Góc nhìn về vòng đời giao dịch: Phân tích sự khác biệt về kỹ thuật giữa Ethereum, Solana và Aptos

So sánh các đặc điểm kỹ thuật của các chuỗi công khai khác nhau có thể trở nên nhàm chán và tẻ nhạt. Để nhanh chóng và chính xác nắm bắt sự khác biệt giữa Aptos và các chuỗi công khai khác, bài viết này chọn điểm vào là vòng đời giao dịch, phân tích quá trình hoàn chỉnh từ khi tạo ra đến khi cập nhật trạng thái cuối cùng, bao gồm năm bước: tạo và khởi xướng, phát sóng, sắp xếp, thực thi và cập nhật trạng thái.

Tất cả các giao dịch blockchain đều xoay quanh năm bước này. Bài viết này sẽ tập trung vào Aptos, phân tích thiết kế độc đáo của nó và so sánh những khác biệt chính giữa Ethereum và Solana.

Aptos: Thiết kế đồng thời lạc quan và hiệu suất cao

Aptos là một chuỗi công khai tập trung vào hiệu suất cao, vòng đời giao dịch của nó tương tự như Ethereum, nhưng đã đạt được sự cải thiện đáng kể thông qua việc thực hiện song song lạc quan độc đáo và tối ưu hóa bộ nhớ.

Tạo và khởi xướng

Mạng Aptos được cấu thành từ các nút nhẹ, nút đầy đủ và người xác thực. Người dùng khởi tạo giao dịch qua nút nhẹ, nút nhẹ sẽ chuyển tiếp giao dịch đến các nút đầy đủ gần đó, sau đó nút đầy đủ sẽ đồng bộ đến người xác thực.

phát sóng

Aptos giữ lại bộ nhớ, nhưng không chia sẻ giữa các bộ nhớ sau QuorumStore. Khác với Ethereum, bộ nhớ của nó không chỉ là vùng đệm giao dịch. Sau khi giao dịch vào bộ nhớ, hệ thống sẽ sắp xếp trước theo quy tắc để đảm bảo giao dịch không có xung đột khi thực hiện song song sau đó. Thiết kế này tránh được yêu cầu phần cứng cao mà Solana cần phải khai báo trước tập hợp đọc/ghi.

sắp xếp

Aptos sử dụng sự đồng thuận AptosBFT, người đề xuất về nguyên tắc không thể tự do sắp xếp giao dịch, aip-68 trao cho người đề xuất quyền bổ sung thêm giao dịch bị trì hoãn. Việc sắp xếp trước trong bộ nhớ đã hoàn thành việc tránh xung đột, việc tạo khối ngày càng phụ thuộc vào sự hợp tác giữa các xác thực viên.

thực hiện

Aptos sử dụng công nghệ Block-STM để thực hiện thực thi song song lạc quan. Các giao dịch được giả định là không có xung đột và được xử lý đồng thời, nếu phát hiện xung đột sau khi thực thi, các giao dịch bị ảnh hưởng sẽ được thực thi lại. Cách tiếp cận này tận dụng bộ xử lý đa lõi để nâng cao hiệu quả, TPS có thể đạt 160,000.

cập nhật trạng thái

Trạng thái đồng bộ của người xác thực, tính cuối cùng được xác nhận qua điểm kiểm tra, tương tự như cơ chế Epoch của Ethereum, nhưng hiệu quả hơn.

Lợi thế cốt lõi của Aptos nằm ở sự kết hợp giữa song song lạc quan và phân loại trước trong bộ nhớ, vừa giảm yêu cầu hiệu suất của nút, vừa tăng đáng kể thông lượng.

Ethereum: Tiêu chuẩn thực thi tuần tự

Ethereum là người sáng lập hợp đồng thông minh, là điểm khởi đầu của công nghệ chuỗi công khai, vòng đời giao dịch của nó cung cấp khung cơ bản để hiểu Aptos.

Chu kỳ giao dịch Ethereum

• Tạo và khởi xướng: Người dùng thông qua ví khởi xướng giao dịch qua cổng trung gian hoặc giao diện RPC.
• Phát sóng: Giao dịch vào bộ nhớ công cộng, chờ đóng gói.
• Sắp xếp: Sau khi nâng cấp PoS, những người xây dựng khối đóng gói giao dịch theo nguyên tắc tối đa hóa lợi nhuận, sau khi đấu thầu lớp trung gian sẽ gửi cho người đề xuất.
• Thực hiện: EVM xử lý giao dịch tuần tự, cập nhật trạng thái theo luồng đơn.
• Cập nhật trạng thái: Khối cần được xác nhận tính cuối cùng qua hai điểm kiểm tra.

Thiết kế thực thi tuần tự và hồ bơi bộ nhớ của Ethereum đã hạn chế hiệu suất, thời gian khối là 12 giây/một slot, TPS tương đối thấp. So với điều đó, Aptos đã đạt được một bước nhảy vọt chất lượng thông qua thực thi song song và tối ưu hóa hồ bơi bộ nhớ.

Solana: Tối ưu hóa cực đoan với tính xác định song song

Solana nổi tiếng với hiệu suất cao, vòng đời giao dịch của nó khác biệt rõ rệt so với Aptos, đặc biệt là ở bộ nhớ và cách thực thi.

Vòng đời giao dịch Solana

• Tạo và khởi xướng: Người dùng khởi xướng giao dịch thông qua ví.
• Phát sóng: Không có bộ nhớ công cộng, giao dịch được gửi trực tiếp đến người đề xuất hiện tại và hai người đề xuất tiếp theo.
• Sắp xếp: Người đề xuất đóng gói khối dựa trên PoH (Proof of History), thời gian khối chỉ 400 mili giây.
• Thực thi: Máy ảo Sealevel sử dụng thực thi song song xác định, cần khai báo trước tập hợp đọc và ghi để tránh xung đột.
• Cập nhật trạng thái: Xác nhận nhanh chóng đồng thuận BFT.

Nguyên nhân Solana không sử dụng bộ nhớ là vì bộ nhớ có thể trở thành điểm tắc nghẽn hiệu suất. Do không có bộ nhớ, cùng với sự đồng thuận PoH độc đáo của Solana, các nút có thể nhanh chóng đạt được sự đồng thuận về thứ tự giao dịch, tránh được việc giao dịch phải xếp hàng trong bộ nhớ, giao dịch gần như có thể được thực hiện ngay lập tức. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là trong trường hợp mạng bị quá tải, giao dịch có thể bị từ chối thay vì chờ đợi, người dùng cần phải gửi lại.

So với Aptos, sự song song lạc quan không cần khai báo tập đọc và ghi, ngưỡng nút thấp hơn nhưng TPS lại cao hơn.

Hai con đường thực thi song song: Aptos vs Solana

Việc thực hiện giao dịch đại diện cho việc cập nhật trạng thái khối, là quá trình chuyển đổi lệnh khởi tạo giao dịch thành trạng thái có tính cuối cùng. Thực thi song song trong blockchain đề cập đến quá trình mà nhiều bộ xử lý lõi tính toán trạng thái mạng đồng thời. Hiện nay, việc thực thi song song trên thị trường được chia thành hai phương thức: thực thi song song xác định và thực thi song song lạc quan.

Aptos và Solana đã chọn những hướng khác nhau:

• Song song xác định (Solana): Trước khi phát sóng giao dịch, cần khai báo tập hợp đọc và ghi, động cơ Sealevel xử lý song song các giao dịch không xung đột dựa trên khai báo, giao dịch xung đột sẽ được thực hiện tuần tự. Ưu điểm là hiệu quả, nhược điểm là yêu cầu phần cứng cao.

• Lạc quan song song (Aptos): Giả định giao dịch không có xung đột, Block-STM thực thi song song sau đó xác thực, nếu có xung đột thì thử lại. Sắp xếp trước trong bộ nhớ giảm thiểu rủi ro xung đột, gánh nặng cho nút nhẹ hơn.

Hoàn thành xác nhận xung đột trước thời hạn thông qua bộ nhớ đệm song song lạc quan

Ý tưởng cốt lõi của lập trình song song lạc quan là giả định rằng các giao dịch được xử lý song song sẽ không xung đột, vì vậy trước khi thực hiện giao dịch, ứng dụng không cần phải gửi tuyên bố giao dịch. Nếu phát hiện xung đột trong quá trình xác minh sau khi thực hiện giao dịch, Block-STM sẽ thực hiện lại các giao dịch bị ảnh hưởng để đảm bảo tính nhất quán.

Trên Aptos, sau khi giao dịch vào trong bộ nhớ công khai, nó sẽ được sắp xếp trước theo một số quy tắc nhất định để đảm bảo rằng các giao dịch trong một khối sẽ không xung đột khi thực thi song song. Việc sắp xếp trước giao dịch này là chìa khóa cho việc thực hiện song song lạc quan của Aptos. Khác với Solana cần phải đưa vào khai báo giao dịch, Aptos không cần cơ chế này, do đó yêu cầu về hiệu suất của nút được giảm đáng kể. Về chi phí mạng để đảm bảo các giao dịch không xung đột, việc thêm bộ nhớ vào Aptos ảnh hưởng đến TPS ít hơn nhiều so với chi phí của Solana khi đưa ra khai báo giao dịch. Do đó, TPS của Aptos có thể đạt 160.000, gấp hơn một lần Solana.

Câu chuyện dựa trên an ninh là hướng phát triển của Aptos

RWA

Aptos đang tích cực thúc đẩy việc token hóa tài sản thực và các giải pháp tài chính cho tổ chức. So với Ethereum, Block-STM của Aptos có khả năng xử lý song song nhiều giao dịch chuyển nhượng tài sản, tránh tình trạng chậm trễ xác nhận do tắc nghẽn mạng. Sắp xếp trước trong bộ nhớ của Aptos đảm bảo các giao dịch được thực hiện theo thứ tự, ngay cả trong thời điểm cao điểm cũng có thể duy trì độ tin cậy của hồ sơ tài sản.

Thiết kế mô-đun và tính bảo mật của ngôn ngữ Move cho phép các nhà phát triển dễ dàng xây dựng các ứng dụng RWA đáng tin cậy. Tiềm năng của Aptos trong lĩnh vực RWA nằm ở sự kết hợp giữa bảo mật và hiệu suất. Trong tương lai, nó có thể tập trung vào việc hợp tác với các tổ chức tài chính truyền thống, đưa các tài sản có giá trị cao như trái phiếu, cổ phiếu lên chuỗi, và sử dụng ngôn ngữ Move để xây dựng các tiêu chuẩn token hóa tuân thủ.

Vào tháng 7 năm 2024, Aptos đã công bố việc đưa USDY của Ondo Finance vào hệ sinh thái, và tích hợp vào các DEX chính và ứng dụng cho vay. Đến ngày 10 tháng 3, giá trị thị trường của USDY trên Aptos khoảng 15 triệu đô la, chiếm khoảng 2,5% tổng giá trị thị trường của USDY. Vào tháng 10 năm 2024, Aptos thông báo rằng Franklin Templeton đã ra mắt quỹ tiền tệ chính phủ Mỹ trên chuỗi Franklin với token đại diện là BENJI trên Aptos Network. Ngoài ra, Aptos hợp tác với Libre để thúc đẩy token hóa chứng khoán, đưa các quỹ đầu tư của Brevan Howard, BlackRock và Hamilton Lane lên chuỗi, tăng cường khả năng tiếp cận cho các nhà đầu tư tổ chức.

thanh toán bằng stablecoin

Thanh toán bằng stablecoin cần đảm bảo tính cuối cùng của giao dịch và an toàn tài sản. Ngôn ngữ Move của Aptos ngăn chặn việc chi tiêu gấp đôi thông qua mô hình tài nguyên, đảm bảo độ chính xác của mỗi giao dịch chuyển stablecoin. Phí Gas thấp của Aptos khiến nó rất cạnh tranh trong các tình huống thanh toán nhỏ. Sắp xếp trước trong bộ nhớ của Aptos và Block-STM đảm bảo tính ổn định và độ trễ thấp của giao dịch thanh toán.

PayFi và thanh toán bằng stablecoin cần cân nhắc giữa phi tập trung và tuân thủ quy định. Sự đồng thuận phi tập trung của AptosBFT giảm thiểu rủi ro tập trung, trong khi kiến trúc mô-đun của nó hỗ trợ các nhà phát triển tích hợp kiểm tra KYC/AML. Thiết kế cân bằng của Aptos khiến nó phù hợp hơn cho các tổ chức tài chính tham gia.

Tiềm năng của Aptos trong lĩnh vực PayFi và thanh toán bằng stablecoin nằm ở sự kết hợp "an toàn, hiệu quả, tuân thủ". Trong tương lai, sẽ tiếp tục thúc đẩy việc áp dụng stablecoin quy mô lớn, xây dựng mạng lưới thanh toán xuyên biên giới, hoặc hợp tác với các ông lớn trong ngành thanh toán để phát triển hệ thống thanh toán trên chuỗi. TPS cao và chi phí thấp cũng sẽ hỗ trợ cho các tình huống thanh toán nhỏ, như tiền thưởng thời gian thực cho các nhà sáng tạo nội dung.

Tóm tắt: Sự khác biệt về công nghệ của Aptos và câu chuyện tương lai

Thiết kế của Aptos đạt được sự cân bằng tinh tế giữa hiệu suất và an toàn. Bộ nhớ tạm thời được sắp xếp trước kết hợp với Block-STM theo cách tối ưu, vừa giảm ngưỡng cho các nút, vừa đạt được thông lượng cao 160.000 TPS, vượt qua khả năng song song xác định của Solana và khả năng song song cấp đối tượng của Sui. So với việc thực hiện tuần tự của Ethereum, khả năng song song của Aptos mang lại một bước nhảy vọt chất lượng; trong khi đó, so với việc Solana và Sui cắt giảm bộ nhớ tạm thời một cách triệt để, Aptos giữ lại cơ chế sắp xếp trước, đảm bảo sự ổn định của mạng dưới tải trọng cao.

Chính nhờ sự kết hợp giữa tính an toàn và hiệu suất, Aptos thể hiện tiềm năng to lớn trong câu chuyện về RWA và PayFi. Trong lĩnh vực RWA, khả năng xử lý cao của Aptos hỗ trợ việc chuyển đổi quy mô lớn tài sản lên chuỗi, gần đây đã có kết quả khả quan từ sự hợp tác với Ondo Finance, Franklin Templeton và Libre. Trong lĩnh vực PayFi và thanh toán bằng stablecoin, chi phí thấp, hiệu quả cao và tính tuân thủ của Aptos hỗ trợ thanh toán vi mô và giải quyết xuyên biên giới, trở thành ứng cử viên mạnh mẽ cho "cơ sở hạ tầng thanh toán thế hệ tiếp theo".

Trong tương lai, Aptos có thể kết nối tài chính truyền thống và hệ sinh thái blockchain thông qua câu chuyện "mạng lưới giá trị được thúc đẩy bởi sự an toàn", tiếp tục phát triển trong lĩnh vực RWA và PayFi, xây dựng một cấu trúc chuỗi công cộng mới vừa đáng tin cậy vừa có khả năng mở rộng.