Aptos网络的8大创新驱动力

Aptos作为加密市场上延迟最低、吞吐量最高的区块链之一，为开发人员构建web3应用带来了巨大变革。本文将介绍推动Aptos网络发展的8项核心创新。

1. Move语言优化应用开发

Aptos采用的Move语言为开发者提供了更好的开发环境,提高了效率。Move是一种表达力强且易于使用的编程语言,专为安全的资产管理而设计。

Aptos与Move共享许多核心设计理念,使其成为高效愉快的Move开发平台。Move最初为Aptos的前身而设计,确保了现有Move开发者可以无缝在Aptos上构建,新开发者也能从已有文档和示例中受益。

Aptos通过在语言和框架层面添加多项功能,大幅改进了Move生态系统。这包括完善的安全架构、可配置的gas计量、代码可升级性等。Move验证器为合约不变量提供额外保障,并在Aptos中得到积极扩展。

许多Move语言的早期研究者和开发者仍在Aptos生态系统中工作,不断增强Move语言和社区。经过四年的测试和验证,Move已成为一种可用于生产的成熟开发语言。

2. Block-STM带来更自由的编程

Block-STM是一种新型智能合约并行执行引擎,围绕Aptos的交易内存和乐观并发控制原则构建。这种创新的交易并行化方法可以在不影响开发体验的同时加快交易处理速度。

与其他需要读写数据来破坏交易原子性的并行执行引擎不同,Block-STM使开发者能够不受限制地编码,为实际应用实现更高吞吐量和更低延迟。开发者可以利用Block-STM轻松构建高度并行化的应用程序。

Block-STM支持比其他通常需要将操作拆分为多个交易的并行执行环境更丰富的原子性,从而通过降低延迟和提高成本效率来增强用户体验。

3. 链上治理和去中心化

为支持真正去中心化和无需许可的layer1,Aptos内置了链上治理机制,可实现无缝的网络和虚拟机配置更新。这在Aptos的测试网和主网中得到了验证。

在主网上,通过降低"投票权增加限制"提高了网络的可靠性。超过52%的代币持有者投票支持这一提案,以帮助保护网络。

自诞生以来,Aptos社区就能够创建和投票决定影响区块链行为的提案。治理提案包括:跨epoch持续时间的更改、验证者权益的最小值和最大值修改、核心区块链代码的软件升级,以及Aptos框架模块的升级等。

4. AptosBFTv4高效共识

AptosBFTv4是首个具有严格正确性证明的生产级区块链BFT协议。该协议采用乐观响应,实现低延迟和高吞吐量,充分利用底层网络。在Hotstuff基础上改进,AptosBFTv4将提交延迟从3步减少到2步,在不牺牲通信效率的情况下减少了33%的延迟。

AptosBFTv4在实施时考虑到安全严格性和可升级性,清晰分离不变量以便隔离和有效审计。相同的软件堆栈已经过4次升级并在实时网络上测试,证明了其开发过程的周到性和稳健性。

即使个别节点停机,Aptos也能确保整个网络的正常运行。这得益于链上信誉系统,该系统将过去的可用性和性能作为未来的指标,自动将反应迟钝和表现不佳的验证者的负面影响降至最低。

5. 增强用户信心的安全机制

Aptos账户支持灵活的密钥管理,包括密钥轮换、加密敏捷性和混合托管模型等功能。密钥轮换是良好的使用习惯,对防止远程攻击至关重要。Aptos的账户与密钥解耦方法使其能够无缝添加新的数字签名算法。

钱包可以使用交易预执行,在用户签名前解释交易结果,有助于减轻网络钓鱼等安全风险。Aptos区块链通过序列号、到期时间和链ID三重保护,限制了每笔交易的可行性。

Aptos的共识协议和经过身份验证的存储实现了对轻客户端协议的无缝支持,提供更安全可靠的用户体验。网络欢迎任何人连接全节点直接访问经过身份验证的数据。Aptos建立在高效的多播树结构之上,为参与者提供高吞吐量、低延迟的区块链状态传播网络。

6. 面向未来的模块化架构

Aptos具有可升级性的历史,从一开始就以模块化和灵活性为设计理念。这使Aptos架构能够支持频繁升级,快速采用最新技术进步,并为新兴用例提供支持。

模块化架构设计创造了客户端灵活性,针对零停机的频繁升级进行了优化。这些功能在之前的主网迭代、测试网和内部压力测试中得到了验证。Aptos区块链包括嵌入式链上变更管理协议,可快速部署新技术创新。

7. 基于提案的奖励制度

Aptos实施了基于提案绩效的奖励作为质押奖励系统,以促进更大程度的去中心化。这种系统比基于投票的奖励机制具有更高的超时时间,对跨区域延迟不太敏感。

基于提案的系统提高了偏远地区节点的奖励率,抑制了地理分布的影响。奖励模式仍然考虑投票行为,因为良好的投票绩效会影响提议者选举概率。

8. 高性能稀疏Merkle树

Aptos使用Jellyfish Merkle Tree (JMT)设计,利用单调递增的基于版本的密钥模式来优化底层存储引擎的写入。JMT在CPU、I/O和存储占用之间达到了实用的平衡点,确保了良好性能。

除JMT外,Aptos还有一种内存中、无锁的稀疏Merkle树实现,专为缓存和并行化而设计,与Block-STM配合使用以促进高性能全局状态更新。