8 Kekuatan Inovasi Jaringan Aptos

Aptos sebagai jaringan blockchain dengan latensi rendah dan throughput tinggi, membawa perubahan revolusioner bagi pengembang dalam membangun aplikasi Web3. Artikel ini akan membahas delapan elemen inovatif yang mendorong perkembangan jaringan Aptos.

1. Pengembangan Aplikasi Optimasi Bahasa Move

Bahasa Move yang digunakan oleh Aptos memberikan lingkungan pengembangan yang lebih baik bagi pengembang, secara signifikan meningkatkan efisiensi pengembangan. Move adalah bahasa pemrograman yang ekspresif dan mudah digunakan, dirancang khusus untuk manajemen aset yang aman.

Blockchain Aptos terintegrasi secara mendalam dengan bahasa Move, berbagi banyak konsep desain inti, menjadikan Aptos sebagai platform pengembangan Move yang efisien dan menyenangkan. Move awalnya dirancang untuk pendahulu Aptos, hubungan ini memastikan pengembang Move yang ada dapat beralih ke Aptos untuk pengembangan tanpa hambatan, sementara pemula juga dapat memanfaatkan dokumentasi dan contoh yang sudah ada.

Aptos telah secara signifikan meningkatkan ekosistem Move dengan menambahkan berbagai fitur di tingkat bahasa dan kerangka kerja. Fitur-fitur ini termasuk arsitektur keamanan yang lengkap, pengukuran gas yang dapat dikonfigurasi secara halus, kemampuan untuk meng-upgrade kode, tabel besar, akun sumber daya, dan lainnya. Selain itu, validator Move sebagai alat verifikasi formal untuk kontrak pintar Move memberikan jaminan tambahan untuk variabel kontrak dan telah diperluas secara aktif di Aptos.

Banyak peneliti dan pengembang awal bahasa Move masih aktif di ekosistem Aptos, terus meningkatkan bahasa Move dan komunitasnya. Setelah empat tahun pengujian praktik, bahasa Move telah terbukti sebagai bahasa pengembangan tingkat produksi yang matang dan dapat diandalkan.

2. Block-STM Membawa Kebebasan Pemrograman

Block-STM adalah mesin eksekusi kontrak pintar paralel yang inovatif, dibangun berdasarkan memori transaksi Aptos dan prinsip kontrol konkuren optimis. Metode paralelisasi transaksi yang baru ini dapat secara signifikan mempercepat kecepatan pemrosesan transaksi tanpa mempengaruhi pengalaman pengembangan.

Berbeda dengan mesin eksekusi paralel yang memerlukan pembacaan dan penulisan data untuk merusak atomisitas transaksi, Block-STM memungkinkan pengembang untuk bebas dalam pengkodean, menghasilkan throughput yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah untuk skenario aplikasi yang nyata. Pengembang dapat dengan mudah membangun aplikasi yang sangat paralel menggunakan Block-STM. Block-STM mendukung atomisitas yang lebih kuat dibandingkan dengan lingkungan eksekusi paralel lainnya yang memerlukan pemecahan operasi menjadi beberapa transaksi, meningkatkan pengalaman pengguna dengan mengurangi latensi dan meningkatkan efisiensi biaya.

3. Tata Kelola On-Chain dan Desentralisasi

Untuk mendukung jaringan Layer 1 yang benar-benar terdesentralisasi dan tanpa izin, Aptos dilengkapi dengan mekanisme tata kelola on-chain, yang memungkinkan pembaruan konfigurasi jaringan dan mesin virtual yang mulus. Ini telah dibuktikan secara menyeluruh di Aptos Incentive Testnet 3 dan mainnet.

Di mainnet, dengan mengurangi "batas peningkatan hak suara" meningkatkan keandalan jaringan. Proposal ini menetapkan ambang yang lebih agresif untuk mempercepat peluncuran jaringan, mendapatkan dukungan dari lebih dari 52% pemegang token, secara efektif melindungi keamanan jaringan.

Sejak diluncurkan, komunitas Aptos telah dapat membuat dan memberikan suara untuk proposal yang mempengaruhi perilaku blockchain Aptos. Proposal pemerintahan ini mencakup: penyesuaian durasi epoch, modifikasi persyaratan minimum dan maksimum hak suara validator, perubahan parameter sistem, peningkatan kode inti blockchain, serta pembaruan modul kerangka Aptos ( sekelompok pustaka pengembangan Move inti ) untuk memperbaiki bug atau meningkatkan fungsionalitas.

4. Konsensus Efisien AptosBFTv4

AptosBFTv4 adalah protokol BFT blockchain tingkat produksi pertama yang memiliki bukti kebenaran yang ketat. Protokol ini menggunakan mekanisme respons optimis, yang mampu memberikan latensi rendah dan throughput tinggi, memanfaatkan kinerja jaringan dasar dengan sebaik-baiknya. Berdasarkan perbaikan dari Hotstuff, AptosBFTv4 mengurangi latensi pengiriman dari 3 langkah menjadi 2 langkah, mengurangi latensi sebesar 33% tanpa mengorbankan efisiensi komunikasi.

Implementasi AptosBFTv4 mempertimbangkan keamanan yang ketat dan kemampuan untuk ditingkatkan. Implementasi ini dengan jelas memisahkan invariant untuk isolasi dan audit yang efektif, serta menegakkan prinsip tanpa fork. Tumpukan perangkat lunak yang sama telah mengalami 4 kali peningkatan dan telah diuji dalam jaringan nyata, membuktikan ketelitian dan ketahanan proses pengembangannya. Dalam iterasi keempat, AptosBFTv4 menjadi protokol konsensus toleran Byzantine yang paling cepat dan siap untuk produksi.

Meskipun beberapa node mengalami kegagalan, Aptos dapat memastikan kelangsungan operasi seluruh jaringan. Ini berkat pemeliharaan sistem reputasi on-chain, yang menggunakan ketersediaan dan kinerja masa lalu sebagai indikator referensi untuk masa depan, secara otomatis meminimalkan dampak negatif dari validator yang lambat dan berkinerja buruk.

5. Mekanisme Keamanan yang Meningkatkan Kepercayaan Pengguna

Akun Aptos mendukung manajemen kunci yang fleksibel, termasuk rotasi kunci, keamanan enkripsi, dan model pengelolaan campuran. Rotasi kunci adalah kebiasaan keamanan yang baik dan sangat penting untuk mencegah serangan jarak jauh yang dapat membahayakan akun multi-pihak. Di blockchain lain, rotasi hanya dapat dilakukan dengan memigrasikan semua aset ke akun baru. Aptos menggunakan metode pemisahan akun dan kunci, yang memungkinkan penambahan algoritma tanda tangan digital baru secara mulus untuk mendukung berbagai tipe kunci publik dan privat. Model pengelolaan campuran mendukung solusi pemulihan tingkat lanjut dan manajemen akun, membantu menjembatani kesenjangan antara Web2 dan Web3.

Dompet dapat menggunakan fungsi praproses transaksi, yang menjelaskan hasil transaksi kepada pengguna sebelum mereka menandatangani. Metode evaluasi transaksi ini sebelum penandatanganan dapat mengurangi risiko keamanan seperti phishing, yang semakin umum di bidang Web3. Untuk lebih meningkatkan pengalaman pengguna, blockchain Aptos membatasi validitas setiap transaksi, dan mencegah penandatangan terpengaruh oleh transaksi yang berlaku tanpa batas waktu melalui mekanisme perlindungan tiga kali lipat yang terdiri dari nomor urut, waktu kedaluwarsa, dan ID rantai.

Protokol konsensus Aptos dan penyimpanan terverifikasi memberikan dukungan yang mulus dan praktis untuk protokol klien ringan, sehingga menawarkan pengalaman pengguna yang lebih aman dan dapat diandalkan. Jaringan Aptos menyambut siapa saja untuk terhubung ke node penuh untuk mengakses data terverifikasi secara langsung, yang mencerminkan filosofi "tidak percaya, tetapi harus memverifikasi" dari Web3. Untuk itu, Aptos membangun struktur pohon multicast yang efisien, memberikan peserta jaringan dengan throughput tinggi dan latensi rendah untuk menyebarkan status blockchain. Peserta dapat memproses semua transaksi sejak penciptaan, atau dapat sepenuhnya melewatkan sejarah blockchain, hanya menyinkronkan status terbaru. Klien ringan dapat menyinkronkan sebagian status blockchain, seperti akun tertentu atau nilai data, dan mengaktifkan pembacaan status terverifikasi, seperti menggunakan cap waktu BFT untuk mendapatkan saldo akun terverifikasi.

6. Arsitektur Modular yang Menghadapi Masa Depan

Aptos memiliki gen kemampuan untuk ditingkatkan, yang dirancang dengan tujuan modularitas dan fleksibilitas sejak awal. Ini memungkinkan arsitektur Aptos untuk mendukung peningkatan yang sering, yang berarti blockchain dapat dengan cepat mengadopsi kemajuan teknologi terbaru dan memberikan dukungan teknis untuk kasus penggunaan yang baru muncul.

Desain arsitektur modular Aptos memberikan fleksibilitas klien dan dioptimalkan untuk pembaruan yang sering tanpa henti. Fitur-fitur ini telah ditunjukkan secara menyeluruh dalam iterasi mainnet sebelumnya, testnet, dan berbagai pengujian tekanan internal. Blockchain Aptos mencakup protokol manajemen perubahan on-chain yang terintegrasi, yang dapat dengan cepat menerapkan inovasi teknologi baru dan mendukung skenario aplikasi Web3 baru.

7. Mekanisme Penghargaan Berdasarkan Usulan

Di Aptos Incentive Testnet 3, sistem penghargaan berbasis voting diperkenalkan. Dalam mode ini, setelah dua pertiga suara mencapai node pengusul, konsensus BFT tercapai. Ini berarti sepertiga suara selanjutnya tidak dihitung, dan validator terkait tidak menerima penghargaan.

Ini dapat menyebabkan keterlambatan dalam persaingan, validator yang dekat dengan kluster node utama sering kali mendapatkan lebih banyak hadiah. Dalam situasi ini, operator node cenderung memindahkan node ke posisi yang lebih dekat dengan kluster utama, untuk memperbaiki keterlambatan dan meningkatkan hadiah staking, tetapi ini dapat merusak desentralisasi dan distribusi geografis, karena mendorong sentralisasi node. Untuk mempromosikan desentralisasi yang lebih besar, Aptos kini telah menerapkan sistem hadiah staking berbasis kinerja proposal.

Sistem yang berbasis proposal memiliki waktu timeout yang lebih tinggi dibandingkan dengan pemungutan suara, dan tidak terlalu sensitif terhadap keterlambatan antar wilayah. Ini meningkatkan tingkat penghargaan untuk node di daerah terpencil, mengurangi dampak distribusi geografis. Misalnya, bahkan jika validator tidak secara fisik berada di kumpulan node terbesar, mereka tidak akan mendapatkan penghargaan yang secara signifikan lebih sedikit karena hal itu. Pola penghargaan ini tetap mempertimbangkan perilaku pemungutan suara, karena kinerja pemungutan suara yang baik akan mempengaruhi probabilitas pemilihan pengusul.

8. Pohon Merkle Jarang Berkinerja Tinggi

Aptos menggunakan Jellyfish Merkle Tree (, desain JMT ), memanfaatkan pola kunci berbasis versi yang monoton meningkat untuk mengoptimalkan kinerja penulisan dari mesin penyimpanan dasar berbasis LSM ( seperti RocksDB ). JMT mencapai titik keseimbangan praktis antara pemanfaatan CPU, efisiensi I/O, dan penggunaan penyimpanan, memastikan kinerja yang memuaskan sambil mengendalikan pembengkakan data status di disk.

Selain JMT sebagai format persistensi status Aptos, ada implementasi pohon Merkle jarang yang tidak terkunci dan di memori. Implementasi ini dirancang khusus untuk caching dan paralelisasi, digunakan bersamaan dengan Block-STM untuk memfasilitasi pembaruan status global yang berkinerja tinggi.