Aptos網路的8大創新驅動力

Aptos作爲加密市場上延遲最低、吞吐量最高的區塊鏈之一，爲開發人員構建web3應用帶來了巨大變革。本文將介紹推動Aptos網路發展的8項核心創新。

1. Move語言優化應用開發

Aptos採用的Move語言爲開發者提供了更好的開發環境,提高了效率。Move是一種表達力強且易於使用的編程語言,專爲安全的資產管理而設計。

Aptos與Move共享許多核心設計理念,使其成爲高效愉快的Move開發平台。Move最初爲Aptos的前身而設計,確保了現有Move開發者可以無縫在Aptos上構建,新開發者也能從已有文檔和示例中受益。

Aptos通過在語言和框架層面添加多項功能,大幅改進了Move生態系統。這包括完善的安全架構、可配置的gas計量、代碼可升級性等。Move驗證器爲合約不變量提供額外保障,並在Aptos中得到積極擴展。

許多Move語言的早期研究者和開發者仍在Aptos生態系統中工作,不斷增強Move語言和社區。經過四年的測試和驗證,Move已成爲一種可用於生產的成熟開發語言。

2. Block-STM帶來更自由的編程

Block-STM是一種新型智能合約並行執行引擎,圍繞Aptos的交易內存和樂觀並發控制原則構建。這種創新的交易並行化方法可以在不影響開發體驗的同時加快交易處理速度。

與其他需要讀寫數據來破壞交易原子性的並行執行引擎不同,Block-STM使開發者能夠不受限制地編碼,爲實際應用實現更高吞吐量和更低延遲。開發者可以利用Block-STM輕鬆構建高度並行化的應用程序。

Block-STM支持比其他通常需要將操作拆分爲多個交易的並行執行環境更豐富的原子性,從而通過降低延遲和提高成本效率來增強用戶體驗。

3. 鏈上治理和去中心化

爲支持真正去中心化和無需許可的layer1,Aptos內置了鏈上治理機制,可實現無縫的網路和虛擬機配置更新。這在Aptos的測試網和主網中得到了驗證。

在主網上,通過降低"投票權增加限制"提高了網路的可靠性。超過52%的代幣持有者投票支持這一提案,以幫助保護網路。

自誕生以來,Aptos社區就能夠創建和投票決定影響區塊鏈行爲的提案。治理提案包括:跨epoch持續時間的更改、驗證者權益的最小值和最大值修改、核心區塊鏈代碼的軟件升級,以及Aptos框架模塊的升級等。

4. AptosBFTv4高效共識

AptosBFTv4是首個具有嚴格正確性證明的生產級區塊鏈BFT協議。該協議採用樂觀響應,實現低延遲和高吞吐量,充分利用底層網路。在Hotstuff基礎上改進,AptosBFTv4將提交延遲從3步減少到2步,在不犧牲通信效率的情況下減少了33%的延遲。

AptosBFTv4在實施時考慮到安全嚴格性和可升級性,清晰分離不變量以便隔離和有效審計。相同的軟件堆棧已經過4次升級並在實時網路上測試,證明了其開發過程的周到性和穩健性。

即使個別節點停機,Aptos也能確保整個網路的正常運行。這得益於鏈上信譽系統,該系統將過去的可用性和性能作爲未來的指標,自動將反應遲鈍和表現不佳的驗證者的負面影響降至最低。

5. 增強用戶信心的安全機制

Aptos帳戶支持靈活的密鑰管理,包括密鑰輪換、加密敏捷性和混合托管模型等功能。密鑰輪換是良好的使用習慣,對防止遠程攻擊至關重要。Aptos的帳戶與密鑰解耦方法使其能夠無縫添加新的數字籤名算法。

錢包可以使用交易預執行,在用戶籤名前解釋交易結果,有助於減輕網絡釣魚等安全風險。Aptos區塊鏈通過序列號、到期時間和鏈ID三重保護,限制了每筆交易的可行性。

Aptos的共識協議和經過身分驗證的存儲實現了對輕客戶端協議的無縫支持,提供更安全可靠的用戶體驗。網路歡迎任何人連接全節點直接訪問經過身分驗證的數據。Aptos建立在高效的多播樹結構之上,爲參與者提供高吞吐量、低延遲的區塊鏈狀態傳播網路。

6. 面向未來的模塊化架構

Aptos具有可升級性的歷史,從一開始就以模塊化和靈活性爲設計理念。這使Aptos架構能夠支持頻繁升級,快速採用最新技術進步,並爲新興用例提供支持。

模塊化架構設計創造了客戶端靈活性,針對零停機的頻繁升級進行了優化。這些功能在之前的主網迭代、測試網和內部壓力測試中得到了驗證。Aptos區塊鏈包括嵌入式鏈上變更管理協議,可快速部署新技術創新。

7. 基於提案的獎勵制度

Aptos實施了基於提案績效的獎勵作爲質押獎勵系統,以促進更大程度的去中心化。這種系統比基於投票的獎勵機制具有更高的超時時間,對跨區域延遲不太敏感。

基於提案的系統提高了偏遠地區節點的獎勵率,抑制了地理分布的影響。獎勵模式仍然考慮投票行爲,因爲良好的投票績效會影響提議者選舉概率。

8. 高性能稀疏Merkle樹

Aptos使用Jellyfish Merkle Tree (JMT)設計,利用單調遞增的基於版本的密鑰模式來優化底層存儲引擎的寫入。JMT在CPU、I/O和存儲佔用之間達到了實用的平衡點,確保了良好性能。

除JMT外,Aptos還有一種內存中、無鎖的稀疏Merkle樹實現,專爲緩存和並行化而設計,與Block-STM配合使用以促進高性能全局狀態更新。