Глибокий аналіз відмінностей в життєвому циклі транзакцій між Ethereum, Solana та Aptos

Порівняння технічних відмінностей різних публічних блокчейнів може здаватися нудним або однобоким через різні точки зору. Щоб точно зрозуміти різницю між Aptos та іншими публічними блокчейнами, важливо вибрати відповідну аналітичну перспективу. У цій статті ми розглянемо життєвий цикл транзакції, проаналізувавши повний процес транзакції від створення до остаточного оновлення статусу, включаючи п’ять ключових етапів: створення та ініціювання, трансляція, сортування, виконання та оновлення статусу, щоб зрозуміти проектні концепції та технологічні вибори кожного публічного блокчейну.

Усі блокчейн-транзакції обертаються навколо цих п'яти етапів. Нижче ми зосередимось на Aptos, розглянемо його унікальний дизайн та порівняємо ключові відмінності між Ethereum та Solana.

Aptos: Оптимістичний паралелізм та висока продуктивність

Aptos є високопродуктивним публічним блокчейном, життєвий цикл транзакцій якого схожий на Ethereum, але суттєво покращений завдяки унікальному оптимістичному паралельному виконанню та оптимізації пам'яті. Нижче наведено ключові етапи життєвого циклу транзакцій на Aptos:

створення та ініціювання

Мережа Aptos складається з легких вузлів, повних вузлів та валідаторів. Користувачі ініціюють транзакції через легкі вузли (, такі як гаманці або додатки ), легкі вузли передають транзакцію найближчим повним вузлам, а повні вузли синхронізуються з валідаторами.

трансляція

Aptos зберігає пул пам'яті, але між пулами пам'яті не відбувається обміну після QuorumStore. На відміну від Ethereum, його пул пам'яті є не лише буфером транзакцій. Після входження транзакції до пулу пам'яті система попередньо сортує її відповідно до правил (, таких як FIFO або витрати газу ), забезпечуючи відсутність конфліктів під час паралельного виконання. Такий дизайн уникає високих апаратних вимог Solana до заздалегідь оголошених наборів читання та запису.

сортування

Aptos використовує консенсус AptosBFT, пропонент в принципі не може вільно сортувати транзакції, aip-68 надає пропоненту додаткове право заповнення затриманих транзакцій. Попередня сортування пам'яті вже завершила уникнення конфліктів, генерація блоків більше залежить від співпраці між валідаторами, а не від домінування пропонента.

виконати

Aptos використовує технологію Block-STM для реалізації оптимістичного паралельного виконання. Транзакції вважаються такими, що не мають конфліктів, і обробляються одночасно. Якщо під час виконання виявляються конфлікти, то транзакції, на які це вплинуло, будуть повторно виконані. Цей підхід використовує багатоядерні процесори для підвищення ефективності, TPS може досягати 160 000.

оновлення стану

Стан синхронізації валідаторів, остаточність підтверджується контрольними точками, подібно до механізму Epoch в Ethereum, але з більшою ефективністю.

Основна перевага Aptos полягає в поєднанні оптимістичного паралелізму та попередньої сортировки пулу пам'яті, що зменшує вимоги до продуктивності вузлів і суттєво підвищує пропускну здатність.

Ethereum: Бенчмарк послідовного виконання

Ethereum як творець смарт-контрактів, є точкою відліку технології публічних ланцюгів, а її життєвий цикл транзакцій забезпечує базову структуру для розуміння Aptos.

Життєвий цикл транзакцій Ethereum

• Створення та ініціювання: користувач ініціює транзакцію через гаманець за допомогою релейного шлюзу або RPC інтерфейсу.

• Трансляція: Транзакція входить у загальний пул пам'яті, чекаючи на упаковку.

• Сортування: після оновлення PoS, будівельники блоків пакують транзакції згідно з принципом максимізації прибутку, подають їх пропонувальнику після торгів на релейному рівні.

• Виконання: послідовна обробка транзакцій EVM, оновлення стану в один потік.

• Оновлення статусу: блоки повинні бути підтверджені через дві контрольні точки для досягнення остаточності.

Обмеження серійного виконання та дизайну пулу пам'яті Ethereum знижують продуктивність, час блокування становить 12 секунд/слот, TPS низький. На відміну від цього, Aptos досяг якісного стрибка завдяки паралельному виконанню та оптимізації пулу пам'яті.

Solana: визначна оптимізація з детермінованим паралелізмом

Solana відома високою продуктивністю, її життєвий цикл транзакцій суттєво відрізняється від Aptos, особливо в аспектах пам'яті та способу виконання.

Життєвий цикл торгівлі Solana

• Створення та ініціювання: користувач ініціює транзакцію через гаманець.

• Трансляція: немає загального пулу пам'яті, транзакції надсилаються безпосередньо поточному та двом наступним пропозиціонерам.

• Сортування: пропоненти базуються на PoH(Proof of History) упакування блоків, час блоку лише 400 мілісекунд.

• Виконання: Віртуальна машина Sealevel використовує детерміноване паралельне виконання, необхідно заздалегідь оголосити набори читання та запису, щоб уникнути конфліктів.

• Оновлення статусу: Швидке підтвердження BFT консенсусу.

Причина, чому Solana не використовує пам'яткові пулі, полягає в тому, що пам'яткові пулі можуть стати вузьким місцем продуктивності. Через відсутність пам'яткових пулів та унікальний консенсус PoH Solana, вузли можуть швидко досягати консенсусу щодо порядку транзакцій, що усуває необхідність черг на пам'яткових пулах, і транзакції можуть здійснюватися практично миттєво. Однак це також означає, що під час перевантаження мережі транзакції можуть бути скинуті, а не очікувати, і користувачам доведеться повторно подавати їх.

У порівнянні, оптимістичний паралелізм Aptos не вимагає оголошення набору читання/запису, поріг для вузлів нижчий, а TPS вищий.

Два шляхи паралельного виконання: Aptos проти Solana

Виконання транзакції представляє собою оновлення стану блоку, це процес перетворення команди ініціювання транзакції в стан, що має остаточність. Паралельне виконання в блокчейні відноситься до процесу одночасного обчислення стану мережі багатоядерними процесорами. У поточному ринку паралельне виконання поділяється на детерміністичне паралельне виконання та оптимістичне паралельне виконання. Різниця між цими двома напрямками розробки полягає в тому, як забезпечити, щоб паралельні транзакції не стикалися.

Aptos та Solana обрали різні напрямки:

• Детерміноване паралельне ( Solana ): перед трансакційним мовленням необхідно оголосити набори читання та запису, двигун Sealevel обробляє безконфліктні трансакції паралельно на основі оголошення, конфліктні трансакції виконуються послідовно. Перевага в ефективності, недолік в високих вимогах до апаратного забезпечення.

• Оптимістичний паралелізм ( Aptos ): припустимо, що транзакції не мають конфліктів, перевірка виконується паралельно за допомогою Block-STM, якщо є конфлікти, то повторна спроба. Попередня сортування в пам'яті знижує ризик конфліктів, зменшуючи навантаження на вузли.

Оптимістичне паралельне підтвердження конфліктів через пул пам'яті

Оптимістичне паралельне оброблення базується на припущенні, що транзакції, що обробляються паралельно, не будуть конфліктувати, тому перед виконанням транзакцій стороні застосунку не потрібно подавати заяву про транзакцію. Якщо під час верифікації після виконання транзакцій виявляється конфлікт, Block-STM повторно виконає уражені транзакції, щоб забезпечити узгодженість.

На Aptos, після того як транзакції потрапляють до загального мемпулу, вони попередньо сортуються відповідно до певних правил (, таких як FIFO та висота плати за газ ), щоб забезпечити, що транзакції в межах блоку не конфліктують під час паралельного виконання. Пропоненти Aptos фактично не мають можливості сортування транзакцій, і в мережі немає будівельників блоків. Це попереднє сортування транзакцій є ключовим для реалізації оптимістичної паралельності в Aptos. На відміну від Solana, яка повинна впроваджувати декларації транзакцій, Aptos не потребує цього механізму, тому вимоги до продуктивності вузлів значно знижуються. Щодо мережевих витрат на забезпечення несуперечності транзакцій, вплив приєднання мемпулу на TPS Aptos набагато менший, ніж витрати, пов'язані з введенням декларацій транзакцій у Solana. Таким чином, TPS Aptos може досягати 160 000, що перевищує Solana більш ніж у два рази.

Наратив, заснований на безпеці, є напрямком розвитку Aptos

RWA

Aptos активно просуває токенізацію реальних активів та рішення для інституційних фінансів. У порівнянні з Ethereum, Block-STM Aptos може паралельно обробляти кілька транзакцій з переміщення активів, уникаючи затримок у підтвердженні прав власності через завантаженість мережі. Пре-сортування пам'яті Aptos забезпечує виконання транзакцій у порядку, навіть під час пікових навантажень, підтримуючи надійність записів активів. Модульний дизайн і безпека мови Move дозволяють розробникам легше створювати надійні RWA додатки.

Потенціал Aptos у сфері RWA полягає у поєднанні безпеки та продуктивності. У майбутньому він може зосередитися на співпраці з традиційними фінансовими установами, щоб вивести на блокчейн облігації, акції та інші активи високої вартості, використовуючи мову Move для створення стандартів токенізації з високими показниками відповідності. Такий наратив "безпека + ефективність" може допомогти Aptos виділитися на ринку RWA.

Платежі стейблкоінами

Платежі стейблкоїнами повинні гарантувати остаточність транзакцій та безпеку активів. Мова Move від Aptos запобігає подвійному витраті через модель ресурсів, забезпечуючи точність кожного переказу стейблкоїнів. Низькі витрати на газ Aptos ( зумовлені високою TPS, що розподіляє витрати ), роблячи його дуже конкурентоспроможним у сценаріях малих платежів. Попереднє сортування пам'яті Aptos та Block-STM забезпечують стабільність платежів та низьку затримку.

PayFi та стабільні монети повинні враховувати децентралізацію та регуляторну відповідність. Децентралізований консенсус AptosBFT знижує ризики централізації, в той же час його модульна архітектура підтримує розробників у впровадженні перевірок KYC/AML. Збалансований дизайн Aptos робить його більш придатним для входу фінансових установ.

Потенціал Aptos у сфері PayFi та стабільних монет полягає в тріаді "безпека, ефективність, відповідність". У майбутньому буде продовжено сприяти масовому впровадженню стабільних монет, створювати мережу трансакцій через кордон або співпрацювати з платіжними гігантами для розробки системи розрахунків на блокчейні. Високий TPS та низька вартість також можуть підтримувати мікроплатіжні сценарії, такі як миттєві винагороди для творців контенту. Наратив Aptos може зосередитися на "інфраструктурі наступного покоління для платежів", залучаючи обидва потоки трафіку від підприємств та користувачів.

Підсумок: Технічні відмінності Aptos та майбутній наратив

З точки зору життєвого циклу транзакцій, ми можемо чітко порівняти Aptos з Ethereum, Solana та Sui в технічному дизайні та виявити їхні основні наративи.

Дизайн Aptos досягає вдалого балансу між продуктивністю та безпекою. Його попереднє сортування пулу пам'яті в поєднанні з оптимістичним паралелізмом Block-STM знижує поріг для вузлів і досягає високої пропускної здатності в 160 000 TPS, перевершуючи детермінований паралелізм Solana та об'єктний паралелізм Sui. У порівнянні з послідовним виконанням Ethereum, паралельні можливості Aptos забезпечують якісний стрибок; у той час як агресивна оптимізація Solana та Sui, що скасовує пул пам'яті, Aptos зберігає механізм попереднього сортування, забезпечуючи стабільність мережі при високих навантаженнях. Такий підхід "стабільність через швидкість", разом з ресурсною моделлю мови Move, надає Aptos вищий рівень безпеки.

Саме завдяки поєднанню безпеки та продуктивності Aptos демонструє величезний потенціал у наративі RWA та PayFi. У сфері RWA високий пропускний здатність Aptos підтримує масове токенізування активів, нещодавнє співробітництво з Ondo Finance, Franklin Templeton та Libre вже дало результати. У PayFi та платежах у стейблах Aptos низька вартість, висока ефективність та відповідність підтримують мікроплатежі та трансакції між країнами, ставши потужним кандидатом на "інфраструктуру наступного покоління для платежів".

У майбутньому Aptos зможе, спираючись на наратив "мережі цінностей, що базується на безпеці", з'єднати традиційні фінанси з блокчейн-екосистемою, продовжуючи активну діяльність у сферах RWA та PayFi, створюючи нову архітектуру публічних блокчейнів, яка поєднує довіру та розширювальність.