Глубокое понимание технологических различий между Aptos, Ethereum и Solana

Анализируя жизненный цикл транзакции, можно четко понять различные подходы к дизайну и техническим компромиссам разных публичных блокчейнов. Эта статья будет сосредоточена на пяти ключевых этапах: создание и инициирование транзакции, трансляция, сортировка, выполнение и обновление состояния, сравнивая основные различия между Aptos, Ethereum и Solana.

Aptos: Оптимистичное параллельное выполнение и высокопроизводительный дизайн

Aptos как блокчейн, подчеркивающий высокую производительность, достиг значительного повышения производительности благодаря уникальному оптимистичному параллельному исполнению и оптимизации пула памяти.

Создание и запуск

Сеть Aptos состоит из легких узлов, полных узлов и валидаторов. Пользователи инициируют транзакции через легкие узлы, которые передают транзакции ближайшим полным узлам, а полные узлы синхронизируются с валидаторами.

трансляция

Aptos сохранил пул памяти, но после QuorumStore пулы памяти не делятся. Система выполняет предварительную сортировку в соответствии с правилами, чтобы обеспечить отсутствие конфликтов транзакций при последующем параллельном выполнении. Этот дизайн избегает высокой потребности в оборудовании, необходимой для предварительного объявления наборов чтения и записи.

сортировка

Aptos использует консенсус AptosBFT, при этом инициатор в принципе не может свободно упорядочивать транзакции. Предварительная сортировка в памяти уже выполнена для избежания конфликтов, и создание блоков больше зависит от сотрудничества между валидаторами.

Выполнять

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 выполнены заново. Этот подход использует многопроцессорные системы для повышения эффективности, TPS может достигать 160,000.

Обновление статуса

Состояние синхронизации валидатора, окончательность подтверждается проверочными точками, эффективность высокая.

Основное преимущество Aptos заключается в сочетании оптимистичного параллелизма и предварительной сортировки в пуле памяти, что снижает требования к производительности узлов и значительно увеличивает пропускную способность.

Ethereum: эталон последовательного выполнения

Ethereum как создатель смарт-контрактов, его жизненный цикл транзакций предоставляет базовую рамку для понимания других публичных цепочек.

Жизненный цикл транзакций Ethereum

• Создание и инициирование: Пользователь инициирует транзакцию через кошелек с помощью релейного шлюза или RPC-интерфейса.
• Трансляция: Сделка попадает в общую память и ожидает упаковки.
• Сортировка: После обновления PoS строители блоков упаковывают транзакции по принципу максимизации прибыли, после чего слой реле делает ставку и передает их предложителю.
• Исполнение: EVM обрабатывает транзакции последовательно, обновляя состояние в одном потоке.
• Обновление состояния: Блок должен пройти два контрольных пункта для подтверждения окончательности.

Серийное выполнение и дизайн пула памяти Ethereum ограничивают производительность, время блока составляет 12 секунд/слот, TPS низкий. В отличие от этого, Aptos достиг качественного прорыва благодаря параллельному выполнению и оптимизации пула памяти.

Solana: крайняя оптимизация с детерминированным параллелизмом

Solana известна высокой производительностью, ее жизненный цикл транзакций значительно отличается от Aptos, особенно в отношении пула памяти и способа выполнения.

Жизненный цикл сделок Solana

• Создание и инициирование: Пользователь инициирует транзакцию через кошелек.
• Трансляция: отсутствует общая память, транзакции отправляются непосредственно текущему и двум следующим предложителям.
• Сортировка: Предложитель упаковывает блоки на основе PoH (Доказательство истории), 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 мемпул, узлы могут быстро достигать консенсуса по порядку транзакций, избегая необходимости в очереди транзакций в мемпуле. Однако это также означает, что в случае перегрузки сети транзакции могут быть отвергнуты, а не ожидать, и пользователю необходимо повторно отправить их.

В отличие от этого, оптимистичное параллельное выполнение Aptos не требует объявления наборов для чтения и записи, порог для узлов ниже, а TPS выше.

Два пути параллельного выполнения: Aptos против Solana

Параллельное выполнение делится на два типа: детерминированное параллельное выполнение и оптимистичное параллельное выполнение. Различия в этих двух направлениях разработки коренятся в том, как обеспечить отсутствие конфликтов между параллельными транзакциями.

• Детерминированное параллельное выполнение (Solana): перед трансляцией транзакции необходимо объявить наборы чтения и записи, движок Sealevel обрабатывает безконфликтные транзакции параллельно в соответствии с объявлением, конфликтующие транзакции выполняются последовательно. Преимущества: высокая эффективность, недостатки: высокие требования к оборудованию.

• Оптимистичное параллельное выполнение (Aptos): предполагается, что транзакции не конфликтуют, параллельное выполнение Block-STM после валидации, если есть конфликт, то повторная попытка. Предварительная сортировка в памяти снижает риск конфликтов, нагрузка на узлы меньше.

Оптимистичное параллельное выполнение подтверждения конфликтов через пул памяти

Предложители Aptos на самом деле не обладают способностью упорядочивания транзакций, и в сети отсутствуют создатели блоков. Предварительная сортировка транзакций является ключом к оптимистичному параллелизму Aptos. В отличие от Solana, которая требует введения деклараций транзакций, Aptos не нуждается в этом механизме, что значительно снижает требования к производительности узлов. TPS Aptos может достигать 160 000, что более чем в два раза превышает Solana.

Направление развития Aptos

Aptos демонстрирует огромный потенциал в области RWA и платежей в стабильных монетах:

• RWA：Block-STM Aptos может параллельно обрабатывать несколько транзакций по передаче активов, избегая задержек в определении прав. Предварительная сортировка в пуле памяти гарантирует последовательное выполнение транзакций, поддерживая надежность записей активов. Модульный дизайн и безопасность языка Move позволяют разработчикам легче создавать надежные приложения RWA.

• Платежи с использованием стабильных монет: Язык Move от Aptos предотвращает двойные расходы через модель ресурсов, обеспечивая точность переводов стабильных монет. Низкие Gas-расходы делают его крайне конкурентоспособным в сценариях мелких платежей. Предварительная сортировка в пуле памяти и Block-STM гарантируют стабильность платежных транзакций и низкую задержку.

Преимущества безопасности Aptos закладывают прочную основу для нарратива RWA и PayFi. В будущем Aptos сможет, опираясь на эти преимущества, сформировать нарратив "ценностной сети, ориентированной на безопасность", став мостом между традиционной экономикой и блокчейном.

Резюме

Aptos интегрировал безопасность и эффективность на каждом этапе жизненного цикла транзакций. Предварительная сортировка в пуле памяти в сочетании с оптимистичным параллелизмом Block-STM снижает порог для узлов и обеспечивает высокую пропускную способность. Такой подход "стабильность с целью скорости", дополненный моделью ресурсов языка Move, придаёт Aptos более высокую безопасность.

Aptos демонстрирует огромный потенциал в области RWA и PayFi. В области RWA его высокая пропускная способность поддерживает масштабное размещение активов в блокчейне. В PayFi и платежах со стабильными монетами Aptos с низкими затратами, высокой эффективностью и соответствием требованиям поддерживает микроплатежи и трансакции через границы, становясь сильным кандидатом на звание "инфраструктуры платежей следующего поколения".

В будущем Aptos сможет соединить традиционные финансы и блокчейн-экосистему благодаря нарративу "ценностной сети, управляемой безопасностью", продолжая активно развиваться в области RWA и PayFi, создавая новую структуру публичной цепочки, сочетающую доверие и масштабируемость.