в Aptos. На відміну від Solana, де необхідно вводити декларації транзакцій, Aptos не потребує цього механізму, що значно знижує вимоги до продуктивності вузлів. Що стосується витрат на мережу для забезпечення відсутності конфліктів транзакцій, вплив приєднання пулу пам'яті на TPS в Aptos значно менший, ніж витрати, пов'язані з введенням декларацій транзакцій у Solana. Тому TPS Aptos може досягати 160 000, що більше ніж удвічі перевищує показники Solana.

Наратив, заснований на безпеці, 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 з передавання активів, уникаючи затримок у підтвердженні прав власності, викликаних перевантаженням мережі. Попереднє сортування у пам'яті Aptos забезпечує виконання транзакцій у порядку надходження, навіть під час пікових навантажень, що дозволяє підтримувати надійність записів активів.

Модульний дизайн і безпека мови Move дозволяють розробникам легше створювати надійні RWA-додатки. Потенціал Aptos в сфері RWA полягає в поєднанні безпеки та продуктивності. У майбутньому вона може зосередитися на співпраці з традиційними фінансовими установами, щоб перевести на блокчейн такі цінні активи, як облігації та акції, створюючи на основі мови Move стандарти токенізації з високим рівнем відповідності.

У липні 2024 року Aptos офіційно оголосив про впровадження USDY від Ondo Finance в екосистему, та інтеграцію в основних DEX та платформах кредитування. Станом на 10 березня, ринкова капіталізація USDY на Aptos становила приблизно 15 мільйонів доларів, що складає близько 2,5% від загальної ринкової капіталізації USDY. У жовтні 2024 року Aptos оголосив, що Franklin Templeton запустив на Aptos Network урядовий грошовий фонд США (FOBXX), представлений токеном BENJI. Крім того, Aptos співпрацює з Libre для просування токенізації цінних паперів, перевівши інвестиційні фонди Brevan Howard, BlackRock та Hamilton Lane на блокчейн, щоб поліпшити доступ для інституційних інвесторів.

Платежі стабільною монетою

Платежі в стейблах повинні забезпечувати остаточність транзакцій і безпеку активів. Мова Move від Aptos запобігає подвійним витратам через модель ресурсів, гарантуючи точність кожного переказу стейблу. Низькі газові витрати Aptos роблять його дуже конкурентоспроможним у сценаріях малих платежів. Попереднє сортування пам'яті Aptos і Block-STM забезпечують стабільність і низьку затримку платіжних транзакцій.

PayFi та стабільні монети повинні поєднувати децентралізацію та регуляторну відповідність. Децентралізований консенсус AptosBFT зменшує ризик централізації, в той час як його модульна архітектура підтримує розробників у впровадженні перевірок KYC/AML. Збалансований дизайн Aptos робить його більш придатним для входу фінансових установ.

Потенціал Aptos у сфері PayFi та платежів стабільною монетою полягає в "безпеці, ефективності та відповідності" трьом складовим. У майбутньому буде продовжено сприяти масовому впровадженню стабільних монет, створюючи мережу міжнародних платежів або співпрацюючи з платіжними гігантами для розробки системи розрахунків на блокчейні. Висока TPS та низькі витрати також можуть підтримувати мікроплатіжні сцени, такі як миттєві винагороди для творців контенту.

Резюме: Технологічні відмінності Aptos та майбутня наратив

Дизайн Aptos досягнув вдалого балансу між продуктивністю та безпекою. Його попередня сортувальна пам'ять в поєднанні з оптимістичним паралелізмом Block-STM знижує бар'єр для вузлів і досягає високої пропускної спроможності 160 000 TPS, перевершуючи детерміністичний паралелізм Solana та об'єктний паралелізм Sui. У порівнянні з серійним виконанням Ethereum, паралельні можливості Aptos приносять якісний стрибок; у той час як у порівнянні з радикальною оптимізацією Solana та Sui, що прибирає пам'ять, Aptos зберігає механізм попереднього сортування, забезпечуючи стабільність мережі під високим навантаженням.

Саме на основі цього поєднання безпеки та продуктивності Aptos демонструє величезний потенціал у наративі RWA та PayFi. У сфері RWA високий пропускний здатність Aptos підтримує масове токенізування активів, нещодавнє співробітництво з Ondo Finance, Franklin Templeton та Libre вже показало результати. У PayFi та стабільних монетах Aptos з низькими витратами, високою ефективністю та відповідністю підтримує мікроплатежі та міжнародні розрахунки, стаючи сильним кандидатом на "інфраструктуру платежів наступного покоління".

У майбутньому Aptos зможе, завдяки наративу "мережі вартості, що ґрунтується на безпеці", з'єднати традиційні фінанси з екосистемою блокчейну, продовжуючи активні дії в сферах RWA та PayFi, створюючи нову структуру публічного блокчейну, що поєднує довіру та масштабованість.