فهم الفروق التقنية بين Aptos و إثيريوم و Solana بشكل عميق

من خلال تحليل دورة حياة المعاملات، يمكن فهم بوضوح أفكار التصميم والتقنيات المختلفة لسلاسل الكتل العامة. ستتناول هذه المقالة مقارنة الاختلافات الرئيسية بين Aptos وإثيريوم وSolana من خلال خمس خطوات رئيسية: إنشاء المعاملة وإطلاقها، البث، الترتيب، التنفيذ وتحديث الحالة.

Aptos: تصميم متفائل ومتوازي عالي الأداء

أبتوس كشبكة عامة تركز على الأداء العالي، حققت تحسينات ملحوظة في الأداء من خلال تنفيذ متوازي متفائل فريد وتحسينات في الذاكرة.

إنشاء وبدء

يتكون شبكة Aptos من العقد الخفيفة والعقد الكاملة والمتحققين. يقوم المستخدمون بإجراء المعاملات من خلال العقد الخفيفة، حيث تقوم العقد الخفيفة بإعادة توجيه المعاملات إلى العقد الكاملة القريبة، ثم تقوم العقد الكاملة بمزامنة تلك المعاملات مع المتحققين.

بث

احتفظت Aptos بمسبح الذاكرة، ولكن بعد QuorumStore لا يتم مشاركة مسبح الذاكرة. يقوم النظام بترتيب مسبق وفقًا للقواعد، لضمان عدم وجود تعارضات في المعاملات أثناء التنفيذ المتوازي اللاحق. يتجنب هذا التصميم الحاجة العالية لمتطلبات الأجهزة لإعلان مجموعات القراءة والكتابة مسبقًا.

ترتيب

تتبنى Aptos إجماع AptosBFT، حيث لا يمكن للمقترح ترتيب المعاملات بحرية من حيث المبدأ. تم الانتهاء مسبقاً من فرز الذاكرة لتجنب التضارب، ويعتمد إنشاء الكتل بشكل أكبر على التعاون بين المدققين.

تنفيذ

يستخدم Aptos تقنية Block-STM لتنفيذ متوازي متفائل. يتم افتراض عدم وجود تعارضات في المعاملات ومعالجتها في نفس الوقت، وإذا تم اكتشاف تعارض بعد التنفيذ، سيتم إعادة تنفيذ المعاملات المتأثرة. تستفيد هذه الطريقة من المعالجات متعددة النواة لزيادة الكفاءة، ويمكن أن تصل TPS إلى 160,000.

تحديث الحالة

حالة مزامنة المدققين ، يتم تأكيد النهائي من خلال نقاط التفتيش ، الكفاءة عالية.

تتمثل الميزة الأساسية لـ Aptos في الجمع بين المعالجة المتوازية المتفائلة وترتيب ذاكرة التخزين المسبق، مما يقلل من متطلبات أداء العقد ويزيد بشكل كبير من القدرة على المعالجة.

إثيريوم: معيار التنفيذ المتسلسل

إثيريوم كرواد العقود الذكية، توفر دورة حياة معاملاتها إطارًا أساسيًا لفهم سلاسل الكتل العامة الأخرى.

دورة حياة معاملات إثيريوم

• الإنشاء والإطلاق: يقوم المستخدم بإطلاق المعاملات عبر المحفظة من خلال بوابة التكرار أو واجهة RPC.
• بث: يتم إدخال المعاملة إلى تجمع الذاكرة العامة، في انتظار التعبئة.
• الترتيب: بعد ترقية PoS، يقوم بناة الكتل بتغليف المعاملات وفقًا لمبدأ تعظيم الأرباح، ثم يتم تقديمها للمقترح بعد تقديم عروض في طبقة الترحيل.
• التنفيذ: EVM يقوم بمعالجة المعاملات بشكل تسلسلي، وتحديث الحالة في خيط واحد.
• تحديث الحالة: يجب أن تمر الكتل عبر نقطتين تفتيش لتأكيد النهائية.

تقييد التنفيذ التسلسلي وتصميم مجموعة الذاكرة لإيثيريوم يؤثران على الأداء، حيث يكون وقت الكتلة 12 ثانية/فتحة، ومعدل المعاملات في الثانية منخفض. بالمقابل، حققت Aptos قفزة نوعية من خلال التنفيذ المتوازي وتحسين مجموعة الذاكرة.

Solana: تحسين نهائي متوازي حتمي

تشتهر Solana بأدائها العالي، حيث أن دورة حياة المعاملات لديها تختلف بشكل كبير عن Aptos، خاصة من حيث مجموعة الذاكرة وطريقة التنفيذ.

دورة حياة交易 Solana

• الإنشاء والإطلاق: يقوم المستخدم بإطلاق المعاملات عبر المحفظة.
• البث: لا يوجد تجمع ذاكرة عامة، يتم إرسال المعاملات مباشرة إلى المقترحين الحاليين والاثنين التاليين.
• الترتيب: يقوم المقترح بتجميع الكتل بناءً على PoH (إثبات التاريخ)، ووقت الكتلة فقط 400 مللي ثانية.
• التنفيذ: تستخدم آلة افتراضية Sealevel التنفيذ المتوازي الحتمي، ويجب الإعلان مسبقًا عن مجموعة القراءة والكتابة لتجنب التعارض.
• تحديث الحالة: تأكيد سريع على توافق BFT.

Solana لا تستخدم بركة الذاكرة، حيث يمكن للعقدة الوصول بسرعة إلى توافق حول ترتيب المعاملات، مما يتجنب الحاجة إلى انتظار المعاملات في بركة الذاكرة. ومع ذلك، فإن هذا يعني أيضًا أنه في حالة ازدحام الشبكة، قد يتم تجاهل المعاملات بدلاً من الانتظار، ويحتاج المستخدم إلى إعادة تقديمها.

بالمقارنة، فإن التوازي المتفائل لـ Aptos لا يتطلب إعلان مجموعات القراءة والكتابة، وعتبة العقد أقل، ومع ذلك فإن TPS أعلى.

مساران للتنفيذ المتوازي: Aptos مقابل Solana

تنقسم التنفيذ المتوازي إلى نوعين: التنفيذ المتوازي الحتمي والتنفيذ المتوازي المتفائل. تكمن الفروق بين الاتجاهين في كيفية ضمان عدم حدوث تعارضات في المعاملات المتوازية.

• المعالجة المتوازية المحددة (Solana): يجب الإعلان عن مجموعة القراءة والكتابة قبل بث المعاملات، يقوم محرك Sealevel بمعالجة المعاملات غير المتضاربة بشكل متوازي بناءً على الإعلان، بينما يتم تنفيذ المعاملات المتضاربة بشكل تسلسلي. الميزة هي الكفاءة، والعيب هو متطلبات الأجهزة العالية.

• التفاؤل المتوازي (Aptos): يفترض عدم وجود صراعات في المعاملات، يتم تنفيذ Block-STM بشكل متوازي ثم التحقق، وإذا كان هناك صراع يتم إعادة المحاولة. ترتيب مسبق لذاكرة التخزين يقلل من مخاطر الصراع، ويخفف من عبء العقد.

التأكيد المبكر على الصراعات من خلال بركة الذاكرة المتوازية المتفائلة

لا يمتلك مقترحو Aptos في الواقع القدرة على ترتيب المعاملات، ولا يوجد أيضًا بناة كتل في الشبكة. إن الفرز المسبق للمعاملات هو المفتاح لتحقيق التوازي المتفائل في Aptos. على عكس Solana التي تحتاج إلى إدخال إعلانات المعاملات، لا يحتاج Aptos إلى هذه الآلية، مما يقلل بشكل كبير من متطلبات أداء العقد. يمكن أن تصل TPS في Aptos إلى 160,000، وهو أكثر من ضعف Solana.

اتجاه تطوير Aptos

أبتوس تُظهر إمكانات هائلة في مجال المدفوعات بالأصول الحقيقية والعملات المستقرة:

• RWA: يمكن لـ Block-STM الخاص بـ Aptos معالجة معاملات نقل الأصول المتعددة بشكل متوازي، مما يتجنب تأخير التأكيد. يضمن الترتيب المسبق لحمولة الذاكرة دخول المعاملات للتنفيذ بالترتيب، مما يحافظ على موثوقية سجلات الأصول. التصميم القابل للتعديل وسلامة لغة Move يجعل من السهل على المطورين بناء تطبيقات RWA موثوقة.

• دفع العملات المستقرة: تمنع لغة Move الخاصة بـ Aptos من خلال نموذج الموارد الدفع المزدوج، مما يضمن دقة تحويل العملات المستقرة. تجعل رسوم الغاز المنخفضة منها تنافسية للغاية في سيناريوهات الدفع الصغيرة. تضمن فرز مسبق لمجموعة الذاكرة وBlock-STM استقرار معاملات الدفع وانخفاض التأخير.

إن مزايا Aptos في الأمان تضع أساسًا قويًا لرواية RWA و PayFi. في المستقبل، يمكن لـ Aptos من خلال هذه المزايا تشكيل رواية "شبكة القيمة المدفوعة بالأمان"، لتصبح جسرًا يربط بين الاقتصاد التقليدي و blockchain.

ملخص

تدمج Aptos اعتبارات الأمان والكفاءة في كل مرحلة من مراحل دورة حياة المعاملات. تجمع مجموعة ذاكرة الانتظار المسبقة الفرز مع Block-STM للتوازي المتفائل، مما يقلل من عتبة العقد ويحقق أيضًا قدرة معالجة عالية. تعطي هذه الفكرة "الاستقرار مع السرعة"، مدعومة بنموذج الموارد للغة Move، Apto أمانًا أعلى.

أبتوس تظهر إمكانيات هائلة في مجالات RWA وPayFi. في مجال RWA، تدعم قدرتها العالية على معالجة البيانات إدراج الأصول الكبيرة على السلسلة. في مدفوعات PayFi والعملة المستقرة، تدعم تكاليف أبتوس المنخفضة وكفاءتها وامتثالها المدفوعات الصغيرة والتسويات عبر الحدود، مما يجعلها مرشحاً قوياً للبنية التحتية للدفع "الجيل التالي".

في المستقبل، يمكن لـ Aptos من خلال سرد "شبكة القيمة المدفوعة بالأمان" ربط التمويل التقليدي بنظام blockchain البيئي، والاستمرار في تعزيز القوة في مجالات RWA و PayFi، وبناء نمط جديد من blockchain العامة يجمع بين الثقة وقابلية التوسع.