Análise aprofundada do ciclo de vida das transações: interpretação das diferenças tecnológicas entre Ethereum, Solana e Aptos
Comparar as características técnicas de diferentes blockchains pode parecer monótono ou superficial, dependendo do ponto de vista. Para entender rápida e precisamente as diferenças entre Aptos e outras blockchains, é crucial escolher um ponto de entrada adequado. Este artigo analisará o ciclo de vida das transações como base, examinando o processo completo desde a criação até a atualização do estado final, incluindo cinco etapas-chave: criação e iniciação, transmissão, ordenação, execução e atualização do estado, a fim de compreender o pensamento de design e as escolhas técnicas de cada blockchain.
Todas as transações em blockchain giram em torno de cinco etapas. Este artigo se concentra na Aptos, analisando seu design único e comparando-o com o Ethereum e Solana.
Aptos: Design otimista e de alto desempenho com paralelismo
Aptos é uma blockchain pública focada em alto desempenho, cuja ciclo de vida das transações é semelhante ao do Ethereum, mas alcança um aumento significativo de desempenho através da execução otimista paralela única e da otimização da pool de memórias.
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 retransmitem as transações para nós completos próximos, que por sua vez sincronizam com os validadores.
transmissão
Aptos manteve o pool de memórias, mas após o QuorumStore, os pools de memórias não são mais compartilhados. Diferente do Ethereum, o pool de memórias do Aptos não é apenas um buffer de transações, mas também é responsável por pré-ordenar as transações de acordo com regras estabelecidas (como primeiro a entrar, primeiro a sair ou taxas de Gas) para garantir que, durante a execução paralela subsequente, não haja conflitos nas transações. Este design evita a alta exigência de hardware que a Solana necessita para declarar antecipadamente os conjuntos de leitura e escrita.
ordenação
Aptos utiliza o mecanismo de consenso AptosBFT. O proponente, em princípio, não pode ordenar livremente as transações, mas o aip-68 confere ao proponente o direito adicional de preencher as transações atrasadas. Como a pré-ordenacão do pool de memórias já foi realizada para evitar conflitos, a geração de blocos depende mais da colaboração entre os validadores do que da liderança do proponente.
executar
Aptos utiliza a tecnologia Block-STM para implementar a execução paralela otimista. As transações são assumidas como não conflitantes e processadas simultaneamente, e se um conflito for encontrado após a execução, as transações afetadas serão reexecutadas. Esta abordagem aproveita ao máximo os processadores multicore para aumentar a eficiência, permitindo que o TPS atinja 160.000.
atualização de status
Estado de sincronização do validador, a finalização é confirmada por meio de pontos de verificação, semelhante ao mecanismo de 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, que reduz a demanda de desempenho dos nós e aumenta significativamente a taxa de transferência.
Ethereum: Benchmark de Execução Serial
Ethereum, como o pioneiro dos contratos inteligentes, é o ponto de origem da tecnologia de blockchain pública, e seu ciclo de vida de transações fornece a estrutura básica para entender o Aptos.
Ciclo de vida de transações Ethereum
Criar e Iniciar: Os usuários iniciam transações através da carteira via gateway de retransmissão ou interface RPC.
Broadcast: A transação entra no pool de memória pública, aguardando ser empacotada.
Ordenação: Após a atualização PoS, os construtores de blocos empacotam transações com base no princípio da maximização do lucro, e após o leilão da camada de retransmissão, as transações são submetidas ao proponente.
Execução: O EVM processa transações em série, atualizando o estado em thread única.
Atualização de estado: O bloco deve ser confirmado por dois pontos de verificação para garantir a finalidade.
O design de execução em série e do pool de memória do Ethereum limita o desempenho, com um tempo de bloco de 12 segundos/slot e TPS relativamente baixo. Em contraste, o Aptos alcançou um salto qualitativo através da execução paralela e da otimização do pool de memória.
Solana: Otimização extrema de paralelismo determinístico
Solana é conhecida pelo seu alto desempenho, e seu ciclo de vida de transações difere significativamente do Aptos, especialmente em relação ao pool de memória e ao modo de execução.
Ciclo de vida da transação Solana
Criar e iniciar: os usuários iniciam transações através da carteira.
Broadcast: Sem pool de memória pública, as transações são enviadas diretamente para o proponente atual e os dois próximos.
Ordenação: Os proponentes empacotam blocos com base no PoH (Proof of History), 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 status: Confirmação rápida do consenso BFT.
A Solana não utiliza pools de memórias para evitar gargalos de desempenho. Devido à ausência de pools de memórias, juntamente com o consenso PoH único 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 memórias, permitindo que as transações sejam quase instantaneamente concluídas. No entanto, isso também significa que, em caso de sobrecarga na rede, as transações podem ser descartadas em vez de aguardarem, e os usuários devem reenviar.
Em comparação, a paralelização otimista da Aptos não requer a declaração de conjuntos de leitura e escrita, com um limiar de nós mais baixo, mas uma TPS mais alta.
Duas abordagens de execução paralela: Aptos vs Solana
A execução de transações representa a atualização do estado do bloco, sendo o processo de conversão das instruções de transação em um estado final. A execução paralela em blockchain refere-se ao processo em que processadores multinúcleos calculam simultaneamente o estado da rede. Atualmente, a execução paralela no mercado divide-se em duas modalidades: execução paralela determinística e execução paralela otimista, com a diferença em como garantir que as transações paralelas não entrem em conflito.
Aptos e Solana escolheram direções diferentes para a execução paralela:
Paralelismo determinístico (Solana): antes de transmitir transações, é necessário declarar o conjunto de leitura e escrita; o motor Sealevel processa as transações sem conflitos em paralelo, enquanto as transações em conflito são executadas em série. A vantagem é a eficiência, a desvantagem é a alta exigência de hardware.
Execução paralela otimista (Aptos): assume que as transações não têm conflitos, a execução paralela do Block-STM é validada após, e se houver conflitos, o processo é reiniciado. A pré-ordenacao do pool de memória reduz o risco de conflitos, aliviando a carga dos nós.
Por exemplo, a conta A tem um saldo de 100, na transação 1 transfere 70 para B, na transação 2 transfere 50 para C. A Solana confirma conflitos antecipadamente através de declarações e processa em ordem; a Aptos, se descobrir saldo insuficiente após a execução paralela, ajusta novamente. A flexibilidade da Aptos torna-a mais escalável.
Confirmação de conflito concluída antecipadamente através do pool de memória em paralelo otimista
A ideia central da paralelização otimista é assumir que as transações processadas em paralelo não entrarão em conflito, não sendo necessário submeter declarações de transação antecipadamente. Se, após a execução, a validação descobrir um conflito, o Block-STM reexecutará as transações afetadas.
Para evitar a lentidão da rede causada por erros de execução em massa, a Aptos implementou uma mitigação de riscos na fase de difusão de transações. Após a entrada no pool de memória pública, as transações são pré-ordenadas de acordo com regras estabelecidas (como primeiro a entrar, primeiro a sair e as taxas de Gas), garantindo que as transações dentro de um bloco não entrem em conflito durante a execução em paralelo.
Esta pré-ordenação de transações é a chave para a implementação da paralelização otimista no Aptos. Ao contrário do Solana, o Aptos não requer a introdução de um mecanismo de declaração de transações, reduzindo assim significativamente as exigências de desempenho dos nós. Em termos de sobrecarga de rede para garantir que as transações não entrem em conflito, a adição do pool de memórias no Aptos tem um impacto muito menor no TPS do que o custo da introdução de declarações de transações no Solana. Portanto, o TPS do Aptos pode atingir 160.000, mais do que o dobro do Solana.
A narrativa baseada na segurança é a direção de desenvolvimento da Aptos
RWA
Aptos tem vantagens significativas no campo dos RWA (ativos do mundo real):
O Block-STM pode processar em paralelo várias transações de transferência de ativos, evitando atrasos na certificação causados por congestionamento na rede.
A pré-ordenação do pool de memória garante que as transações entrem em execução na ordem correta, mantendo a confiabilidade dos registros de ativos.
O design modular e a segurança da linguagem Move suportam o desenvolvimento de contratos inteligentes complexos, como a divisão de ativos e a verificação de conformidade.
O potencial da Aptos no campo RWA decorre da combinação de segurança e desempenho. No futuro, pode-se focar na colaboração com instituições financeiras tradicionais para levar ativos de alto valor para a cadeia, criando padrões de tokenização com forte conformidade.
Vale a pena notar que:
Em julho de 2024, Aptos introduziu o USDY da Ondo Finance, até 10 de março, o valor de mercado do USDY na Aptos era de cerca de 15 milhões de dólares.
Em outubro de 2024, a Franklin Templeton lançará o token BENJI na Aptos.
Aptos e Libre colaboram para promover a tokenização de valores mobiliários, trazendo várias conhecidas fundos de investimento para a blockchain.
pagamento de stablecoin
Aptos também demonstra vantagens únicas no campo dos pagamentos em stablecoins:
A linguagem Move previne a duplicação de pagamentos através de um modelo de recursos, garantindo a precisão das transações.
Baixos custos de Gas tornam-no altamente competitivo em cenários de pagamentos de pequeno montante.
A pré-ordenação do pool de memória e o Block-STM garantem a estabilidade e a baixa latência das transações de pagamento.
Na PayFi e nos pagamentos com stablecoins, Aptos equilibra descentralização e conformidade regulatória:
O consenso descentralizado do AptosBFT reduz o risco de centralização.
A arquitetura modular suporta a incorporação de verificações KYC/AML, garantindo que as transações estejam em conformidade com as regulamentações locais.
O potencial da Aptos na área de pagamentos PayFi e stablecoins reside na tríade "segurança, eficiência, conformidade". No futuro, poderá:
Continuar a promover a adoção em grande escala de stablecoins
Criar uma rede de pagamentos transfronteiriços
Colaborar com gigantes de pagamentos para desenvolver um sistema de liquidação em cadeia
Suporte a cenários de micropagamentos, como recompensas em tempo real para criadores de conteúdo
Resumo: As diferenças técnicas da Aptos e a narrativa futura
Aptos alcançou um equilíbrio entre desempenho e segurança no design do ciclo de vida das transações:
Pré-ordenamento do pool de memória combinado com Block-STM paralelo otimista, reduzindo a barreira de entrada dos nós, alcançando uma alta capacidade de 160.000 TPS.
Comparado à execução em série do Ethereum, a capacidade de paralelização do Aptos traz um salto qualitativo.
Comparado com Solana e Sui, Aptos mantém o mecanismo de pré-ordenação, garantindo a estabilidade da rede sob alta carga.
O modelo de recursos da linguagem Move oferece maior segurança, superior ao Ethereum e Solana.
Aptos demonstra um enorme potencial nos campos de RWA e PayFi:
RWA: Alta taxa de transferência suporta a tokenização de ativos em grande escala, já colaborou com várias instituições financeiras.
PayFi: baixo custo, alta eficiência e conformidade para suportar micropagamentos e liquidações transfronteiriças.
No futuro, a Aptos poderá, com a narrativa de "rede de valor impulsionada pela segurança", conectar as finanças tradicionais com o ecossistema blockchain, continuando a investir nas áreas de RWA e PayFi, e construir um novo padrão de blockchain pública que combina confiança e escalabilidade.
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Execução paralela otimista da Aptos: inovações tecnológicas e potencial futuro por trás de 160.000 TPS
Análise aprofundada do ciclo de vida das transações: interpretação das diferenças tecnológicas entre Ethereum, Solana e Aptos
Comparar as características técnicas de diferentes blockchains pode parecer monótono ou superficial, dependendo do ponto de vista. Para entender rápida e precisamente as diferenças entre Aptos e outras blockchains, é crucial escolher um ponto de entrada adequado. Este artigo analisará o ciclo de vida das transações como base, examinando o processo completo desde a criação até a atualização do estado final, incluindo cinco etapas-chave: criação e iniciação, transmissão, ordenação, execução e atualização do estado, a fim de compreender o pensamento de design e as escolhas técnicas de cada blockchain.
Todas as transações em blockchain giram em torno de cinco etapas. Este artigo se concentra na Aptos, analisando seu design único e comparando-o com o Ethereum e Solana.
Aptos: Design otimista e de alto desempenho com paralelismo
Aptos é uma blockchain pública focada em alto desempenho, cuja ciclo de vida das transações é semelhante ao do Ethereum, mas alcança um aumento significativo de desempenho através da execução otimista paralela única e da otimização da pool de memórias.
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 retransmitem as transações para nós completos próximos, que por sua vez sincronizam com os validadores.
transmissão
Aptos manteve o pool de memórias, mas após o QuorumStore, os pools de memórias não são mais compartilhados. Diferente do Ethereum, o pool de memórias do Aptos não é apenas um buffer de transações, mas também é responsável por pré-ordenar as transações de acordo com regras estabelecidas (como primeiro a entrar, primeiro a sair ou taxas de Gas) para garantir que, durante a execução paralela subsequente, não haja conflitos nas transações. Este design evita a alta exigência de hardware que a Solana necessita para declarar antecipadamente os conjuntos de leitura e escrita.
ordenação
Aptos utiliza o mecanismo de consenso AptosBFT. O proponente, em princípio, não pode ordenar livremente as transações, mas o aip-68 confere ao proponente o direito adicional de preencher as transações atrasadas. Como a pré-ordenacão do pool de memórias já foi realizada para evitar conflitos, a geração de blocos depende mais da colaboração entre os validadores do que da liderança do proponente.
executar
Aptos utiliza a tecnologia Block-STM para implementar a execução paralela otimista. As transações são assumidas como não conflitantes e processadas simultaneamente, e se um conflito for encontrado após a execução, as transações afetadas serão reexecutadas. Esta abordagem aproveita ao máximo os processadores multicore para aumentar a eficiência, permitindo que o TPS atinja 160.000.
atualização de status
Estado de sincronização do validador, a finalização é confirmada por meio de pontos de verificação, semelhante ao mecanismo de 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, que reduz a demanda de desempenho dos nós e aumenta significativamente a taxa de transferência.
Ethereum: Benchmark de Execução Serial
Ethereum, como o pioneiro dos contratos inteligentes, é o ponto de origem da tecnologia de blockchain pública, e seu ciclo de vida de transações fornece a estrutura básica para entender o Aptos.
Ciclo de vida de transações Ethereum
Criar e Iniciar: Os usuários iniciam transações através da carteira via gateway de retransmissão ou interface RPC.
Broadcast: A transação entra no pool de memória pública, aguardando ser empacotada.
Ordenação: Após a atualização PoS, os construtores de blocos empacotam transações com base no princípio da maximização do lucro, e após o leilão da camada de retransmissão, as transações são submetidas ao proponente.
Execução: O EVM processa transações em série, atualizando o estado em thread única.
Atualização de estado: O bloco deve ser confirmado por dois pontos de verificação para garantir a finalidade.
O design de execução em série e do pool de memória do Ethereum limita o desempenho, com um tempo de bloco de 12 segundos/slot e TPS relativamente baixo. Em contraste, o Aptos alcançou um salto qualitativo através da execução paralela e da otimização do pool de memória.
Solana: Otimização extrema de paralelismo determinístico
Solana é conhecida pelo seu alto desempenho, e seu ciclo de vida de transações difere significativamente do Aptos, especialmente em relação ao pool de memória e ao modo de execução.
Ciclo de vida da transação Solana
Criar e iniciar: os usuários iniciam transações através da carteira.
Broadcast: Sem pool de memória pública, as transações são enviadas diretamente para o proponente atual e os dois próximos.
Ordenação: Os proponentes empacotam blocos com base no PoH (Proof of History), 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 status: Confirmação rápida do consenso BFT.
A Solana não utiliza pools de memórias para evitar gargalos de desempenho. Devido à ausência de pools de memórias, juntamente com o consenso PoH único 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 memórias, permitindo que as transações sejam quase instantaneamente concluídas. No entanto, isso também significa que, em caso de sobrecarga na rede, as transações podem ser descartadas em vez de aguardarem, e os usuários devem reenviar.
Em comparação, a paralelização otimista da Aptos não requer a declaração de conjuntos de leitura e escrita, com um limiar de nós mais baixo, mas uma TPS mais alta.
Duas abordagens de execução paralela: Aptos vs Solana
A execução de transações representa a atualização do estado do bloco, sendo o processo de conversão das instruções de transação em um estado final. A execução paralela em blockchain refere-se ao processo em que processadores multinúcleos calculam simultaneamente o estado da rede. Atualmente, a execução paralela no mercado divide-se em duas modalidades: execução paralela determinística e execução paralela otimista, com a diferença em como garantir que as transações paralelas não entrem em conflito.
Aptos e Solana escolheram direções diferentes para a execução paralela:
Paralelismo determinístico (Solana): antes de transmitir transações, é necessário declarar o conjunto de leitura e escrita; o motor Sealevel processa as transações sem conflitos em paralelo, enquanto as transações em conflito são executadas em série. A vantagem é a eficiência, a desvantagem é a alta exigência de hardware.
Execução paralela otimista (Aptos): assume que as transações não têm conflitos, a execução paralela do Block-STM é validada após, e se houver conflitos, o processo é reiniciado. A pré-ordenacao do pool de memória reduz o risco de conflitos, aliviando a carga dos nós.
Por exemplo, a conta A tem um saldo de 100, na transação 1 transfere 70 para B, na transação 2 transfere 50 para C. A Solana confirma conflitos antecipadamente através de declarações e processa em ordem; a Aptos, se descobrir saldo insuficiente após a execução paralela, ajusta novamente. A flexibilidade da Aptos torna-a mais escalável.
Confirmação de conflito concluída antecipadamente através do pool de memória em paralelo otimista
A ideia central da paralelização otimista é assumir que as transações processadas em paralelo não entrarão em conflito, não sendo necessário submeter declarações de transação antecipadamente. Se, após a execução, a validação descobrir um conflito, o Block-STM reexecutará as transações afetadas.
Para evitar a lentidão da rede causada por erros de execução em massa, a Aptos implementou uma mitigação de riscos na fase de difusão de transações. Após a entrada no pool de memória pública, as transações são pré-ordenadas de acordo com regras estabelecidas (como primeiro a entrar, primeiro a sair e as taxas de Gas), garantindo que as transações dentro de um bloco não entrem em conflito durante a execução em paralelo.
Esta pré-ordenação de transações é a chave para a implementação da paralelização otimista no Aptos. Ao contrário do Solana, o Aptos não requer a introdução de um mecanismo de declaração de transações, reduzindo assim significativamente as exigências de desempenho dos nós. Em termos de sobrecarga de rede para garantir que as transações não entrem em conflito, a adição do pool de memórias no Aptos tem um impacto muito menor no TPS do que o custo da introdução de declarações de transações no Solana. Portanto, o TPS do Aptos pode atingir 160.000, mais do que o dobro do Solana.
A narrativa baseada na segurança é a direção de desenvolvimento da Aptos
RWA
Aptos tem vantagens significativas no campo dos RWA (ativos do mundo real):
O potencial da Aptos no campo RWA decorre da combinação de segurança e desempenho. No futuro, pode-se focar na colaboração com instituições financeiras tradicionais para levar ativos de alto valor para a cadeia, criando padrões de tokenização com forte conformidade.
Vale a pena notar que:
pagamento de stablecoin
Aptos também demonstra vantagens únicas no campo dos pagamentos em stablecoins:
Na PayFi e nos pagamentos com stablecoins, Aptos equilibra descentralização e conformidade regulatória:
O potencial da Aptos na área de pagamentos PayFi e stablecoins reside na tríade "segurança, eficiência, conformidade". No futuro, poderá:
Resumo: As diferenças técnicas da Aptos e a narrativa futura
Aptos alcançou um equilíbrio entre desempenho e segurança no design do ciclo de vida das transações:
Aptos demonstra um enorme potencial nos campos de RWA e PayFi:
No futuro, a Aptos poderá, com a narrativa de "rede de valor impulsionada pela segurança", conectar as finanças tradicionais com o ecossistema blockchain, continuando a investir nas áreas de RWA e PayFi, e construir um novo padrão de blockchain pública que combina confiança e escalabilidade.