Comparaison des technologies de chaînes publiques sous l'angle du cycle de vie des transactions

Une analyse approfondie des mécanismes de traitement des transactions sur différentes blockchains peut sembler ennuyeuse, mais choisir le bon point d'entrée est crucial. Le cycle de vie d'une transaction est sans aucun doute la meilleure perspective pour comprendre les idées de conception et les choix techniques des blockchains. En examinant le processus complet de la création d'une transaction jusqu'à la mise à jour de son état final, nous pouvons saisir clairement les caractéristiques essentielles de chaque blockchain.

Toutes les transactions blockchain tournent autour de cinq étapes : la création et l'initiation, la diffusion, le tri, l'exécution et la mise à jour de l'état. Cet article se concentrera sur Aptos, explorant sa conception unique et la comparant à Ethereum et Solana.

Aptos : Conception optimiste et parallèle haute performance

Aptos, en tant que chaîne publique axée sur la haute performance, a un cycle de vie des transactions similaire à celui d'Ethereum, mais a réalisé des améliorations significatives grâce à l'exécution parallèle optimiste et à l'optimisation du pool de mémoire.

Créer et initier

Le réseau Aptos est composé de nœuds légers, de nœuds complets et de validateurs. Les utilisateurs initient des transactions via des nœuds légers, qui transmettent les transactions aux nœuds complets voisins, et les nœuds complets synchronisent ensuite avec les validateurs.

diffusion

Aptos a conservé le pool de mémoire, mais les pools de mémoire ne sont pas partagés après QuorumStore. Contrairement à Ethereum, dont le pool de mémoire est non seulement un tampon de transactions, mais qui effectue également un pré-tri selon des règles, garantissant qu'il n'y a pas de conflits lors de l'exécution parallèle ultérieure des transactions.

tri

Aptos utilise le consensus AptosBFT, où le proposeur ne peut généralement pas ordonner librement les transactions. Le pré-tri du pool de mémoire a été effectué à l'avance pour éviter les conflits, et la génération de blocs dépend davantage de la collaboration entre les validateurs.

exécuter

Aptos utilise la technologie Block-STM pour réaliser une exécution parallèle optimiste. Les transactions sont supposées sans conflit et traitées simultanément. Si un conflit est découvert après exécution, les transactions affectées seront réexécutées. Cette méthode utilise des processeurs multicœurs pour améliorer l'efficacité, avec un TPS pouvant atteindre 160 000.

mise à jour de l'état

État de synchronisation des validateurs, finalité confirmée par des points de contrôle, efficacité relativement élevée.

L'avantage principal d'Aptos réside dans la combinaison de l'exécution parallèle optimiste et du prétri des pools de mémoire, ce qui réduit les exigences de performance des nœuds tout en augmentant considérablement le débit.

Ethereum : Référence pour l'exécution séquentielle

Ethereum, en tant que pionnier des contrats intelligents, a fourni un cadre de référence pour comprendre le cycle de vie des transactions des autres blockchains publiques.

Cycle de vie des transactions Ethereum

• Création et initiation : les utilisateurs lancent des transactions via un portefeuille par le biais d'une passerelle relais ou d'une interface RPC.
• Diffusion : La transaction entre dans le pool de mémoire publique, en attente de validation.
• Tri : Après la mise à niveau PoS, les constructeurs de blocs emballent les transactions selon le principe de maximisation des profits.
• Exécution : Traitement des transactions EVM en série, mise à jour de l'état en thread unique.
• Mise à jour de l'état : Les blocs doivent être confirmés par deux points de contrôle pour assurer leur finalité.

L'exécution en série d'Ethereum et la conception de la mémoire tampon limitent les performances, avec des temps de bloc de 12 secondes par créneau et un TPS relativement bas.

Solana : optimisation ultime du parallélisme déterministe

Solana est réputé pour sa haute performance, et son cycle de vie des transactions diffère considérablement de celui d'Aptos, en particulier en ce qui concerne le pool de mémoire et les méthodes d'exécution.

Cycle de vie des transactions Solana

• Créer et initier : les utilisateurs initient des transactions via leur portefeuille.
• Diffusion : Pas de pool de mémoire publique, les transactions sont directement envoyées au proposeur actuel et aux deux suivants.
• Tri : Le proposeur empile les blocs sur la base de PoH, le temps de bloc n'est que de 400 millisecondes.
• Exécution : La machine virtuelle Sealevel utilise une exécution parallèle déterministe, nécessitant la déclaration préalable d'un ensemble de lectures et d'écritures pour éviter les conflits.
• Mise à jour de l'état : confirmation rapide du consensus BFT.

Solana n'utilise pas de mémoire tampon, les nœuds peuvent rapidement parvenir à un consensus sur l'ordre des transactions, mais en cas de surcharge du réseau, les transactions peuvent être abandonnées plutôt qu'attendre.

Deux chemins d'exécution parallèle : Aptos vs Solana

L'exécution parallèle dans la blockchain fait référence au processus par lequel des processeurs multicœurs calculent simultanément l'état du réseau. Actuellement sur le marché, l'exécution parallèle se divise en deux modes : l'exécution parallèle déterministe et l'exécution parallèle optimiste.

• Parallélisme déterministe (Solana) : Un ensemble de lecture et d'écriture doit être déclaré avant la diffusion de la transaction, le moteur Sealevel traite les transactions sans conflit en parallèle en fonction de la déclaration.
• Exécution parallèle optimiste (Aptos) : en supposant qu'il n'y a pas de conflit de transactions, Block-STM exécute en parallèle puis vérifie. En cas de conflit, il réessaie.

Confirmation des conflits en avance via un pool de mémoire optimiste et parallèle

L'optimisme parallèle d'Aptos n'est pas simplement basé sur l'hypothèse qu'il n'y a pas de conflit entre les transactions, mais qu'il évite les risques dès la phase de diffusion des transactions. Une fois que les transactions entrent dans le pool de mémoire publique, elles sont pré-triées selon certaines règles pour s'assurer qu'il n'y a pas de conflit lors de l'exécution parallèle des transactions dans un même bloc.

Cette pré-sélection des transactions est essentielle à la mise en œuvre de la parallélisation optimiste par Aptos. Contrairement à Solana qui doit introduire des déclarations de transactions, Aptos n'a pas besoin de ce mécanisme, ce qui réduit considérablement les exigences de performance des nœuds. En ce qui concerne les frais de réseau pour garantir qu'il n'y a pas de conflits de transactions, l'impact d'Aptos sur le TPS en ajoutant un pool de mémoire est bien inférieur au coût des déclarations de transactions introduites par Solana.

Le récit basé sur la sécurité est la direction de développement d'Aptos

RWA

Les avantages d'Aptos dans le domaine des RWA :

• Block-STM peut traiter plusieurs transactions de transfert d'actifs en parallèle, évitant ainsi les retards de confirmation des droits.
• La pré-sélection des pools de mémoire garantit que les transactions entrent en exécution dans l'ordre, maintenant la fiabilité des enregistrements d'actifs.
• La conception modulaire et la sécurité du langage Move favorisent la construction d'applications RWA complexes.

Aptos a fait des progrès dans le domaine des RWA :

• En juillet 2024, introduction de l'USDY d'Ondo Finance.
• En octobre 2024, Franklin Templeton lancera le jeton BENJI.
• Collaborer avec Libre pour promouvoir la tokenisation des titres.

paiement en stablecoin

Les avantages d'Aptos dans le domaine des paiements en stablecoins :

• Le langage Move empêche les doubles dépenses grâce à un modèle de ressources.
• Des frais de Gas bas le rendent très compétitif dans les scénarios de paiements de petite taille.
• Le pré-tri des pools de mémoire et Block-STM garantissent la stabilité et la faible latence des transactions de paiement.
• Le consensus décentralisé d'AptosBFT réduit le risque de centralisation.
• L'architecture modulaire permet aux développeurs d'intégrer des vérifications KYC/AML.

Direction de développement futur :

• Favoriser l'adoption à grande échelle des stablecoins.
• Créer un réseau de paiement transfrontalier.
• Développer un système de règlement en chaîne en collaboration avec des géants du paiement.
• Prend en charge des scénarios de micropaiement, tels que les récompenses en temps réel pour les créateurs de contenu.

Résumé : Les différences techniques d'Aptos et le récit futur

Aptos intègre des considérations de sécurité et d'efficacité à chaque étape du cycle de vie des transactions, contrairement à l'efficacité robuste mais lente d'Ethereum et aux performances élevées mais à forte barrière d'entrée de Solana. Son design réussit à trouver un équilibre astucieux entre performance et sécurité.

À l'avenir, Aptos pourra relier la finance traditionnelle à l'écosystème blockchain grâce à un récit de "réseau de valeur axé sur la sécurité", en continuant à se concentrer sur les domaines RWA et PayFi, et en construisant un nouveau cadre de blockchain publique alliant confiance et évolutivité.