الدوافع الثمانية للابتكار في شبكة Aptos

تعتبر Aptos واحدة من البلوكشينات ذات أقل تأخير وأعلى قدرة على المعالجة في سوق العملات المشفرة، مما أحدث ثورة كبيرة في بناء تطبيقات web3 للمطورين. ستستعرض هذه المقالة 8 ابتكارات أساسية تدفع تطوير شبكة Aptos.

1. تطوير تطبيقات محسنة بلغة Move

تقدم لغة Move التي تستخدمها Aptos بيئة تطوير أفضل للمطورين، مما يزيد من الكفاءة. Move هي لغة برمجة قوية وسهلة الاستخدام، مصممة لإدارة الأصول بشكل آمن.

تشارك Aptos و Move العديد من المفاهيم التصميمية الأساسية، مما يجعلها منصة تطوير Move فعالة وممتعة. تم تصميم Move في الأصل كجزء من Aptos، مما يضمن أن مطوري Move الحاليين يمكنهم البناء بسلاسة على Aptos، وأن المطورين الجدد يمكنهم أيضًا الاستفادة من الوثائق والأمثلة الموجودة.

أبتوس قامت بتحسين نظام Move بشكل كبير من خلال إضافة العديد من الميزات على مستوى اللغة والإطار. يشمل ذلك هيكل أمان محسّن، قياس الغاز القابل للتكوين، وقابلية ترقية الشفرة. يوفر مدققو Move ضمانات إضافية لثوابت العقد، ويتم توسيعها بشكل إيجابي في أبتوس.

لا يزال العديد من الباحثين والمطورين الأوائل في لغة Move يعملون في نظام Aptos البيئي، مما يعزز باستمرار لغة Move والمجتمع. بعد أربع سنوات من الاختبار والتحقق، أصبحت Move لغة تطوير ناضجة يمكن استخدامها في الإنتاج.

2. Block-STM يجلب برمجة أكثر حرية

Block-STM هو محرك تنفيذ متوازي للعقود الذكية من نوع جديد، تم بناؤه حول مبادئ ذاكرة المعاملات في Aptos والتحكم المتفائل في التزامن. يمكن لهذه الطريقة المبتكرة في تنفيذ المعاملات المتوازية تسريع سرعة معالجة المعاملات دون التأثير على تجربة المطور.

على عكس محركات التنفيذ المتوازية الأخرى التي تحتاج إلى قراءة وكتابة البيانات لخرق الذرة الخاصة بالمعاملات، فإن Block-STM يمكّن المطورين من البرمجة دون قيود، مما يحقق معدلات أكبر من السعة ووقت استجابة أقل للتطبيقات العملية. يمكن للمطورين الاستفادة من Block-STM لبناء تطبيقات متوازية عالية بسهولة.

يدعم Block-STM الذرية الأكثر غنى في بيئات التنفيذ المتوازية مقارنةً بالبيئات الأخرى التي تحتاج عادةً إلى تقسيم العمليات إلى معاملات متعددة، مما يعزز تجربة المستخدم من خلال تقليل التأخير وزيادة كفاءة التكاليف.

3. الحوكمة على السلسلة واللامركزية

لدعم Layer1 اللامركزية الحقيقية وغير المصرح بها، قامت Aptos بدمج آلية حوكمة على السلسلة، مما يتيح تحديثات سلسة لتكوين الشبكة والآلة الافتراضية. وقد تم التحقق من ذلك في شبكة اختبار Aptos والشبكة الرئيسية.

على الشبكة الرئيسية، تم تحسين موثوقية الشبكة من خلال تقليل "قيود زيادة حقوق التصويت". صوت أكثر من 52% من حاملي الرموز لدعم هذا الاقتراح، للمساعدة في حماية الشبكة.

منذ نشأته، استطاع مجتمع Aptos إنشاء مقترحات والتصويت عليها لتحديد تأثير سلوك blockchain. تشمل مقترحات الحوكمة: تغييرات في مدة الإيبوك، تعديل الحد الأدنى والحد الأقصى لحقوق المدققين، تحديثات البرنامج لشفرة blockchain الأساسية، وترقيات وحدات إطار Aptos، وغيرها.

4. إجماع AptosBFTv4 الفعال

AptosBFTv4 هو أول بروتوكول BFT لسلسلة الكتل الإنتاجية ذو إثبات دقة صارمة. يعتمد هذا البروتوكول على الاستجابة المتفائلة، مما يحقق تأخير منخفض وقدرة معالجة عالية، مستفيدًا تمامًا من الشبكة الأساسية. بناءً على تحسين Hotstuff، قام AptosBFTv4 بتقليل تأخير الإرسال من 3 خطوات إلى 2 خطوة، مما قلل من التأخير بنسبة 33% دون التضحية بكفاءة الاتصال.

تم أخذ الأمان الصارم وقابلية الترقية في الاعتبار عند تنفيذ AptosBFTv4، مع فصل الثوابت بوضوح لتسهيل العزل والتدقيق الفعال. لقد تم ترقية نفس مجموعة البرمجيات أربع مرات واختبارها على الشبكة الحية، مما أثبت عناية عملية تطويرها وصلابتها.

حتى في حالة توقف بعض العقد، يمكن لـ Aptos ضمان التشغيل السليم للشبكة بأكملها. وهذا بفضل نظام السمعة على السلسلة، الذي يستخدم التوافر والأداء الماضي كمؤشرات للمستقبل، مما يقلل تلقائيًا من التأثير السلبي للمحققين الذين لديهم ردود أفعال بطيئة وأداء ضعيف.

5. آليات الأمان لتعزيز ثقة المستخدم

تدعم حسابات Aptos إدارة مفاتيح مرنة، بما في ذلك تدوير المفاتيح، والقدرة على التشفير، ونموذج الاستضافة المختلط. يعد تدوير المفاتيح من العادات الجيدة في الاستخدام، وهو أمر بالغ الأهمية لمنع الهجمات عن بُعد. تتيح طريقة فصل الحسابات عن المفاتيح في Aptos إضافة خوارزميات توقيع رقمية جديدة بسلاسة.

يمكن للمحفظة استخدام تنفيذ المعاملات المسبق، لشرح نتائج المعاملات قبل توقيع المستخدم، مما يساعد على تقليل مخاطر الأمان مثل التصيد الاحتيالي. يقوم بلوكتشين Aptos بتقييد إمكانية كل معاملة من خلال حماية ثلاثية تتضمن رقم التسلسل، تاريخ الانتهاء، ومعرف السلسلة.

تدعم بروتوكولات التوافق في Aptos والتخزين المعتمد بشكل سلس بروتوكولات العملاء الخفيفين، مما يوفر تجربة مستخدم أكثر أمانًا وموثوقية. ترحب الشبكة بأي شخص للاتصال بالعقدة الكاملة للوصول مباشرة إلى البيانات المعتمدة. مبنية Aptos على هيكل شجرة البث الفعال، مما يوفر للمشاركين شبكة لنشر حالة blockchain ذات معدل نقل مرتفع وتأخير منخفض.

6. هيكلية معيارية موجهة نحو المستقبل

تمتلك Aptos تاريخًا من القابلية للتطوير، حيث كانت المبادئ الأساسية للتصميم تعتمد على النمطية والمرونة منذ البداية. وهذا يمكن بنية Aptos من دعم التحديثات المتكررة، واعتماد التقدمات التكنولوجية الحديثة بسرعة، وتوفير الدعم للاستخدامات الناشئة.

تصميم هيكلية معيارية يخلق مرونة للعميل، وقد تم تحسينه للتحديثات المتكررة بدون توقف. تم التحقق من هذه الميزات في الإصدارات السابقة من الشبكة الرئيسية، والشبكة الاختبارية، والاختبارات الداخلية للضغط. تتضمن سلسلة كتل Aptos بروتوكول إدارة تغييرات مدمج على السلسلة، مما يتيح نشر الابتكارات التكنولوجية الجديدة بسرعة.

7. نظام المكافآت المعتمد على الاقتراحات

أبـتوس نفذت نظام مكافآت قائم على أداء الاقتراحات كنظام مكافآت للتخزين، لتعزيز مستوى أكبر من اللامركزية. هذا النظام لديه وقت انتهاء أعلى من آلية المكافآت القائمة على التصويت، وهو أقل حساسية للتأخير عبر المناطق.

نظام يعتمد على الاقتراحات يزيد من معدل مكافآت العقد في المناطق النائية، ويقلل من تأثير التوزيع الجغرافي. لا يزال نموذج المكافآت يأخذ في الاعتبار سلوك التصويت، حيث أن الأداء الجيد في التصويت يؤثر على احتمال انتخاب المقترح.

8. شجرة ميركل النادرة عالية الأداء

تستخدم Aptos تصميم شجرة مركل جلي فيش (JMT)، مستفيدة من نمط المفاتيح المستند إلى النسخ المتزايدة لتحسين محرك التخزين الأساسي للكتابة. حققت JMT توازنًا عمليًا بين استخدام المعالج و I/O والتخزين، مما يضمن أداءً جيدًا.

بخلاف JMT، تمتلك Aptos أيضًا تنفيذًا لشجرة Merkle المتناثرة في الذاكرة، بدون قفل، مصمم خصيصًا للتخزين المؤقت والتوازي، ويعمل بالتعاون مع Block-STM لتعزيز تحديث الحالة العالمية عالية الأداء.