Порівняння технологій публічних ланцюгів з точки зору життєвого циклу транзакцій

Глибокий аналіз механізмів обробки транзакцій різних публічних блокчейнів може здаватися нудним, але вибір відповідної точки входу є вкрай важливим. Життєвий цикл транзакції безумовно є найкращим кутом зору для розуміння концепції дизайну публічних блокчейнів і технологічних компромісів. Розглянувши повний процес транзакції від створення до остаточного оновлення стану, ми можемо чітко зрозуміти основні характеристики кожного з публічних блокчейнів.

Усі транзакції блокчейну проходять через п'ять етапів: створення та ініціація, трансляція, сортування, виконання та оновлення статусу. У цій статті ми зосередимося на Aptos, досліджуючи його унікальний дизайн і порівнюючи його з Ethereum та Solana.

Aptos: оптимістичний паралелізм та висока продуктивність дизайну

Aptos, як високо продуктивна публічна блокчейн-мережа, має схожий життєвий цикл транзакцій з Ethereum, але досягає значного підвищення завдяки оптимізації паралельного виконання та пулу пам'яті.

створення та ініціювання

Мережа Aptos складається з легких вузлів, повних вузлів та валідаторів. Користувачі ініціюють транзакції через легкі вузли, легкі вузли переносять транзакції до найближчих повних вузлів, а повні вузли синхронізуються з валідаторами.

трансляція

Aptos зберігає пул пам'яті, але між пулами пам'яті не відбувається обміну після QuorumStore. На відміну від Ethereum, його пул пам'яті не лише буфер для транзакцій, але також попередньо сортується за правилами, щоб забезпечити відсутність конфліктів транзакцій під час подальшого паралельного виконання.

сортування

Aptos використовує консенсус AptosBFT, де пропонент зазвичай не може вільно впорядковувати транзакції. Пре-сортування в пам'яті вже виконано для уникнення конфліктів, а генерація блоків більше залежить від співпраці між валідаторами.

виконати

Aptos використовує технологію Block-STM для реалізації оптимістичного паралельного виконання. Транзакції вважаються безконфліктними і обробляються одночасно, якщо під час виконання виявляється конфлікт, то транзакції, які зазнали впливу, будуть повторно виконані. Цей підхід використовує багатоядерні процесори для підвищення ефективності, TPS може досягати 160,000.

оновлення стану

Стан синхронізації валідаторів, остаточність підтверджується через контрольні точки, ефективність досить висока.

Основна перевага Aptos полягає в поєднанні оптимістичного паралелізму та попередньої сортування пулу пам'яті, що знижує вимоги до продуктивності вузлів та значно підвищує пропускну здатність.

Ефір: Бенчмарк послідовного виконання

Ефір, як творець смарт-контрактів, надає базову структуру для розуміння життєвого циклу транзакцій інших публічних блокчейнів.

Життєвий цикл транзакцій Ethereum

• Створення та ініціювання: Користувачі ініціюють транзакцію через гаманець за допомогою релейного шлюзу або RPC-інтерфейсу.
• Трансляція: торгівля входить у публічний мемпул, чекаючи на упаковку.
• Сортування: Після оновлення PoS, будівельники блоків упаковують транзакції за принципом максимізації прибутку.
• Виконання: Послідовна обробка транзакцій EVM, оновлення стану в однопоточному режимі.
• Оновлення статусу: Блок повинен бути підтверджений через дві контрольні точки для підтвердження остаточності.

Послідовне виконання Ethereum і дизайн пулу пам'яті обмежують продуктивність, час блоку складає 12 секунд/слот, а TPS є низьким.

Solana: визначена паралельна екстремальна оптимізація

Solana славиться високою продуктивністю, а її життєвий цикл транзакцій помітно відрізняється від Aptos, особливо в плані пам'яті та способу виконання.

Життєвий цикл торгівлі Solana

• Створення та ініціювання: користувач ініціює транзакцію через гаманець.
• Трансляція: без загального пулу пам'яті, транзакції надсилаються безпосередньо поточному та двом наступним пропозиціонерам.
• Сортування: пропоненти формують блоки на основі PoH, час блоку лише 400 мілісекунд.
• Виконання: віртуальна машина Sealevel використовує детерміністичне паралельне виконання, необхідно заздалегідь оголосити набори читання/запису, щоб уникнути конфліктів.
• Оновлення статусу: швидке підтвердження BFT консенсусу.

Solana не використовує пул пам'яті, вузли можуть швидко досягати консенсусу щодо порядку транзакцій, але під час перевантаження мережі транзакції можуть бути скасовані, а не чекати.

Два шляхи паралельного виконання: Aptos проти Solana

Паралельне виконання в блокчейні означає процес одночасного обчислення стану мережі мультикорсними процесорами. На поточному ринку паралельне виконання розділяється на два види: детерміністичне паралельне виконання та оптимістичне паралельне виконання.

• Детерміноване паралельне (Solana): перед трансляцією транзакції необхідно оголосити набори для читання та запису, двигун Sealevel обробляє безконфліктні транзакції паралельно відповідно до оголошення.
• Оптимістичний паралелізм (Aptos): припускається, що транзакції не мають конфліктів, паралельне виконання Block-STM з подальшою верифікацією, якщо виникають конфлікти, то повторна спроба.

Оптимістичне паралельне завершення підтвердження конфліктів через пул пам'яті

Оптимістичний паралелізм Aptos не є простим припущенням, що транзакції не конфліктують, а полягає у попередньому уникненні ризиків на етапі трансляції транзакцій. Після того, як транзакції потрапляють у загальний пул пам'яті, вони попередньо сортуються відповідно до певних правил, щоб забезпечити відсутність конфліктів під час паралельного виконання транзакцій в одному блоці.

Ця попередня сортування транзакцій є ключем до реалізації оптимістичного паралелізму в Aptos. На відміну від Solana, яка повинна впроваджувати декларації транзакцій, Aptos не потребує цього механізму, тому вимоги до продуктивності вузлів значно знижуються. Щодо забезпечення відсутності конфліктів транзакцій, витрати на мережу в Aptos, коли до пам’яті додається пул, мають значно менший вплив на TPS, ніж витрати, пов’язані з впровадженням декларацій транзакцій у Solana.

Наратив, заснований на безпеці, є напрямком розвитку Aptos

RWA

Переваги Aptos у сфері RWA:

• Block-STM може паралельно обробляти кілька транзакцій з передачі активів, уникаючи затримок у підтвердженні прав.
• Попередня сортування пулу пам'яті забезпечує виконання транзакцій у порядку, підтримуючи надійність записів активів.
• Модульний дизайн і безпека мови Move сприяють створенню складних додатків RWA.

Aptos досяг прогресу в галузі RWA:

• У липні 2024 року буде введено USDY від Ondo Finance.
• У жовтні 2024 року Franklin Templeton запустить токен BENJI.
• Співпраця з Libre для сприяння токенізації цінних паперів.

оплата стейблкоїнами

Переваги Aptos у сфері платежів стабільною монетою:

• Move мова запобігає подвійним витратам за допомогою моделі ресурсів.
• Низькі газові збори роблять його надзвичайно конкурентоспроможним у сценаріях дрібних платежів.
• Пре-сортування пам'яті та Block-STM забезпечують стабільність та низьку затримку платіжних транзакцій.
• Децентралізоване консенсусне управління AptosBFT знижує ризики централізації.
• Модульна архітектура підтримує розробників у впровадженні перевірок KYC/AML.

Напрямки майбутнього розвитку:

• Сприяння широкому впровадженню стабільних монет.
• Створення мережі трансакцій для міжнародних платежів.
• Співпраця з платіжними гігантами для розробки системи розрахунків на блокчейні.
• Підтримка мікроплатіжних сценаріїв, таких як миттєві нагороди для творців контенту.

Підсумок: Технічні відмінності Aptos та майбутнє наративу

Aptos інтегрує безпеку та ефективність на кожному етапі життєвого циклу транзакції, на відміну від стабільної та неефективної роботи Ethereum та високопродуктивної, але з високим бар'єром для входу Solana. Його дизайн досягає вишуканого балансу між продуктивністю та безпекою.

У майбутньому Aptos зможе за допомогою наративу "ціннісної мережі, керованої безпекою", з'єднати традиційні фінанси з екосистемою блокчейну, продовжуючи активну діяльність у сферах RWA та PayFi, створюючи нову структуру публічного ланцюга, яка поєднує довіру та масштабованість.