交易生命周期视角下的公链技术对比

深入分析不同公链的交易处理机制可能显得枯燥，但选择合适的切入点至关重要。交易的生命周期无疑是理解公链设计思路和技术取舍的最佳视角。通过剖析交易从创建到最终状态更新的完整过程，我们可以清晰把握各公链的核心特点。

所有区块链交易都围绕创建与发起、广播、排序、执行和状态更新这五个步骤展开。本文将以Aptos为中心，探讨其独特设计，并与以太坊和Solana进行对比。

Aptos：乐观并行与高性能设计

Aptos作为一条注重高性能的公链，其交易生命周期虽与以太坊相似，但通过乐观并行执行和内存池优化实现了显著提升。

创建与发起

Aptos网络由轻节点、全节点和验证者组成。用户通过轻节点发起交易，轻节点将交易转发给附近的全节点，全节点再同步至验证者。

广播

Aptos保留了内存池，但在QuorumStore之后内存池之间不共享。与以太坊不同，其内存池不仅是交易缓冲区，还根据规则进行预排序，确保后续并行执行时交易无冲突。

排序

Aptos采用AptosBFT共识，提议者原则上无法自由排序交易。内存池预排序已提前完成冲突规避，区块生成更依赖验证者间的协作。

执行

Aptos使用Block-STM技术实现乐观并行执行。交易被假设无冲突并同时处理，若执行后发现冲突，受影响的交易会被重新执行。这种方式利用多核处理器提升效率，TPS可达160,000。

状态更新

验证者同步状态，最终性通过检查点确认，效率较高。

Aptos的核心优势在于乐观并行与内存池预排序的结合，既降低了节点性能需求，又大幅提升了吞吐量。

以太坊：串行执行的基准

以太坊作为智能合约的开创者，其交易生命周期为理解其他公链提供了基础框架。

以太坊交易生命周期

• 创建与发起：用户通过钱包经中继网关或RPC接口发起交易。
• 广播：交易进入公共内存池，等待打包。
• 排序：PoS升级后，区块构建者按利润最大化原则打包交易。
• 执行：EVM串行处理交易，单线程更新状态。
• 状态更新：区块需通过两个检查点确认最终性。

以太坊的串行执行和内存池设计限制了性能，区块时间为12秒/插槽，TPS较低。

Solana：确定性并行的极致优化

Solana以高性能著称，其交易生命周期与Aptos差异显著，尤其在内存池和执行方式上。

Solana交易生命周期

• 创建与发起：用户通过钱包发起交易。
• 广播：无公共内存池，交易直接发送给当前及下两位提议者。
• 排序：提议者基于PoH打包区块，区块时间仅400毫秒。
• 执行：Sealevel虚拟机采用确定性并行执行，需提前声明读写集合以避免冲突。
• 状态更新：BFT共识快速确认。

Solana不使用内存池，节点能快速达成交易顺序共识，但在网络过载时，交易可能被丢弃而非等待。

并行执行的两种路径：Aptos vs Solana

区块链中的并行执行指多核处理器同时计算网络状态的过程。当前市场中，并行执行分为确定性并行执行和乐观并行执行两种方式。

• 确定性并行（Solana）：交易广播前需声明读写集合，Sealevel引擎根据声明并行处理无冲突交易。
• 乐观并行（Aptos）：假设交易无冲突，Block-STM并行执行后验证，若有冲突则重试。

乐观并行通过内存池来提前完成冲突确认

Aptos的乐观并行并非单纯假设交易无冲突，而是在交易广播阶段提前规避了风险。交易进入公共内存池后，会根据一定规则进行预排序，确保一个区块内的交易在并行执行时不会冲突。

这种交易预排序是Aptos实现乐观并行的关键。与Solana需引入交易声明不同，Aptos无需此机制，因此对节点性能的要求大幅降低。在确保交易不冲突的网络开销上，Aptos加入内存池对TPS的影响远小于Solana引入交易声明的代价。

基于安全性的叙事是Aptos的发展方向

RWA

Aptos在RWA领域的优势：

• Block-STM能并行处理多笔资产转移交易，避免确权延迟。
• 内存池预排序确保交易按序进入执行，维持资产记录可靠性。
• Move语言的模块化设计和安全性有利于构建复杂的RWA应用。

Aptos已在RWA领域取得进展：

• 2024年7月，引入Ondo Finance的USDY。
• 2024年10月，富兰克林邓普顿推出BENJI代币。
• 与Libre合作推进证券代币化。

稳定币支付

Aptos在稳定币支付领域的优势：

• Move语言通过资源模型防止双重支付。
• 低Gas费用使其在小额支付场景中极具竞争力。
• 内存池预排序和Block-STM保证支付交易的稳定性和低延迟。
• AptosBFT的去中心化共识降低了中心化风险。
• 模块化架构支持开发者嵌入KYC/AML检查。

未来发展方向：

• 推动稳定币的大规模采用。
• 打造跨境支付网络。
• 与支付巨头合作开发链上结算系统。
• 支持微支付场景，如内容创作者的实时打赏。

总结：Aptos的技术差异与未来叙事

Aptos在交易生命周期的每个环节都融入了安全与高效的考量，区别于以太坊的稳健低效、Solana的高性能高门槛。其设计在性能与安全之间取得了巧妙平衡。

未来，Aptos可凭借"安全驱动的价值网络"叙事，连接传统金融与区块链生态，在RWA和PayFi领域持续发力，构建一个兼具信任与扩展性的公链新格局。