Análise do ciclo de vida das transações Aptos: design de alto desempenho com paralelismo otimista e otimização do pool de memória

Análise aprofundada do ciclo de vida das transações: Comparação técnica entre Aptos, Ethereum e Solana

Comparar as diferenças técnicas entre diferentes blockchains pode parecer monótono dependendo da profundidade da observação. Análises superficiais muitas vezes não conseguem tocar na essência, enquanto mergulhar no código pode facilmente levar a ver apenas as árvores e não a floresta. Para compreender rápida e precisamente as diferenças entre Aptos e outras blockchains, é crucial escolher um ponto de entrada adequado.

Este artigo usa o ciclo de vida de uma transação como ponto de âncora, analisando os passos completos da transação desde a criação até a atualização do estado final, incluindo criação e iniciação, difusão, ordenação, execução e atualização do estado. Através desta perspectiva, podemos compreender claramente os pensamentos de design e as escolhas tecnológicas de diferentes blockchains. Com isso como base, ao recuar um passo, é possível entender a narrativa central de cada blockchain; ao avançar um passo, podemos explorar como desenvolver aplicações atraentes para o mercado na Aptos.

Todas as transações em blockchain giram em torno destes cinco passos, a seguir, vamos analisar o design único do Aptos e comparar as principais diferenças entre Ethereum e Solana.

Aptos: Design otimista e de alto desempenho com paralelismo

Aptos é uma blockchain pública focada em alta performance, cuja vida útil das transações é semelhante à do Ethereum, mas alcança melhorias de desempenho significativas através de uma execução paralela otimista única e otimização da pool de memórias. Abaixo estão os passos-chave do ciclo de vida das transações na Aptos:

Criar e iniciar

A rede Aptos é composta por nós leves, nós completos e validadores. Os usuários iniciam transações através de nós leves (como carteiras ou aplicativos), que encaminham as transações para nós completos nas proximidades, e os nós completos sincronizam com os validadores.

transmissão

Aptos mantém o pool de memória, mas não há mais compartilhamento entre os pools de memória após o QuorumStore. Ao contrário do Ethereum, o seu pool de memória não é apenas um buffer de transações. Depois que uma transação entra no pool de memória, o sistema pré-ordena com base em regras específicas (como FIFO ou taxas de Gas), garantindo que não haja conflitos durante a execução paralela subsequente. Este design evita a alta demanda de hardware necessária para declarar antecipadamente os conjuntos de leitura e escrita, como no caso do Solana.

ordenação

Aptos utiliza o mecanismo de consenso AptosBFT, onde o proponente, em princípio, não pode ordenar livremente as transações. O aip-68 confere ao proponente o direito adicional de preencher transações atrasadas. A pré-ordenação do pool de memória foi concluída antecipadamente para evitar conflitos, e a geração de blocos depende mais da colaboração entre validadores do que da liderança do proponente.

executar

Aptos utiliza a tecnologia Block-STM para realizar a execução paralela otimista. As transações são assumidas como não conflituosas e processadas simultaneamente; se um conflito for detectado após a execução, as transações afetadas serão reexecutadas. Este método aproveita ao máximo os processadores multinúcleo para aumentar a eficiência, com TPS podendo chegar a 160,000.

atualização de estado

O estado de sincronização do validador, a finalização é confirmada através de pontos de verificação, semelhante ao mecanismo Epoch do Ethereum, mas com maior eficiência.

A principal vantagem do Aptos reside na combinação de paralelismo otimista e pré-ordenamento da pool de memória, o que reduz as exigências de desempenho dos nós e aumenta significativamente a taxa de transferência.

Entender de forma clara as principais diferenças entre Ethereum, Solana e Aptos no ciclo de vida de uma transação

Ethereum: Benchmark de Execução Sequencial

Como o pioneiro dos contratos inteligentes, o Ethereum é o ponto de origem da tecnologia de blockchain pública, e seu ciclo de vida das transações fornece a estrutura básica para entender o Aptos.

ciclo de vida das transações Ethereum

  • Criar e iniciar: Os usuários iniciam transações através da carteira via gateway de retransmissão ou interface RPC.

  • Transmissão: Transação entra na pool de memória pública, aguardando ser empacotada.

  • Classificação: Após a atualização PoS, os construtores de blocos empacotam transações com base no princípio da maximização do lucro, e após a licitação na camada de retransmissão, enviam-nas ao proponente.

  • Execução: O EVM processa transações em série, atualizando o estado em um único thread.

  • Atualização de estado: Os blocos precisam ser confirmados por dois pontos de verificação para garantir a finalização.

A execução em série e o design do pool de memória do Ethereum limitam o desempenho, com um tempo de bloco de 12 segundos/slot e TPS relativamente baixo. Em contraste, Aptos conseguiu um salto qualitativo através da execução em paralelo e da otimização do pool de memória.

Compreender de forma simples as principais diferenças entre Ethereum, Solana e Aptos ao longo do ciclo de vida de uma transação

Solana: otimização extrema de paralelismo determinístico

Solana é conhecida pelo seu alto desempenho, e seu ciclo de vida das transações difere significativamente do Aptos, especialmente em relação ao pool de memória e ao modo de execução.

Ciclo de vida da negociação Solana

  • Criar e iniciar: os usuários iniciam transações através da carteira.

  • Broadcast: Sem pool de memória pública, transações são enviadas diretamente aos proponentes atuais e aos dois seguintes.

  • Ordenação: Os proponentes empacotam blocos com base no PoH (Prova de História), com um tempo de bloco de apenas 400 milissegundos.

  • Execução: A máquina virtual Sealevel utiliza execução paralela determinística, sendo necessário declarar antecipadamente o conjunto de leitura e escrita para evitar conflitos.

  • Atualização de estado: Confirmação rápida do consenso BFT.

A Solana não utiliza pools de memória principalmente para evitar gargalos de desempenho. Devido à ausência de pools de memória e ao singular consenso PoH da Solana, os nós conseguem rapidamente alcançar um consenso sobre a ordem das transações, evitando a necessidade de as transações ficarem em fila nos pools de memória, permitindo que as transações sejam quase instantaneamente concluídas. No entanto, isso também significa que, em caso de sobrecarga da rede, as transações podem ser descartadas em vez de aguardarem, e os usuários precisam reenviar.

Em comparação, a paralelização otimista da Aptos não requer a declaração de conjuntos de leitura e escrita, a barreira de entrada para os nós é mais baixa, mas o TPS é maior.

Entender de forma simples as principais diferenças entre Ethereum, Solana e Aptos no ciclo de vida de uma transação

Duas trilhas de execução paralela: Aptos vs Solana

A execução de transações representa a atualização do estado do bloco, sendo o processo em que a instrução de início da transação é convertida em um estado final. Os nós assumem que a transação foi bem-sucedida e calculam seu impacto no estado da rede; este processo de cálculo é a execução.

A execução paralela na blockchain refere-se ao processo em que processadores multinúcleo calculam simultaneamente o estado da rede. No mercado atual, a execução paralela divide-se em duas formas: execução paralela determinística e execução paralela otimista. As diferenças entre estas duas direções de desenvolvimento residem em como garantir que as transações paralelas não entrem em conflito — ou seja, se existe uma relação de dependência entre as transações.

O momento em que se determina os conflitos de dependências de transações em paralelo decide a diferenciação entre duas direções de desenvolvimento: execução paralela determinística e execução paralela otimista. Aptos e Solana escolheram direções diferentes:

  • Paralelismo determinístico (Solana): Antes de transmitir a transação, é necessário declarar o conjunto de leitura e escrita. O motor Sealevel processa transações sem conflitos em paralelo com base na declaração, enquanto transações conflitantes são executadas em série. A vantagem é a eficiência, e a desvantagem é a alta demanda de hardware.

  • Otimização Paralela (Aptos): Assume que as transações não têm conflitos, a execução em paralelo do Block-STM é verificada posteriormente, e se houver conflitos, é feita uma nova tentativa. A pré-ordenamento do pool de memória reduz o risco de conflitos, aliviando a carga nos nós.

Por exemplo, suponha que a conta A tenha um saldo de 100, a transação 1 transfira 70 para B e a transação 2 transfira 50 para C. Solana confirma conflitos antecipadamente através de declarações e processa na ordem; Aptos, após a execução paralela, se descobrir que o saldo é insuficiente, ajustará novamente. A flexibilidade do Aptos torna-o mais escalável.

Compreender de forma simples e profunda as principais diferenças entre Ethereum, Solana e Aptos no ciclo de vida de uma transação

Confirmação de conflitos antecipada através de memória em paralelo otimista

A ideia central da execução otimista em paralelo é assumir que as transações processadas em paralelo não entrarão em conflito, portanto, antes da execução da transação, a aplicação não precisa submeter uma declaração de transação. Se, ao validar após a execução da transação, um conflito for encontrado, o Block-STM reexecutará as transações afetadas para garantir a consistência.

No entanto, na prática, se não forem confirmados antecipadamente se os itens de dependência da transação estão em conflito, podem ocorrer muitos erros durante a execução real, levando a uma lentidão na operação da blockchain pública. Portanto, a paralelização otimista não é apenas uma suposição de que não há conflitos nas transações, mas sim uma forma de evitar riscos antecipadamente na fase de difusão.

No Aptos, após as transações entrarem no pool de memória pública, elas são pré-ordenadas de acordo com certas regras (como FIFO e custos de Gas), garantindo que as transações em um bloco não conflitem durante a execução paralela. Isso demonstra que os proponentes do Aptos na verdade não têm a capacidade de ordenar transações, e não existem construtores de blocos na rede. Esta pré-ordenação de transações é a chave para o funcionamento otimista paralelo do Aptos. Ao contrário do Solana, que precisa introduzir declarações de transação, o Aptos não requer este mecanismo, reduzindo assim significativamente as exigências de desempenho dos nós. Em termos de sobrecarga de rede para garantir que as transações não conflitem, a adição do pool de memória no Aptos tem um impacto muito menor no TPS do que o custo da introdução de declarações de transação no Solana. Portanto, o TPS do Aptos pode alcançar 160,000, mais do que o dobro do Solana.

A narrativa baseada na segurança é a direção de desenvolvimento da Aptos

RWA

Aptos está avançando ativamente na tokenização de ativos reais e em soluções financeiras institucionais. Em comparação com Ethereum, o Block-STM da Aptos pode processar em paralelo múltiplas transações de transferência de ativos, evitando atrasos na verificação de propriedade devido à congestão da rede. Em algumas blockchains públicas, embora a velocidade das transações seja rápida, a falta de design de pool de memórias pode resultar na rejeição de transações durante sobrecargas na rede, afetando a estabilidade da verificação de propriedade de Ativos Reais (RWA). A pré-ordenagem do pool de memórias da Aptos garante que as transações sejam executadas em ordem, mesmo durante os períodos de pico, mantendo a confiabilidade dos registros de ativos.

RWA necessita de suporte complexo de contratos inteligentes, como divisão de ativos, distribuição de receitas e verificação de conformidade. O design modular e a segurança da linguagem Move permitem que os desenvolvedores construam aplicações RWA fiáveis de forma mais fácil. Em comparação, a complexidade das linguagens de programação de algumas blockchains públicas e o risco de vulnerabilidades aumentam os custos de desenvolvimento, enquanto outras blockchains públicas, embora eficientes, exigem uma curva de aprendizagem mais elevada para os desenvolvedores. A amigabilidade ecológica da Aptos espera atrair mais projetos RWA, formando um ciclo positivo.

O potencial da Aptos no campo RWA reside na combinação de segurança e desempenho. No futuro, pode-se concentrar em colaborar com instituições financeiras tradicionais, colocando ativos de alto valor como títulos e ações na blockchain, utilizando a linguagem Move para criar padrões de tokenização com alta conformidade. Essa narrativa de "segurança + eficiência" pode fazer com que a Aptos se destaque no mercado RWA.

Em julho de 2024, Aptos introduziu o USDY da Ondo Finance e foi integrado nas principais DEX e aplicativos de empréstimo. Até 10 de março, a capitalização de mercado do USDY na Aptos era de aproximadamente 15 milhões de dólares, representando 2,5% da capitalização total do USDY. Em outubro de 2024, Aptos anunciou que a Franklin Templeton lançaria um fundo monetário do governo dos EUA (FOBXX) na Aptos Network, representado pelo token BENJI. Além disso, a Aptos colaborou com a Libre para promover a tokenização de valores mobiliários, colocando os fundos de investimento de várias empresas de investimento na blockchain e melhorando o acesso dos investidores institucionais.

pagamento em moeda estável

O pagamento com stablecoins precisa garantir a finalização das transações e a segurança dos ativos. A linguagem Move da Aptos, através do modelo de recursos, previne a dupla despesa, assegurando a precisão de cada transferência de stablecoin. Por exemplo, quando um usuário paga com USDC na Aptos, o estado da transação é atualizado de maneira rigorosa, evitando a perda de fundos devido a vulnerabilidades de contrato. Além disso, as baixas taxas de Gas da Aptos (graças à alta TPS que distribui os custos) tornam-na altamente competitiva em cenários de pagamentos de baixo valor. Altas taxas de Gas em algumas blockchains públicas limitam suas aplicações de pagamento, enquanto outras blockchains, apesar de terem custos baixos, podem ter riscos de descarte de transações durante a sobrecarga da rede, o que pode afetar a experiência do usuário. O pré-ordenamento do pool de memória da Aptos e o Block-STM garantem a estabilidade e baixa latência das transações de pagamento.

PayFi e pagamentos em stablecoin precisam equilibrar descentralização e conformidade regulatória. O consenso descentralizado do AptosBFT reduz o risco de centralização, enquanto sua arquitetura modular suporta desenvolvedores na incorporação de verificações KYC/AML. Por exemplo, emissores de stablecoin podem implantar contratos de conformidade no Aptos para garantir que as transações estejam em conformidade com as regulamentações locais, sem sacrificar a eficiência da rede. Isso é superior ao modelo de relé centralizado de algumas blockchains públicas e preenche as lacunas de conformidade potenciais dominadas por proponentes de outras blockchains públicas. O design equilibrado do Aptos torna-o mais adequado para a entrada de instituições financeiras.

O potencial da Aptos no campo dos pagamentos PayFi e das stablecoins reside na tríade "segurança, eficiência, conformidade". No futuro, continuará a impulsionar a adoção em larga escala de stablecoins, criando uma rede de pagamentos transfronteiriços, ou colaborando com gigantes dos pagamentos para desenvolver um sistema de liquidação em blockchain. A alta TPS e os baixos custos também podem apoiar cenários de micropagamentos, como recompensas em tempo real para criadores de conteúdo. A narrativa da Aptos pode se concentrar na "próxima geração de infraestrutura de pagamento", atraindo fluxo de usuários e empresas em ambas as direções.

As vantagens da Aptos em segurança - pré-ordenamento de pool de memória, Block-STM, AptosBFT e a linguagem Move - não só aumentam a resistência a ataques, mas também para RW

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rekt_but_vibingvip
· 08-03 05:41
A blockchain está em alta.
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LiquidationWatchervip
· 08-03 05:41
Aptosinsights valiosos满满了
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LiquidationKingvip
· 08-03 05:33
fantástico análise artigo
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OPsychologyvip
· 08-03 05:26
Fãs do Ethereum
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