イーサリアム、ソラナ、Aptosの取引ライフサイクルの違いを深く解析する

異なるパブリックブロックチェーンの技術的な違いを比較することは、観察の視点によっては退屈または片面的に感じられることがあります。Aptosと他のパブリックブロックチェーンの違いを正確に理解するためには、適切な分析の視点を選ぶことが重要です。本稿では、取引のライフサイクルを切り口として、取引が作成されてから最終的な状態更新に至るまでの完全なプロセスを分析します。これには、作成と発起、ブロードキャスト、ソート、実行、状態更新の5つの重要なステップが含まれ、各パブリックブロックチェーンの設計思想と技術的な選択を把握することを目指します。

すべてのブロックチェーン取引はこの5つのステップを中心に展開され、以下ではAptosを中心にその独自の設計を分析し、イーサリアムとソラナの重要な違いを比較します。

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Aptos: 楽観的並列 & 高性能設計

Aptosは高性能を重視したパブリックチェーンであり、そのトランザクションライフサイクルはイーサリアムに似ていますが、独自の楽観的並行実行とメモリプールの最適化により、顕著な性能向上を実現しています。以下はAptosでのトランザクションライフサイクルの重要なステップです:

創造と開始

Aptosネットワークは、軽ノード、フルノード、そしてバリデーターで構成されています。ユーザーは軽ノード(のようなウォレットやアプリ)を通じて取引を開始し、軽ノードは取引を近くのフルノードに転送し、フルノードはさらにバリデーターに同期します。

ブロードキャスト

Aptosはメモリプールを保持していますが、QuorumStoreの後はメモリプール間で共有されません。イーサリアムとは異なり、そのメモリプールは単なる取引バッファではありません。取引がメモリプールに入ると、システムはルール(に基づいてFIFOやGas料金)に従って事前にソートし、後続の並行実行時に取引の衝突がないことを保証します。この設計により、ソラナが事前に読み書き集合を宣言する高いハードウェア要件を回避しています。

ソート

AptosはAptosBFTコンセンサスを採用しており、提案者は原則として自由に取引を並べ替えることができません。aip-68は提案者に遅延された取引を追加する権利を付与します。メモリプールの事前ソートは衝突回避を完了しており、ブロック生成は提案者主導ではなく、検証者間の協力により依存しています。

###実行

AptosはBlock-STM技術を使用して楽観的な並行実行を実現しています。取引は衝突がないと仮定され、同時に処理されます。実行後に衝突が発見された場合、影響を受けた取引は再実行されます。この方法はマルチコアプロセッサを活用して効率を向上させ、TPSは160,000に達することができます。

ステータスの更新

バリデーターの同期状態、最終性はチェックポイント確認によって、イーサリアムのエポックメカニズムに似ているが、効率はより高い。

Aptosの核心的な利点は、楽観的な並行処理とメモリプールの事前ソートの組み合わせにあります。これにより、ノードの性能要件が低下し、スループットが大幅に向上しました。

イーサリアム:シリアル実行のベンチマーク

イーサリアムはスマートコントラクトの創始者として、パブリックチェーン技術の原点であり、その取引ライフサイクルはAptosを理解するための基盤となります。

イーサリアム取引ライフサイクル

• 作成と発起: ユーザーはウォレットを通じてリレーネットワークまたはRPCインターフェースを介して取引を発起します。

• ブロードキャスト:取引が公共メモリプールに入っており、パッキングを待っています。

• ソート:PoSアップグレード後、ブロックビルダーは利益最大化の原則に基づいて取引をパッケージ化し、中継層が入札した後、提案者に提出します。

• 実行:EVMシリアル処理トランザクション、シングルスレッドで状態を更新。

• 状態更新:ブロックは二つのチェックポイントを通過して最終性を確認する必要があります。

イーサリアムのシリアル実行とメモリプールの設計は性能を制限しており、ブロック時間は12秒/スロットで、TPSは低いです。それに対して、Aptosは並列実行とメモリプールの最適化を通じて質的飛躍を実現しました。

ソラナ:確定的な並行の究極の最適化

ソラナは高性能で知られており、その取引ライフサイクルはAptosとは顕著に異なり、特にメモリプールと実行方式において異なります。

ソラナ取引ライフサイクル

• 作成と発起: ユーザーはウォレットを通じて取引を発起します。

• ブロードキャスト: 公共メモリプールがなく、取引は現在および次の2人の提案者に直接送信されます。

• ソート: 提案者はPoH(履歴の証明)に基づいてブロックをパッケージ化し、ブロック時間はわずか400ミリ秒です。

• 実行:Sealevel仮想マシンは決定論的な並行実行を採用しており、競合を避けるために事前に読み書き集合を宣言する必要があります。

• 状態更新:BFTコンセンサスの迅速な確認。

ソラナがメモリプールを使用しない理由は、メモリプールがパフォーマンスのボトルネックになる可能性があるからです。メモリプールがないことと、ソラナ独自のPoHコンセンサスにより、ノードは迅速に取引順序の合意を達成でき、取引がメモリプールで待機する必要がなくなり、取引はほぼ即時に成立します。しかし、これはネットワークが過負荷になると、取引が待機するのではなく、捨てられる可能性があることを意味し、ユーザーは再送信する必要があります。

対照的に、Aptosのオプティミスティックパラレルは、読み書きの集合を宣言する必要がなく、ノードの敷居が低く、TPSはより高いです。

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並行実行の二つのパス:Aptos vs ソラナ

取引の実行はブロックの状態の更新を表しており、取引の発起命令が最終的な状態に変換されるプロセスです。ブロックチェーンにおける並行実行は、マルチコアプロセッサがネットワーク状態を同時に計算するプロセスを指します。現在の市場では、並行実行は決定性並行実行と楽観的並行実行の2つの方法に分かれています。これら2つの開発の方向性の違いは、並行取引が衝突しないことをどのように保証するかにあります。

Aptosとソラナは異なる方向を選びました:

• 確定的並行(ソラナ): 取引をブロードキャストする前に読み書き集合を宣言する必要があります。Sealevelエンジンは宣言に基づいて無衝突取引を並行処理し、衝突取引は直列実行されます。利点は効率的で、欠点はハードウェアの要求が高いです。

• 楽観的並行(Aptos): 取引の衝突がないと仮定し、Block-STMが並行実行後に検証を行い、衝突があれば再試行します。メモリプールの事前ソートにより衝突リスクが低減され、ノードの負担が軽くなります。

楽観的並行によりメモリプールを通じて衝突確認を前もって完了させる

楽観的並行の核心的な考え方は、並行処理される取引が衝突しないと仮定することであり、そのため取引実行前にアプリケーション側が取引声明を提出する必要はありません。取引実行後に検証時に衝突が見つかった場合、Block-STMは一貫性を確保するために影響を受けた取引を再実行します。

Aptosでは、取引が公共メモリプールに入ると、FIFOやガス料金などの特定のルール(に従って事前にソートされ、1つのブロック内の取引が並行実行される際に衝突しないようにします。Aptosの提案者は実際には取引のソート能力を持たず、ネットワーク内にはブロック構築者も存在しません。この取引の事前ソートは、Aptosが楽観的並行性を実現するための鍵です。Solanaが取引声明を導入する必要があるのに対し、Aptosはこのメカニズムを必要としないため、ノードの性能に対する要求が大幅に低下します。取引の衝突を防ぐためのネットワークオーバーヘッドに関して、Aptosがメモリプールを追加することによるTPSへの影響は、Solanaが取引声明を導入するコストよりもはるかに小さいです。そのため、AptosのTPSは160,000に達し、Solanaの倍以上になります。

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セキュリティに基づくストーリーはAptosの発展方向です

RWA )

Aptosは、現実資産のトークン化と機関金融ソリューションを積極的に推進しています。イーサリアムと比較して、AptosのBlock-STMは複数の資産移転取引を並行処理でき、ネットワークの混雑による権利確定の遅延を回避します。Aptosのメモリプールの事前ソートは、取引が順番に実行されることを保証し、ピーク時でも資産記録の信頼性を維持します。Move言語のモジュール設計と安全性により、開発者は信頼性のあるRWAアプリケーションをより簡単に構築できます。

AptosのRWA分野における潜在能力は、安全性とパフォーマンスの組み合わせにあります。将来的には、伝統的な金融機関との協力に焦点を当て、債券や株式などの高価値資産をブロックチェーン上に移行し、Move言語を活用して強いコンプライアンスを持つトークン化基準を構築することができます。この「安全+効率」のストーリーは、AptosがRWA市場で際立つことを可能にします。

ステーブルコイン決済

ステーブルコインの支払いは、取引の最終性と資産の安全性を確保する必要があります。AptosのMove言語はリソースモデルを通じて二重支払いを防ぎ、各ステーブルコインの送金の正確性を保証します。Aptosの低ガス料金###は、高TPSによるコストの分散(によって、小額支払いシーンで非常に競争力があります。Aptosのメモリプールの事前ソートとBlock-STMは、支払い取引の安定性と低遅延を保証します。

PayFiとステーブルコインの支払いは、非中央集権と規制コンプライアンスの両立が必要です。AptosBFTの非中央集権型コンセンサスは中央集権リスクを低減し、同時にそのモジュラーアーキテクチャは開発者がKYC/AMLチェックを組み込むことをサポートします。Aptosのバランスの取れた設計は、金融機関が参入するのにより適しています。

AptosのPayFiとステーブルコイン決済分野における潜在能力は、「安全、高効率、コンプライアンス」の三位一体にあります。今後、ステーブルコインの大規模な採用を推進し、クロスボーダー決済ネットワークを構築するか、決済大手と協力してオンチェーン決済システムを開発する予定です。高TPSと低コストは、コンテンツクリエイターのリアルタイム報酬などのマイクロペイメントシナリオをサポートすることができます。Aptosのストーリーは「次世代の決済インフラ」に焦点を当て、企業とユーザーの双方向のトラフィックを引き寄せることができます。

まとめ:Aptosの技術的な違いと未来の物語

取引ライフサイクルの視点を通じて、私たちはAptosとエーテル、ソラナ、Suiの技術設計の違いを明確に比較し、それぞれの核心的なストーリーを明らかにします。

Aptosの設計は性能と安全性の間で巧妙なバランスを達成しています。そのメモリプールの事前ソートはBlock-STMの楽観的な並行性と組み合わさり、ノードのハードルを下げると同時に、160,000 TPSの高いスループットを実現し、ソラナの決定性並行性やSuiのオブジェクトレベルの並行性を超えています。イーサリアムの逐次実行と比較して、Aptosの並行性は質的な飛躍をもたらします。一方、ソラナやSuiのメモリプールを削減する過激な最適化に対し、Aptosは事前ソートメカニズムを保持し、高負荷時のネットワークの安定性を確保しています。この「安定性を求めて迅速に」という考え方は、Move言語のリソースモデルと相まって、Aptosにより高い安全性を与えています。

この安全性と性能の組み合わせに基づいて、AptosはRWAおよびPayFiのストーリーの中で大きな可能性を示しています。RWAの分野では、Aptosの高スループットが大規模な資産のオンチェーンをサポートしており、最近のOndo Finance、Franklin Templeton、Libreとの協力はすでに成果を上げています。PayFiとステーブルコインの支払いにおいて、Aptosの低コスト、高効率、コンプライアンスはマイクロペイメントと国際決済をサポートし、「次世代の支払いインフラストラクチャ」の有力な候補となっています。

未来,Aptosは"安全駆動の価値ネットワーク"というナarrativeで、従来の金融とブロックチェーンエコシステムをつなぎ、RWAとPayFi分野で持続的に力を発揮し、信頼性と拡張性を兼ね備えた新しいパブリックチェーンの構図を構築します。

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