Analyse approfondie du cycle de vie des transactions : Interprétation des différences technologiques entre Ethereum, Solana et Aptos
Comparer les caractéristiques techniques de différentes blockchains peut sembler ennuyeux ou superficiel selon le point de vue adopté. Pour comprendre rapidement et avec précision les différences entre Aptos et d'autres blockchains, il est crucial de choisir un point d'entrée approprié. Cet article analysera le cycle de vie des transactions comme référence, en examinant le processus complet d'une transaction, de sa création à la mise à jour finale de son état, incluant cinq étapes clés : création et initiation, diffusion, ordonnancement, exécution et mise à jour de l'état, afin de saisir les idées de conception et les choix techniques de chaque blockchain.
Toutes les transactions blockchain s'articulent autour de ces cinq étapes. Cet article se concentrera sur Aptos, analysera sa conception unique et le comparera à Ethereum et Solana.
Aptos : conception optimiste et haute performance
Aptos est une blockchain publique axée sur la haute performance. Bien que son cycle de vie des transactions soit similaire à celui d'Ethereum, elle réalise des améliorations de performance significatives grâce à une exécution parallèle optimiste unique et à une optimisation du pool de mémoire.
Créer et initier
Le réseau Aptos est composé de nœuds légers, de nœuds complets et de validateurs. Les utilisateurs initièrent des transactions via des nœuds légers (comme des portefeuilles ou des applications), les nœuds légers transmettent les transactions aux nœuds complets à proximité, et les nœuds complets se synchronisent ensuite avec les validateurs.
diffusion
Aptos a conservé le pool de mémoire, mais après QuorumStore, les pools de mémoire ne sont plus partagés. Contrairement à Ethereum, le pool de mémoire d'Aptos n'est pas seulement un tampon de transactions, mais il est également responsable du pré-tri des transactions en fonction de règles établies (comme premier arrivé, premier servi ou frais de Gas) pour garantir qu'il n'y ait pas de conflit lors de l'exécution parallèle ultérieure. Ce design évite les exigences matérielles élevées de Solana qui nécessitent de déclarer à l'avance les ensembles de lecture et d'écriture.
tri
Aptos utilise le mécanisme de consensus AptosBFT. En principe, le proposeur ne peut pas trier les transactions librement, mais l'aip-68 donne au proposeur le droit supplémentaire de remplir les transactions retardées. Étant donné que le pré-tri du pool de mémoire a été effectué à l'avance pour éviter les conflits, la génération de blocs dépend davantage de la coopération entre les validateurs que d'une direction par le proposeur.
exécuter
Aptos utilise la technologie Block-STM pour réaliser une exécution optimiste en parallèle. Les transactions sont supposées sans conflit et traitées simultanément. En cas de conflit détecté après l'exécution, les transactions affectées sont réexécutées. Cette méthode tire pleinement parti des processeurs multicœurs pour améliorer l'efficacité, permettant d'atteindre un TPS de 160 000.
mise à jour de l'état
État de synchronisation des validateurs, la finalité est confirmée par des points de contrôle, similaire au mécanisme Epoch d'Ethereum, mais avec une efficacité supérieure.
L'avantage principal d'Aptos réside dans la combinaison de l'exécution parallèle optimiste et du pré-tri des pools de mémoire, ce qui réduit les exigences de performance des nœuds tout en augmentant considérablement le débit.
Ethereum : Référence à l'exécution séquentielle
Ethereum, en tant que pionnier des contrats intelligents, est le point de départ de la technologie des chaînes publiques, et son cycle de vie des transactions fournit un cadre de base pour comprendre Aptos.
Cycle de vie des transactions Ethereum
Création et lancement : L'utilisateur initie la transaction via le portefeuille à travers le passerelle de relais ou l'interface RPC.
Diffusion : La transaction entre dans le pool de mémoire publique, en attente d'être emballée.
Ordre : Après la mise à niveau PoS, les constructeurs de blocs emballent les transactions selon le principe de maximisation des profits, puis soumettent les enchères de la couche relais au proposant.
Exécution : EVM traite les transactions en série, mise à jour de l'état en un seul thread.
Mise à jour de l'état : Les blocs doivent être confirmés par deux points de contrôle pour leur finalité.
L'exécution séquentielle d'Ethereum et la conception de la mémoire tampon limitent la performance, avec un temps de bloc de 12 secondes/par slot et un TPS relativement bas. En revanche, Aptos a réalisé un bond qualitatif grâce à l'exécution parallèle et à l'optimisation de la mémoire tampon.
Solana : optimisation extrême de la parallélisation déterministe
Solana est réputé pour sa haute performance, et son cycle de vie des transactions diffère considérablement de celui d'Aptos, en particulier en ce qui concerne le pool de mémoire et le mode d'exécution.
Cycle de vie des transactions Solana
Créer et initier : les utilisateurs lancent des transactions via leur portefeuille.
Diffusion : Pas de mémoire tampon publique, les transactions sont envoyées directement au proposeur actuel et aux deux suivants.
Tri : Les proposeurs empaquettent les blocs en se basant sur PoH (Proof of History), le temps de bloc n'est que de 400 millisecondes.
Exécution : La machine virtuelle Sealevel utilise une exécution parallèle déterministe, nécessitant une déclaration préalable des ensembles de lecture et d'écriture pour éviter les conflits.
Mise à jour de l'état : confirmation rapide du consensus BFT.
Solana n'utilise pas de pool de mémoire pour éviter les goulets d'étranglement en matière de performance. En l'absence de pool de mémoire, et grâce au consensus PoH unique de Solana, les nœuds peuvent rapidement parvenir à un consensus sur l'ordre des transactions, évitant ainsi la nécessité de faire la queue dans le pool de mémoire, ce qui permet aux transactions d'être exécutées presque instantanément. Cependant, cela signifie également qu'en cas de surcharge du réseau, les transactions peuvent être rejetées plutôt qu'attendues, et les utilisateurs doivent les soumettre à nouveau.
En comparaison, l'exécution parallèle optimiste d'Aptos ne nécessite pas de déclaration des ensembles de lecture/écriture, le seuil pour les nœuds est plus bas, mais le TPS est plus élevé.
Deux chemins d'exécution parallèle : Aptos vs Solana
L'exécution des transactions représente la mise à jour de l'état des blocs, c'est le processus par lequel les instructions de transaction se transforment en état final. L'exécution parallèle dans la blockchain fait référence au processus par lequel des processeurs multicœurs calculent simultanément l'état du réseau. Actuellement, l'exécution parallèle sur le marché se divise en deux types : l'exécution parallèle déterministe et l'exécution parallèle optimiste, la différence réside dans la manière d'assurer qu'il n'y ait pas de conflits entre les transactions parallèles.
Aptos et Solana ont choisi des directions d'exécution parallèle différentes :
Parallélisme déterministe (Solana) : avant de diffuser une transaction, il est nécessaire de déclarer l'ensemble de lecture et d'écriture. Le moteur Sealevel traite en parallèle les transactions sans conflit selon la déclaration, tandis que les transactions en conflit sont exécutées en série. L'avantage est l'efficacité, le inconvénient est une demande matérielle élevée.
Optimisme parallèle (Aptos) : Supposons qu'il n'y ait pas de conflit de transactions, l'exécution parallèle de Block-STM est ensuite validée, et en cas de conflit, une nouvelle tentative est faite. Le pré-tri du pool de mémoire réduit le risque de conflit, allégeant la charge des nœuds.
Par exemple, le solde du compte A est de 100, la transaction 1 transfère 70 à B, la transaction 2 transfère 50 à C. Solana confirme les conflits à l'avance par déclaration et traite les transactions dans l'ordre ; Aptos, après une exécution parallèle, ajuste à nouveau si un solde insuffisant est détecté. La flexibilité d'Aptos le rend plus évolutif.
Confirmation des conflits complétée à l'avance via le pool de mémoire en parallèle optimiste
L'idée principale de l'optimisme parallèle est de supposer que les transactions traitées en parallèle ne se heurteront pas, sans avoir besoin de soumettre à l'avance une déclaration de transaction. Si une vérification après exécution révèle un conflit, Block-STM réexécutera les transactions affectées.
Pour éviter les ralentissements du réseau causés par des erreurs d'exécution massives, Aptos a mis en place une gestion des risques dès la phase de diffusion des transactions. Une fois qu'une transaction entre dans la mémoire publique, elle est pré-triée selon des règles établies (comme le premier arrivé, premier servi et les frais de Gas) pour garantir qu'il n'y ait pas de conflits lors de l'exécution parallèle des transactions dans un même bloc.
Cette pré-sélection des transactions est la clé de la mise en œuvre de la concurrence optimiste par Aptos. Contrairement à Solana, Aptos n'a pas besoin d'introduire un mécanisme de déclaration de transaction, ce qui réduit considérablement les exigences de performance des nœuds. En ce qui concerne les coûts réseau pour assurer qu'il n'y a pas de conflit entre les transactions, l'impact de l'ajout d'un pool de mémoire sur le TPS d'Aptos est bien inférieur au coût de l'introduction de déclarations de transaction par Solana. Par conséquent, le TPS d'Aptos peut atteindre 160 000, ce qui est plus du double de celui de Solana.
La narration fondée sur la sécurité est la direction de développement d'Aptos
RWA
Aptos a un avantage significatif dans le domaine des RWA (actifs du monde réel) :
Block-STM peut traiter en parallèle plusieurs transactions de transfert d'actifs, évitant ainsi les retards de vérification causés par la congestion du réseau.
Le pré-tri des pools de mémoire garantit que les transactions entrent dans l'exécution dans l'ordre, maintenant la fiabilité des enregistrements d'actifs.
Le design modulaire et la sécurité du langage Move supportent le développement complexe de contrats intelligents, tels que le fractionnement d'actifs et les vérifications de conformité.
Le potentiel d'Aptos dans le domaine des RWA provient de la combinaison de la sécurité et de la performance. À l'avenir, il pourra se concentrer sur la collaboration avec des institutions financières traditionnelles pour mettre en chaîne des actifs de grande valeur et créer des standards de tokenisation conformes.
Il convient de noter que :
En juillet 2024, Aptos introduit USDY de Ondo Finance, et au 10 mars, la capitalisation boursière de USDY sur Aptos est d'environ 15 millions de dollars.
En octobre 2024, Franklin Templeton lancera le jeton BENJI sur Aptos.
Aptos collabore avec Libre pour promouvoir la tokenisation des titres, en intégrant plusieurs fonds d'investissement renommés sur la blockchain.
paiement en stablecoin
Aptos montre également des avantages uniques dans le domaine des paiements en stablecoins :
Le langage Move empêche les doubles dépenses grâce à un modèle de ressources, garantissant l'exactitude des transactions.
Des frais de Gas bas le rendent extrêmement compétitif dans les scénarios de paiements de faible montant.
Le prétri des pools de mémoire et Block-STM garantissent la stabilité et la faible latence des transactions de paiement.
Dans le domaine des paiements PayFi et des stablecoins, Aptos concilie décentralisation et conformité réglementaire :
Le consensus décentralisé d'AptosBFT réduit les risques de centralisation.
L'architecture modulaire prend en charge l'intégration des vérifications KYC/AML pour garantir que les transactions respectent la réglementation locale.
Le potentiel d'Aptos dans le domaine des paiements PayFi et des stablecoins réside dans la triade "sécurité, efficacité, conformité". À l'avenir, il pourrait :
Poursuivre la promotion de l'adoption à grande échelle des stablecoins
Créer un réseau de paiement transfrontalier
Collaborer avec des géants des paiements pour développer un système de règlement en chaîne
Prend en charge les scénarios de micropaiement, comme les dons en temps réel aux créateurs de contenu.
Résumé : Les différences techniques d'Aptos et le récit futur
Aptos a réussi à équilibrer performance et sécurité dans la conception du cycle de vie des transactions :
Prétri des pools de mémoire combiné avec Block-STM pour un parallélisme optimiste, réduisant la barrière d'entrée des nœuds et réalisant un débit élevé de 160 000 TPS.
Comparé à l'exécution séquentielle d'Ethereum, la capacité de parallélisme d'Aptos représente un bond qualitatif.
Par rapport à Solana et Sui, Aptos conserve un mécanisme de prétri qui garantit la stabilité du réseau en cas de forte charge.
Le modèle de ressources du langage Move offre une sécurité supérieure, par rapport à Ethereum et Solana.
Aptos montre un potentiel énorme dans les domaines RWA et PayFi :
RWA : un haut débit supporte la mise en chaîne d'actifs à grande échelle, en collaboration avec plusieurs institutions financières.
PayFi : soutien aux micropaiements et aux règlements transfrontaliers à faible coût, haute efficacité et conformité.
À l'avenir, Aptos pourra, grâce à son discours sur le "réseau de valeur piloté par la sécurité", relier la finance traditionnelle à l'écosystème blockchain, continuer à se concentrer sur les domaines RWA et PayFi, et construire un nouveau paysage de blockchain publique alliant confiance et évolutivité.
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Exécution parallèle optimiste d'Aptos : innovations technologiques et potentiel futur derrière 160 000 TPS
Analyse approfondie du cycle de vie des transactions : Interprétation des différences technologiques entre Ethereum, Solana et Aptos
Comparer les caractéristiques techniques de différentes blockchains peut sembler ennuyeux ou superficiel selon le point de vue adopté. Pour comprendre rapidement et avec précision les différences entre Aptos et d'autres blockchains, il est crucial de choisir un point d'entrée approprié. Cet article analysera le cycle de vie des transactions comme référence, en examinant le processus complet d'une transaction, de sa création à la mise à jour finale de son état, incluant cinq étapes clés : création et initiation, diffusion, ordonnancement, exécution et mise à jour de l'état, afin de saisir les idées de conception et les choix techniques de chaque blockchain.
Toutes les transactions blockchain s'articulent autour de ces cinq étapes. Cet article se concentrera sur Aptos, analysera sa conception unique et le comparera à Ethereum et Solana.
Aptos : conception optimiste et haute performance
Aptos est une blockchain publique axée sur la haute performance. Bien que son cycle de vie des transactions soit similaire à celui d'Ethereum, elle réalise des améliorations de performance significatives grâce à une exécution parallèle optimiste unique et à une optimisation du pool de mémoire.
Créer et initier
Le réseau Aptos est composé de nœuds légers, de nœuds complets et de validateurs. Les utilisateurs initièrent des transactions via des nœuds légers (comme des portefeuilles ou des applications), les nœuds légers transmettent les transactions aux nœuds complets à proximité, et les nœuds complets se synchronisent ensuite avec les validateurs.
diffusion
Aptos a conservé le pool de mémoire, mais après QuorumStore, les pools de mémoire ne sont plus partagés. Contrairement à Ethereum, le pool de mémoire d'Aptos n'est pas seulement un tampon de transactions, mais il est également responsable du pré-tri des transactions en fonction de règles établies (comme premier arrivé, premier servi ou frais de Gas) pour garantir qu'il n'y ait pas de conflit lors de l'exécution parallèle ultérieure. Ce design évite les exigences matérielles élevées de Solana qui nécessitent de déclarer à l'avance les ensembles de lecture et d'écriture.
tri
Aptos utilise le mécanisme de consensus AptosBFT. En principe, le proposeur ne peut pas trier les transactions librement, mais l'aip-68 donne au proposeur le droit supplémentaire de remplir les transactions retardées. Étant donné que le pré-tri du pool de mémoire a été effectué à l'avance pour éviter les conflits, la génération de blocs dépend davantage de la coopération entre les validateurs que d'une direction par le proposeur.
exécuter
Aptos utilise la technologie Block-STM pour réaliser une exécution optimiste en parallèle. Les transactions sont supposées sans conflit et traitées simultanément. En cas de conflit détecté après l'exécution, les transactions affectées sont réexécutées. Cette méthode tire pleinement parti des processeurs multicœurs pour améliorer l'efficacité, permettant d'atteindre un TPS de 160 000.
mise à jour de l'état
État de synchronisation des validateurs, la finalité est confirmée par des points de contrôle, similaire au mécanisme Epoch d'Ethereum, mais avec une efficacité supérieure.
L'avantage principal d'Aptos réside dans la combinaison de l'exécution parallèle optimiste et du pré-tri des pools de mémoire, ce qui réduit les exigences de performance des nœuds tout en augmentant considérablement le débit.
Ethereum : Référence à l'exécution séquentielle
Ethereum, en tant que pionnier des contrats intelligents, est le point de départ de la technologie des chaînes publiques, et son cycle de vie des transactions fournit un cadre de base pour comprendre Aptos.
Cycle de vie des transactions Ethereum
Création et lancement : L'utilisateur initie la transaction via le portefeuille à travers le passerelle de relais ou l'interface RPC.
Diffusion : La transaction entre dans le pool de mémoire publique, en attente d'être emballée.
Ordre : Après la mise à niveau PoS, les constructeurs de blocs emballent les transactions selon le principe de maximisation des profits, puis soumettent les enchères de la couche relais au proposant.
Exécution : EVM traite les transactions en série, mise à jour de l'état en un seul thread.
Mise à jour de l'état : Les blocs doivent être confirmés par deux points de contrôle pour leur finalité.
L'exécution séquentielle d'Ethereum et la conception de la mémoire tampon limitent la performance, avec un temps de bloc de 12 secondes/par slot et un TPS relativement bas. En revanche, Aptos a réalisé un bond qualitatif grâce à l'exécution parallèle et à l'optimisation de la mémoire tampon.
Solana : optimisation extrême de la parallélisation déterministe
Solana est réputé pour sa haute performance, et son cycle de vie des transactions diffère considérablement de celui d'Aptos, en particulier en ce qui concerne le pool de mémoire et le mode d'exécution.
Cycle de vie des transactions Solana
Créer et initier : les utilisateurs lancent des transactions via leur portefeuille.
Diffusion : Pas de mémoire tampon publique, les transactions sont envoyées directement au proposeur actuel et aux deux suivants.
Tri : Les proposeurs empaquettent les blocs en se basant sur PoH (Proof of History), le temps de bloc n'est que de 400 millisecondes.
Exécution : La machine virtuelle Sealevel utilise une exécution parallèle déterministe, nécessitant une déclaration préalable des ensembles de lecture et d'écriture pour éviter les conflits.
Mise à jour de l'état : confirmation rapide du consensus BFT.
Solana n'utilise pas de pool de mémoire pour éviter les goulets d'étranglement en matière de performance. En l'absence de pool de mémoire, et grâce au consensus PoH unique de Solana, les nœuds peuvent rapidement parvenir à un consensus sur l'ordre des transactions, évitant ainsi la nécessité de faire la queue dans le pool de mémoire, ce qui permet aux transactions d'être exécutées presque instantanément. Cependant, cela signifie également qu'en cas de surcharge du réseau, les transactions peuvent être rejetées plutôt qu'attendues, et les utilisateurs doivent les soumettre à nouveau.
En comparaison, l'exécution parallèle optimiste d'Aptos ne nécessite pas de déclaration des ensembles de lecture/écriture, le seuil pour les nœuds est plus bas, mais le TPS est plus élevé.
Deux chemins d'exécution parallèle : Aptos vs Solana
L'exécution des transactions représente la mise à jour de l'état des blocs, c'est le processus par lequel les instructions de transaction se transforment en état final. L'exécution parallèle dans la blockchain fait référence au processus par lequel des processeurs multicœurs calculent simultanément l'état du réseau. Actuellement, l'exécution parallèle sur le marché se divise en deux types : l'exécution parallèle déterministe et l'exécution parallèle optimiste, la différence réside dans la manière d'assurer qu'il n'y ait pas de conflits entre les transactions parallèles.
Aptos et Solana ont choisi des directions d'exécution parallèle différentes :
Parallélisme déterministe (Solana) : avant de diffuser une transaction, il est nécessaire de déclarer l'ensemble de lecture et d'écriture. Le moteur Sealevel traite en parallèle les transactions sans conflit selon la déclaration, tandis que les transactions en conflit sont exécutées en série. L'avantage est l'efficacité, le inconvénient est une demande matérielle élevée.
Optimisme parallèle (Aptos) : Supposons qu'il n'y ait pas de conflit de transactions, l'exécution parallèle de Block-STM est ensuite validée, et en cas de conflit, une nouvelle tentative est faite. Le pré-tri du pool de mémoire réduit le risque de conflit, allégeant la charge des nœuds.
Par exemple, le solde du compte A est de 100, la transaction 1 transfère 70 à B, la transaction 2 transfère 50 à C. Solana confirme les conflits à l'avance par déclaration et traite les transactions dans l'ordre ; Aptos, après une exécution parallèle, ajuste à nouveau si un solde insuffisant est détecté. La flexibilité d'Aptos le rend plus évolutif.
Confirmation des conflits complétée à l'avance via le pool de mémoire en parallèle optimiste
L'idée principale de l'optimisme parallèle est de supposer que les transactions traitées en parallèle ne se heurteront pas, sans avoir besoin de soumettre à l'avance une déclaration de transaction. Si une vérification après exécution révèle un conflit, Block-STM réexécutera les transactions affectées.
Pour éviter les ralentissements du réseau causés par des erreurs d'exécution massives, Aptos a mis en place une gestion des risques dès la phase de diffusion des transactions. Une fois qu'une transaction entre dans la mémoire publique, elle est pré-triée selon des règles établies (comme le premier arrivé, premier servi et les frais de Gas) pour garantir qu'il n'y ait pas de conflits lors de l'exécution parallèle des transactions dans un même bloc.
Cette pré-sélection des transactions est la clé de la mise en œuvre de la concurrence optimiste par Aptos. Contrairement à Solana, Aptos n'a pas besoin d'introduire un mécanisme de déclaration de transaction, ce qui réduit considérablement les exigences de performance des nœuds. En ce qui concerne les coûts réseau pour assurer qu'il n'y a pas de conflit entre les transactions, l'impact de l'ajout d'un pool de mémoire sur le TPS d'Aptos est bien inférieur au coût de l'introduction de déclarations de transaction par Solana. Par conséquent, le TPS d'Aptos peut atteindre 160 000, ce qui est plus du double de celui de Solana.
La narration fondée sur la sécurité est la direction de développement d'Aptos
RWA
Aptos a un avantage significatif dans le domaine des RWA (actifs du monde réel) :
Le potentiel d'Aptos dans le domaine des RWA provient de la combinaison de la sécurité et de la performance. À l'avenir, il pourra se concentrer sur la collaboration avec des institutions financières traditionnelles pour mettre en chaîne des actifs de grande valeur et créer des standards de tokenisation conformes.
Il convient de noter que :
paiement en stablecoin
Aptos montre également des avantages uniques dans le domaine des paiements en stablecoins :
Dans le domaine des paiements PayFi et des stablecoins, Aptos concilie décentralisation et conformité réglementaire :
Le potentiel d'Aptos dans le domaine des paiements PayFi et des stablecoins réside dans la triade "sécurité, efficacité, conformité". À l'avenir, il pourrait :
Résumé : Les différences techniques d'Aptos et le récit futur
Aptos a réussi à équilibrer performance et sécurité dans la conception du cycle de vie des transactions :
Aptos montre un potentiel énorme dans les domaines RWA et PayFi :
À l'avenir, Aptos pourra, grâce à son discours sur le "réseau de valeur piloté par la sécurité", relier la finance traditionnelle à l'écosystème blockchain, continuer à se concentrer sur les domaines RWA et PayFi, et construire un nouveau paysage de blockchain publique alliant confiance et évolutivité.