Глубокий анализ жизненного цикла транзакций: интерпретация технологических различий между Эфиром, Solana и Aptos
Сравнение технических характеристик различных публичных блокчейнов может показаться скучным или поверхностным в зависимости от точки зрения. Чтобы быстро и точно понять различия между Aptos и другими публичными блокчейнами, крайне важно выбрать подходящую точку входа. В данной статье будет проанализирован полный процесс жизненного цикла транзакции, начиная от создания и инициирования, распространения, сортировки, выполнения и обновления состояния, основываясь на этих пяти ключевых этапах, чтобы понять дизайнерские концепции и технические компромиссы каждого публичного блокчейна.
Все блокчейн-транзакции развиваются вокруг этих пяти шагов. В этой статье мы сосредоточим внимание на Aptos, проанализируем его уникальный дизайн и сравним его с Ethereum и Solana.
Aptos: Оптимистичное параллельное выполнение и высокопроизводительный дизайн
Aptos является высокопроизводительной публичной блокчейн-сетью, чей жизненный цикл транзакций схож с Ethereum, но благодаря уникальному оптимистичному параллельному выполнению и оптимизации пула памяти достиг значительного повышения производительности.
Создание и инициирование
Сеть Aptos состоит из легких узлов, полных узлов и валидаторов. Пользователи инициируют транзакции через легкие узлы (например, кошельки или приложения), легкие узлы пересылают транзакции ближайшим полным узлам, полные узлы затем синхронизируются с валидаторами.
вещание
Aptos сохранил пул памяти, но после QuorumStore пулы памяти больше не делятся. В отличие от Ethereum, пул памяти Aptos не только служит буфером для транзакций, но также отвечает за предварительную сортировку транзакций в соответствии с установленными правилами (такими как принцип «первый пришёл — первый обслужен» или стоимость газа), чтобы обеспечить отсутствие конфликтов при последующем параллельном выполнении. Эта конструкция избегает высоких аппаратных требований Solana к предварительному объявлению наборов чтения и записи.
сортировка
Aptos использует механизм консенсуса AptosBFT. Предложитель в принципе не может свободно сортировать транзакции, но aip-68 предоставляет предложителю дополнительные права на заполнение задержанных транзакций. Поскольку предварительная сортировка в памяти уже завершена для избежания конфликтов, создание блоков больше зависит от сотрудничества между валидаторами, а не от доминирования предложителя.
Выполнить
Aptos использует технологию Block-STM для реализации оптимистичного параллельного выполнения. Транзакции предполагаются без конфликтов и обрабатываются одновременно; если после выполнения обнаруживаются конфликты, затронутые транзакции будут повторно выполнены. Этот подход в полной мере использует многоядерные процессоры для повышения эффективности, позволяя достичь TPS до 160,000.
Обновление статуса
Состояние синхронизации валидаторов, финальность подтверждается через контрольные точки, аналогично механизму Эпохи в Ethereum, но с большей эффективностью.
Основное преимущество Aptos заключается в сочетании оптимистичной параллельной обработки и предварительной сортировки в пуле памяти, что снижает требования к производительности узлов и значительно повышает пропускную способность.
Ethereum: Бенчмарк последовательного выполнения
Ethereum, как создатель смарт-контрактов, является отправной точкой технологии публичных блокчейнов, а жизненный цикл его транзакций предоставляет основную структуру для понимания Aptos.
Жизненный цикл транзакций Ethereum
Создание и инициирование: Пользователь инициирует транзакцию через кошелек с помощью промежуточного шлюза или интерфейса RPC.
Эфир: Транзакция попадает в общую память, ожидая упаковки.
Сортировка: После обновления PoS строители блоков упаковывают транзакции по принципу максимизации прибыли, после торгов на релейном уровне они передают их предложителю.
Исполнение: EVM последовательно обрабатывает транзакции, обновление состояния в одном потоке.
Обновление состояния: Блок должен пройти два контрольных пункта для подтверждения окончательности.
Ограничения производительности, связанные с последовательным выполнением и проектированием пула памяти Ethereum, приводят к времени блока в 12 секунд/слот и низкому TPS. В отличие от этого, Aptos достиг качественного скачка благодаря параллельному выполнению и оптимизации пула памяти.
Solana: максимальная оптимизация с определенной параллельностью
Solana известна своей высокой производительностью, ее жизненный цикл транзакций значительно отличается от Aptos, особенно в области пулов памяти и способов выполнения.
Жизненный цикл торговли Solana
Создание и инициирование: пользователи инициируют транзакцию через кошелек.
Трансляция: нет публичного пула памяти, транзакции отправляются непосредственно текущему и двум следующим предложителям.
Сортировка: Предложитель упаковывает блоки на основе PoH (Доказательство времени), время блока составляет всего 400 миллисекунд.
Выполнение: Виртуальная машина Sealevel использует детерминированное параллельное выполнение, необходимо заранее объявить наборы чтения и записи, чтобы избежать конфликтов.
Solana не использует пул памяти, чтобы избежать узких мест в производительности. Из-за отсутствия пула памяти и уникального консенсуса PoH Solana узлы могут быстро достигать консенсуса по порядку транзакций, избегая необходимости ставить транзакции в очередь в пуле памяти, и транзакции могут быть почти мгновенно завершены. Однако это также означает, что в случае перегрузки сети транзакции могут быть отклонены, а не ожидать, пользователю необходимо повторно отправить.
В то время как оптимистичное параллельное выполнение Aptos не требует объявления наборов чтения и записи, порог для узлов ниже, а TPS выше.
Два пути параллельного выполнения: Aptos против Solana
Исполнение транзакций представляет собой обновление состояния блока, процесс преобразования команд транзакций в окончательное состояние. Параллельное выполнение в блокчейне обозначает процесс одновременного вычисления состояния сети многоядерным процессором. В настоящее время параллельное выполнение на рынке делится на два типа: детерминированное параллельное выполнение и оптимистичное параллельное выполнение, различие заключается в том, как гарантировать отсутствие конфликтов между параллельными транзакциями.
Aptos и Solana выбрали разные направления параллельного выполнения:
Детерминированное параллельное выполнение (Solana): перед передачей транзакции необходимо объявить наборы чтения и записи, движок Sealevel обрабатывает безконфликтные транзакции параллельно на основе объявлений, конфликтующие транзакции выполняются последовательно. Преимущества: высокая эффективность, недостатки: высокие требования к оборудованию.
Оптимистичное параллельное выполнение (Aptos): предполагается, что транзакции не конфликтуют, после выполнения параллельно с Block-STM выполняется проверка, если есть конфликт, то происходит повторная попытка. Предварительная сортировка в пуле памяти снижает риск конфликтов, нагрузка на узлы становится легче.
Например, на счете A баланс 100, транзакция 1 переводит 70 B, транзакция 2 переводит 50 C. Solana заранее подтверждает конфликты через декларацию и обрабатывает их в порядке очереди; Aptos, если обнаруживает недостаток баланса после параллельного выполнения, корректирует заново. Гибкость Aptos делает его более масштабируемым.
Оптимистичное параллельное завершение подтверждения конфликтов через пул памяти
Оптимистичная параллельная обработка основывается на предположении, что параллельно обрабатываемые транзакции не будут конфликтовать, и нет необходимости заранее подавать заявление о транзакции. Если в ходе выполнения будет обнаружен конфликт, Block-STM повторно выполнит затронутые транзакции.
Чтобы избежать задержек в сети, вызванных ошибками выполнения при большом количестве транзакций, Aptos осуществил управление рисками на этапе широковещательной рассылки транзакций. После того как транзакция попадает в общую память, она предварительно сортируется в соответствии с установленными правилами (такими как принцип FIFO и уровень Gas-расходов), чтобы гарантировать, что транзакции в одном блоке не будут конфликтовать при параллельном выполнении.
Эта предварительная сортировка транзакций является ключевой для реализации оптимистичного параллелизма в Aptos. В отличие от Solana, Aptos не требует внедрения механизма декларации транзакций, что значительно снижает требования к производительности узлов. В отношении сетевых затрат на обеспечение отсутствия конфликтов транзакций влияние пула памяти на TPS в Aptos гораздо меньше, чем стоимость внедрения декларации транзакций в Solana. Таким образом, TPS Aptos может достигать 160 000, что более чем в два раза превышает показатели Solana.
Наратив, основанный на безопасности, является направлением развития Aptos
RWA
Aptos имеет значительные преимущества в области RWA (реальных мировых активов):
Block-STM может параллельно обрабатывать несколько транзакций по переводу активов, избегая задержек в подтверждении прав, вызванных перегрузкой сети.
Предварительная сортировка в пуле памяти обеспечивает выполнение транзакций в порядке их поступления, поддерживая надежность учета активов.
Модульный дизайн и безопасность языка Move поддерживают разработку сложных смарт-контрактов, таких как разделение активов и проверка соответствия.
Потенциал Aptos в области RWA обусловлен сочетанием безопасности и производительности. В будущем можно сосредоточиться на сотрудничестве с традиционными финансовыми учреждениями для токенизации высокоценных активов и создания стандартов токенизации с высокой степенью соблюдения норм.
Стоит отметить:
В июле 2024 года Aptos представит USDY от Ondo Finance, по состоянию на 10 марта рыночная капитализация USDY на Aptos составляет около 15 миллионов долларов.
В октябре 2024 года Franklin Templeton запустит токен BENJI на Aptos.
Aptos сотрудничает с Libre для продвижения токенизации ценных бумаг, переводя на блокчейн несколько известных инвестиционных фондов.
Платежи в стейблах
Aptos также демонстрирует уникальные преимущества в области платежей с использованием стейблкоинов:
Язык Move предотвращает двойные расходы с помощью ресурсной модели, обеспечивая точность транзакций.
Низкие Gas-расходы делают его крайне конкурентоспособным в сценариях мелких платежей.
Предварительная сортировка в памяти и Block-STM обеспечивают стабильность и низкую задержку платежных транзакций.
В области PayFi и платежей стабильными монетами Aptos совмещает децентрализацию и соблюдение регуляторных норм:
Потенциал Aptos в области PayFi и платежей с использованием стейблкоинов заключается в триаде "безопасность, эффективность, соответствие". В будущем это может быть:
Продолжать способствовать широкому принятию стабильных монет
Создание сети трансграничных платежей
Сотрудничество с платежными гигантами для разработки системы расчетов на блокчейне
Поддержка микроплатежей, таких как своевременные вознаграждения для создателей контента
Итог: Технические отличия Aptos и будущее повествование
Aptos достиг сбалансированности производительности и безопасности в дизайне жизненного цикла транзакций:
Предварительная сортировка пула памяти в сочетании с оптимистичным параллелизмом Block-STM снижает порог входа для узлов, обеспечивая высокую пропускную способность в 160 000 TPS.
В отличие от последовательного выполнения в Ethereum, параллельные возможности Aptos представляют собой качественный скачок.
В отличие от Solana и Sui, Aptos сохраняет механизм предварительной сортировки, обеспечивая стабильность сети при высокой загрузке.
Ресурсная модель языка Move обеспечивает большую безопасность, чем Эфир и Solana.
Aptos демонстрирует огромный потенциал в области RWA и PayFi:
RWA: высокая пропускная способность поддерживает масштабирование активов на блокчейне, уже сотрудничает с несколькими финансовыми учреждениями.
PayFi: низкая стоимость, высокая эффективность и соблюдение нормативных требований для микроплатежей и трансграничных расчетов.
В будущем Aptos сможет соединить традиционные финансы и блокчейн-экосистему благодаря нарративу «сеть ценностей, управляемая безопасностью», продолжая активно развиваться в области RWA и PayFi, создавая новую архитектуру публичной цепи, сочетающую доверие и масштабируемость.
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
Оптимистичное параллельное выполнение Aptos: технологические инновации и будущий потенциал за 160 000 TPS
Глубокий анализ жизненного цикла транзакций: интерпретация технологических различий между Эфиром, Solana и Aptos
Сравнение технических характеристик различных публичных блокчейнов может показаться скучным или поверхностным в зависимости от точки зрения. Чтобы быстро и точно понять различия между Aptos и другими публичными блокчейнами, крайне важно выбрать подходящую точку входа. В данной статье будет проанализирован полный процесс жизненного цикла транзакции, начиная от создания и инициирования, распространения, сортировки, выполнения и обновления состояния, основываясь на этих пяти ключевых этапах, чтобы понять дизайнерские концепции и технические компромиссы каждого публичного блокчейна.
Все блокчейн-транзакции развиваются вокруг этих пяти шагов. В этой статье мы сосредоточим внимание на Aptos, проанализируем его уникальный дизайн и сравним его с Ethereum и Solana.
Aptos: Оптимистичное параллельное выполнение и высокопроизводительный дизайн
Aptos является высокопроизводительной публичной блокчейн-сетью, чей жизненный цикл транзакций схож с Ethereum, но благодаря уникальному оптимистичному параллельному выполнению и оптимизации пула памяти достиг значительного повышения производительности.
Создание и инициирование
Сеть Aptos состоит из легких узлов, полных узлов и валидаторов. Пользователи инициируют транзакции через легкие узлы (например, кошельки или приложения), легкие узлы пересылают транзакции ближайшим полным узлам, полные узлы затем синхронизируются с валидаторами.
вещание
Aptos сохранил пул памяти, но после QuorumStore пулы памяти больше не делятся. В отличие от Ethereum, пул памяти Aptos не только служит буфером для транзакций, но также отвечает за предварительную сортировку транзакций в соответствии с установленными правилами (такими как принцип «первый пришёл — первый обслужен» или стоимость газа), чтобы обеспечить отсутствие конфликтов при последующем параллельном выполнении. Эта конструкция избегает высоких аппаратных требований Solana к предварительному объявлению наборов чтения и записи.
сортировка
Aptos использует механизм консенсуса AptosBFT. Предложитель в принципе не может свободно сортировать транзакции, но aip-68 предоставляет предложителю дополнительные права на заполнение задержанных транзакций. Поскольку предварительная сортировка в памяти уже завершена для избежания конфликтов, создание блоков больше зависит от сотрудничества между валидаторами, а не от доминирования предложителя.
Выполнить
Aptos использует технологию Block-STM для реализации оптимистичного параллельного выполнения. Транзакции предполагаются без конфликтов и обрабатываются одновременно; если после выполнения обнаруживаются конфликты, затронутые транзакции будут повторно выполнены. Этот подход в полной мере использует многоядерные процессоры для повышения эффективности, позволяя достичь TPS до 160,000.
Обновление статуса
Состояние синхронизации валидаторов, финальность подтверждается через контрольные точки, аналогично механизму Эпохи в Ethereum, но с большей эффективностью.
Основное преимущество Aptos заключается в сочетании оптимистичной параллельной обработки и предварительной сортировки в пуле памяти, что снижает требования к производительности узлов и значительно повышает пропускную способность.
Ethereum: Бенчмарк последовательного выполнения
Ethereum, как создатель смарт-контрактов, является отправной точкой технологии публичных блокчейнов, а жизненный цикл его транзакций предоставляет основную структуру для понимания Aptos.
Жизненный цикл транзакций Ethereum
Создание и инициирование: Пользователь инициирует транзакцию через кошелек с помощью промежуточного шлюза или интерфейса RPC.
Эфир: Транзакция попадает в общую память, ожидая упаковки.
Сортировка: После обновления PoS строители блоков упаковывают транзакции по принципу максимизации прибыли, после торгов на релейном уровне они передают их предложителю.
Исполнение: EVM последовательно обрабатывает транзакции, обновление состояния в одном потоке.
Обновление состояния: Блок должен пройти два контрольных пункта для подтверждения окончательности.
Ограничения производительности, связанные с последовательным выполнением и проектированием пула памяти Ethereum, приводят к времени блока в 12 секунд/слот и низкому TPS. В отличие от этого, Aptos достиг качественного скачка благодаря параллельному выполнению и оптимизации пула памяти.
Solana: максимальная оптимизация с определенной параллельностью
Solana известна своей высокой производительностью, ее жизненный цикл транзакций значительно отличается от Aptos, особенно в области пулов памяти и способов выполнения.
Жизненный цикл торговли Solana
Создание и инициирование: пользователи инициируют транзакцию через кошелек.
Трансляция: нет публичного пула памяти, транзакции отправляются непосредственно текущему и двум следующим предложителям.
Сортировка: Предложитель упаковывает блоки на основе PoH (Доказательство времени), время блока составляет всего 400 миллисекунд.
Выполнение: Виртуальная машина Sealevel использует детерминированное параллельное выполнение, необходимо заранее объявить наборы чтения и записи, чтобы избежать конфликтов.
Обновление статуса: Быстрое подтверждение BFT консенсуса.
Solana не использует пул памяти, чтобы избежать узких мест в производительности. Из-за отсутствия пула памяти и уникального консенсуса PoH Solana узлы могут быстро достигать консенсуса по порядку транзакций, избегая необходимости ставить транзакции в очередь в пуле памяти, и транзакции могут быть почти мгновенно завершены. Однако это также означает, что в случае перегрузки сети транзакции могут быть отклонены, а не ожидать, пользователю необходимо повторно отправить.
В то время как оптимистичное параллельное выполнение Aptos не требует объявления наборов чтения и записи, порог для узлов ниже, а TPS выше.
Два пути параллельного выполнения: Aptos против Solana
Исполнение транзакций представляет собой обновление состояния блока, процесс преобразования команд транзакций в окончательное состояние. Параллельное выполнение в блокчейне обозначает процесс одновременного вычисления состояния сети многоядерным процессором. В настоящее время параллельное выполнение на рынке делится на два типа: детерминированное параллельное выполнение и оптимистичное параллельное выполнение, различие заключается в том, как гарантировать отсутствие конфликтов между параллельными транзакциями.
Aptos и Solana выбрали разные направления параллельного выполнения:
Детерминированное параллельное выполнение (Solana): перед передачей транзакции необходимо объявить наборы чтения и записи, движок Sealevel обрабатывает безконфликтные транзакции параллельно на основе объявлений, конфликтующие транзакции выполняются последовательно. Преимущества: высокая эффективность, недостатки: высокие требования к оборудованию.
Оптимистичное параллельное выполнение (Aptos): предполагается, что транзакции не конфликтуют, после выполнения параллельно с Block-STM выполняется проверка, если есть конфликт, то происходит повторная попытка. Предварительная сортировка в пуле памяти снижает риск конфликтов, нагрузка на узлы становится легче.
Например, на счете A баланс 100, транзакция 1 переводит 70 B, транзакция 2 переводит 50 C. Solana заранее подтверждает конфликты через декларацию и обрабатывает их в порядке очереди; Aptos, если обнаруживает недостаток баланса после параллельного выполнения, корректирует заново. Гибкость Aptos делает его более масштабируемым.
Оптимистичное параллельное завершение подтверждения конфликтов через пул памяти
Оптимистичная параллельная обработка основывается на предположении, что параллельно обрабатываемые транзакции не будут конфликтовать, и нет необходимости заранее подавать заявление о транзакции. Если в ходе выполнения будет обнаружен конфликт, Block-STM повторно выполнит затронутые транзакции.
Чтобы избежать задержек в сети, вызванных ошибками выполнения при большом количестве транзакций, Aptos осуществил управление рисками на этапе широковещательной рассылки транзакций. После того как транзакция попадает в общую память, она предварительно сортируется в соответствии с установленными правилами (такими как принцип FIFO и уровень Gas-расходов), чтобы гарантировать, что транзакции в одном блоке не будут конфликтовать при параллельном выполнении.
Эта предварительная сортировка транзакций является ключевой для реализации оптимистичного параллелизма в Aptos. В отличие от Solana, Aptos не требует внедрения механизма декларации транзакций, что значительно снижает требования к производительности узлов. В отношении сетевых затрат на обеспечение отсутствия конфликтов транзакций влияние пула памяти на TPS в Aptos гораздо меньше, чем стоимость внедрения декларации транзакций в Solana. Таким образом, TPS Aptos может достигать 160 000, что более чем в два раза превышает показатели Solana.
Наратив, основанный на безопасности, является направлением развития Aptos
RWA
Aptos имеет значительные преимущества в области RWA (реальных мировых активов):
Потенциал Aptos в области RWA обусловлен сочетанием безопасности и производительности. В будущем можно сосредоточиться на сотрудничестве с традиционными финансовыми учреждениями для токенизации высокоценных активов и создания стандартов токенизации с высокой степенью соблюдения норм.
Стоит отметить:
Платежи в стейблах
Aptos также демонстрирует уникальные преимущества в области платежей с использованием стейблкоинов:
В области PayFi и платежей стабильными монетами Aptos совмещает децентрализацию и соблюдение регуляторных норм:
Потенциал Aptos в области PayFi и платежей с использованием стейблкоинов заключается в триаде "безопасность, эффективность, соответствие". В будущем это может быть:
Итог: Технические отличия Aptos и будущее повествование
Aptos достиг сбалансированности производительности и безопасности в дизайне жизненного цикла транзакций:
Aptos демонстрирует огромный потенциал в области RWA и PayFi:
В будущем Aptos сможет соединить традиционные финансы и блокчейн-экосистему благодаря нарративу «сеть ценностей, управляемая безопасностью», продолжая активно развиваться в области RWA и PayFi, создавая новую архитектуру публичной цепи, сочетающую доверие и масштабируемость.