Доступное и подробное понимание основных различий между Ethereum, Solana и Aptos в жизненном цикле транзакции

Автор: Kevin, исследователь в Movemaker

Сравнение языка Move, Aptos и других публичных блокчейнов с технической точки зрения может показаться скучным в зависимости от глубины анализа. Поверхностный анализ难免 остается поверхностным, а углубление в код может привести к тому, что за деревьями не видно леса. Чтобы быстро и точно понять различия между Aptos и другими публичными блокчейнами, критически важно выбрать правильную точку опоры.

Автор считает, что жизненный цикл транзакции является лучшей точкой входа. Анализируя полные шаги транзакции от создания до окончательного обновления состояния——включая создание и инициирование, трансляцию, упорядочивание, выполнение и обновление состояния——можно четко понять логику дизайна публичного блокчейна и технические компромиссы. Используя это в качестве基准, сделав шаг назад, можно понять ключевые нарративы различных публичных блокчейнов; сделав шаг вперед, можно исследовать, как создавать приложения, привлекающие рынок, на Aptos.

Как показано ниже, все транзакции блокчейна вращаются вокруг этих пяти шагов, и эта статья сосредоточится на Aptos, анализируя его уникальный дизайн и сравнивая ключевые различия с Ethereum и Solana.

Aptos: Оптимистичный параллелизм и высокопроизводительный дизайн

Aptos — это публичный блокчейн, делающий упор на высокую производительность. Его жизненный цикл транзакции похож на Ethereum, но achieves значительное улучшение благодаря уникальному оптимистичному параллельному выполнению и оптимизации мемпула. Ниже приведены ключевые шаги жизненного цикла транзакции на Aptos:

Создание и инициирование

Сеть Aptos состоит из легких нод, полных нод и валидаторов. Пользователи инициируют транзакции через легкие ноды (например, кошельки или приложения), легкие ноды пересылают транзакции ближайшим полным нодам, которые затем синхронизируют их с валидаторами.

Трансляция

Aptos сохраняет мемпул, однако после QuorumStore мемпулы не共享 между собой. В отличие от Ethereum, его мемпул является не просто буфером транзакций. После попадания транзакции в мемпул система выполняет предварительное упорядочивание согласно правилам (например, FIFO или комиссии Gas),确保 отсутствие конфликтов при последующем параллельном выполнении. Такой дизайн избегает высоких требований к оборудованию, необходимых Solana для предварительного объявления наборов чтения/записи.

Упорядочивание

Aptos использует консенсус AptosBFT, предлагатель原则上 не может свободно упорядочивать транзакции, aip-68 предоставляет предлагателю право дополнительно заполнять задержанные транзакции. Предварительное упорядочивание в мемпуле уже завершено для избежания конфликтов, генерация блоков больше зависит от сотрудничества между валидаторами, а не от доминирования предлагателя.

Выполнение

Aptos использует технологию Block-STM для реализации оптимистичного параллельного выполнения. Транзакции предполагаются бесконфликтными и обрабатываются одновременно; если после выполнения обнаруживаются конфликты, затронутые транзакции выполняются повторно. Этот способ использует многоядерные процессоры для повышения эффективности, TPS может достигать 160,000.

Обновление состояния

Валидаторы синхронизируют состояние, финальность подтверждается через чекпоинты, аналогично механизму Epoch в Ethereum, но с более высокой эффективностью.

Ключевое преимущество Aptos заключается в сочетании оптимистичного параллелизма и предварительного упорядочивания в мемпуле, что снижает требования к производительности нод и значительно увеличивает пропускную способность. Как показано ниже, сетевая архитектура Aptos четко поддерживает этот дизайн:

Источник: Whitepaper Aptos

Ethereum:基准 последовательного выполнения

Ethereum, как пионер смарт-контрактов, является исходной точкой технологии публичных блокчейнов, и его жизненный цикл транзакции предоставляет базовую框架 для понимания Aptos.

Жизненный цикл транзакции Ethereum

• Создание и инициирование: Пользователи инициируют транзакции через кошелек через шлюз релея или интерфейс RPC.

• Трансляция: Транзакция попадает в公共 мемпул, ожидая упаковки.

• Упорядочивание: После обновления PoS, билдеры блоков упаковывают транзакции согласно принципу максимизации прибыли, слой релея после аукциона提交 предлагателю.

• Выполнение: EVM обрабатывает транзакции последовательно, обновляя состояние в одном потоке.

• Обновление состояния: Блок должен пройти два чекпоинта для подтверждения финальности.

Последовательное выполнение и дизайн мемпула Ethereum ограничивают производительность, время блока составляет 12 секунд/слот, TPS низкий. По сравнению с этим, Aptos achieves качественный скачок благодаря параллельному выполнению и оптимизации мемпула.

Solana: Экстремальная оптимизация детерминированного параллелизма

Solana известна высокой производительностью, ее жизненный цикл транзакции значительно отличается от Aptos, особенно в плане мемпула и способа выполнения.

Жизненный цикл транзакции Solana

• Создание и инициирование: Пользователи инициируют транзакции через кошелек.

• Трансляция: Нет公共 мемпула, транзакции отправляются напрямую текущему и следующим двум предлагателям.

• Упорядочивание: Предлагатель упаковывает блоки на основе PoH (Proof of History), время блока всего 400 миллисекунд.

• Выполнение: Виртуальная машина Sealevel использует детерминированное параллельное выполнение, требуется предварительное объявление наборов чтения/записи для избежания конфликтов.

• Обновление состояния: Быстрое подтверждение консенсусом BFT.

Причина, по которой Solana не использует мемпул, заключается в том, что мемпул может стать узким местом производительности. Из-за отсутствия мемпула и уникального консенсуса PoH в Solana, ноды могут быстро достигать консенсуса по порядку транзакций, избегая необходимости ожидания транзакций в мемпуле, транзакции могут выполняться почти мгновенно. Однако это также означает, что при перегрузке сети транзакции могут быть отброшены, а не ожидаться, пользователю необходимо提交 повторно.

По сравнению с этим, оптимистичный параллелизм Aptos не требует объявления наборов чтения/записи, порог нод ниже, а TPS выше.

Источник: shoal research

Два пути параллельного выполнения: Aptos vs Solana

Выполнение транзакции представляет собой обновление состояния блока, это процесс превращения指令 инициирования транзакции в состояние с финальностью. Как понять это изменение? Нода предполагает успех транзакции, вычисляет ее влияние на состояние сети, этот процесс вычисления и есть выполнение.

Таким образом, параллельное выполнение в блокчейне относится к процессу, когда многоядерные процессоры одновременно вычисляют состояние сети. На текущем рынке параллельное выполнение делится на детерминированное параллельное выполнение и оптимистичное параллельное выполнение. Разница между этими двумя направлениями разработки коренится в том, как确保 параллельные транзакции не конфликтуют——то есть是否存在 зависимости между транзакциями.

Из этого следует, что в жизненном цикле транзакции timing определения конфликтов зависимостей параллельных транзакций——определяет дивергенцию двух направлений разработки: детерминированного параллельного выполнения и оптимистичного параллельного выполнения, Aptos и Solana выбрали разные направления:

• Детерминированный параллелизм (Solana): Перед трансляцией транзакции необходимо объявить наборы чтения/записи, движок Sealevel параллельно обрабатывает бесконфликтные транзакции согласно объявлению, конфликтные транзакции выполняются последовательно. Преимущество — эффективность, недостаток — высокие требования к оборудованию.

• Оптимистичный параллелизм (Aptos): Предполагается, что транзакции бесконфликтны, Block-STM выполняет параллельно и затем проверяет, при наличии конфликтов выполняется повторная попытка. Предварительное упорядочивание в мемпуле снижает риск конфликтов, нагрузка на ноды легче.

Пример: Баланс аккаунта A 100, транзакция 1 переводит 70 B, транзакция 2 переводит 50 C. Solana подтверждает конфликт заранее через объявление, обрабатывает по порядку; Aptos выполняет параллельно, и если обнаруживается недостаточный баланс, корректирует повторно. Гибкость Aptos делает его более масштабируемым.

Оптимистичный параллелизм завершает подтверждение конфликтов заранее через мемпул

Основная идея оптимистичного параллелизма заключается в предположении, что транзакции, обрабатываемые параллельно, не будут конфликтовать, поэтому на стороне приложения нет необходимости提交 объявление транзакции перед выполнением. Если при проверке после выполнения транзакции обнаруживается конфликт, Block-STM выполнит затронутые транзакции повторно для обеспечения согласованности.

Однако на практике, если не подтвердить заранее, конфликтуют ли зависимости транзакций, при реальном выполнении может появиться大量 ошибок,导致 задержки в работе публичного блокчейна. Поэтому оптимистичный параллелизм не является простым предположением об отсутствии конфликтов транзакций, а заранее избегает рисков на определенном этапе, этим этапом является этап трансляции транзакции.

На Aptos, после попадания транзакции в公共 мемпул, она будет предварительно упорядочена согласно определенным правилам (например, FIFO и уровень комиссий Gas),确保 транзакции в одном блоке не будут конфликтовать при параллельном выполнении. Из этого следует, что предлагатели Aptos фактически не обладают способностью упорядочивания транзакций, в сети также отсутствуют билдеры блоков. Это предварительное упорядочивание транзакций является ключом к реализации оптимистичного параллелизма в Aptos. В отличие от Solana, требующей введения объявления транзакций, Aptos не нуждается в этом механизме, поэтому требования к производительности нод значительно снижены. В плане сетевых накладных расходов на обеспечение отсутствия конфликтов транзакций, влияние добавления мемпула в Aptos на TPS jauh меньше, чем цена введения объявления транзакций в Solana. Поэтому TPS Aptos может достигать 160,000, что более чем в два раза превышает Solana. Влияние предварительного упорядочивания транзакций заключается в том, что захват MEV на Aptos становится сложнее, что для пользователей имеет как плюсы, так и минусы, здесь не будем углубляться.

Нарратив, основанный на безопасности, является направлением развития Aptos

• RWA: Aptos активно продвигает токенизацию реальных активов и институциональные финансовые решения. По сравнению с Ethereum, Block-STM Aptos может параллельно обрабатывать несколько транзакций перевода активов, избегая задержек подтверждения из-за перегрузки сети. На Solana или Sui, несмотря на высокую скорость транзакций, дизайн без мемпула может отбрасывать транзакции при перегрузке сети, влияя на стабильность подтверждения RWA. Предварительное упорядочивание в мемпуле Aptos则确保 транзакции进入 выполнение по порядку, даже в пиковые периоды поддерживая надежность записей активов. RWA требует поддержки сложных смарт-контрактов, таких как разделение активов, распределение доходов и проверки комплаенса. Модульный дизайн и безопасность языка Move позволяют разработчикам легче создавать надежные приложения RWA. По сравнению с этим, сложность и риски уязвимостей Solidity в Ethereum увеличивают затраты на разработку, а Rust программирование в Solana, хотя и эффективно, требует высокой кривой обучения для разработчиков. Дружелюбность экосистемы Aptos有望 привлечь больше проектов RWA, формируя положительную обратную связь. Потенциал Aptos в области RWA заключается в сочетании безопасности и производительности. В будущем он может сфокусироваться на сотрудничестве с традиционными финансовыми институтами, помещая высокоценные активы, такие как облигации и акции, в цепь, используя язык Move для создания стандартов токенизации с сильным комплаенсом. Этот нарратив “безопасность + эффективность” позволит Aptos выделиться на рынке RWA.

  • В июле 2024 года Aptos официально объявил о внедрении USDY от Ondo Finance в экосистему и интеграции с основными DEX и приложениями кредитования, по состоянию на 10 марта рыночная капитализация USDY на Aptos составляет около 15 миллионов долларов США, что составляет около 2,5% от общей рыночной капитализации USDY. В октябре 2024 года Aptos объявил, что Franklin Templeton запустил на сети Aptos представительный токеном BENJI цепной государственный денежный фонд США Franklin (FOBXX). Кроме того, Aptos сотрудничает с Libre для продвижения токенизации ценных бумаг, помещая инвестиционные фонды Brevan Howard, BlackRock и Hamilton Lane в цепь, усиливая доступ институциональных инвесторов.

• Платежи в стейблкоинах: Платежи в стейблкоинах требуют обеспечения финальности транзакций и безопасности активов. Язык Move в Aptos предотвращает двойное расходование через модель ресурсов,确保 точность каждого перевода стейблкоинов. Например, когда пользователь использует USDC на Aptos для оплаты, обновление состояния транзакции строго защищено, избегая потери средств из-за уязвимостей контракта. Кроме того, низкие комиссии Gas в Aptos (благодаря распределению затрат высокой TPS) делают его крайне конкурентоспособным в сценариях мелких платежей. Высокие комиссии Gas в Ethereum ограничивают его платежные приложения, а хотя Solana имеет низкие затраты, риск отбрасывания транзакций при перегрузке сети может повлиять на пользовательский опыт. Предварительное упорядочивание в мемпуле и Block-STM Aptos则 гарантируют стабильность и низкую задержку платежных транзакций.

  • PayFi и платежи в стейблкоинах требуют баланса между децентрализацией и регуляторным комплаенсом. Децентрализованный консенсус AptosBFT снижает риск централизации, в то время как его модульная архитектура поддерживает разработчиков во встраивании проверок KYC/AML. Например, эмитент стейблкоинов может развернуть комплаенс-контракт на Aptos,确保 транзакции соответствуют местным regulations, не жертвуя эффективностью сети. Это преимущество перед централизованной моделью релея в Ethereum, а также восполняет потенциальные недостатки комплаенса,主导 предлагаателями в Solana. Сбалансированный дизайн Aptos делает его более подходящим для входа финансовых институтов.

  • Потенциал Aptos в области PayFi и платежей в стейблкоинах заключается в триединстве “безопасность, эффективность, комплаенс”. В будущем он будет持续 продвигать массовое внедрение стейблкоинов, создавать сети трансграничных платежей или сотрудничать с платежными гигантами для разработки систем расчетов on-chain. Высокая TPS и низкие затраты также могут поддерживать сценарии микроплатежей, такие как чаевые в реальном времени для создателей контента. Нарратив Aptos может сфокусироваться на “инфраструктуре платежей следующего поколения”, привлекая двусторонний трафик предприятий и пользователей.

Преимущества Aptos в безопасности——предварительное упорядочивание в мемпуле, Block-STM, AptosBFT и язык Move——не только повышают устойчивость к атакам, но и закладывают прочный фундамент для нарративов RWA и PayFi. В области RWA его высокая безопасность и пропускная способность поддерживают токенизацию активов и масштабные транзакции; в PayFi и платежах в стейблкоинах низкие затраты и высокая эффективность продвигают落地 реальных приложений. По сравнению с稳健 но неэффективным Ethereum, высокоскоростной но с высоким порогом Solana, Aptos открывает новую ситуацию путем баланса. В будущем Aptos может凭借 эти преимущества сформировать нарратив “ценностной сети,驱动 безопасностью”, став мостом между традиционной экономикой и блокчейном.

Резюме: Технические различия Aptos и будущий нарратив

Через призму жизненного цикла транзакции мы можем четко сравнить различия в техническом дизайне между Aptos и Ethereum, Solana и Sui, и раскрыть их ключевые нарративы. Следующая таблица суммирует сходства и различия между четырьмя на этапах трансляции, упорядочивания и выполнения, уникальные преимущества Aptos также由此 выделяются:

Дизайн Aptos achieves хитрый баланс между производительностью и безопасностью. Его предварительное упорядочивание в мемпуле в сочетании с оптимистичным параллелизмом Block-STM снижает порог нод и achieves высокую пропускную способность 160,000 TPS, превосходя детерминированный параллелизм Solana и параллелизм на уровне объектов Sui. По сравнению с последовательным выполнением Ethereum, параллельные возможности Aptos приносят качественный скачок; а по сравнению с агрессивной оптимизацией Solana и Sui, отказавшихся от мемпула, Aptos сохраняет механизм предварительного упорядочивания, обеспечивая стабильность сети при высокой нагрузке. Эта идея “стабильность в поисках скорости”, дополненная моделью ресурсов языка Move, наделяет Aptos более высокой безопасностью——будь то защита от DDoS-атак или предотвращение уязвимостей контрактов, она превосходит традиционную архитектуру Ethereum и высокую зависимость от оборудования Solana. По сравнению с Sui, также основанным на языке Move, дивергенция Aptos и Sui более вдохновляюща. Sui ориентирован на объекты,追求 экстремальную производительность через упорядочивание DAG и параллелизм на уровне объектов, подходит для сценариев управления активами с высокой конкуренцией; а Aptos ориентирован на аккаунты, опираясь на мемпул и оптимистичный параллелизм, балансируя универсальность и совместимость экосистемы. Это различие не только отражает выбор технического пути, но и предвещает дивергенцию направлений применения: Sui может быть более искусным в сложных операциях с активами, Aptos же занимает преимущество в сценариях,驱动 безопасностью. Именно на основе этого сочетания безопасности и производительности Aptos демонстрирует огромный потенциал в нарративах RWA и PayFi. В области RWA высокая пропускная способность Aptos поддерживает масштабное помещение активов в цепь, недавнее сотрудничество с Ondo Finance (рыночная капитализация USDY около 15 миллионов долларов США), Franklin Templeton и Libre уже показывает результаты. В PayFi и платежах в стейблкоинах низкие затраты, высокая эффективность и комплаенс Aptos поддерживают микроплатежи и трансграничные расчеты, становясь сильным кандидатом на “инфраструктуру платежей следующего поколения”.

Таким образом, Aptos интегрирует соображения безопасности и эффективности в каждый этап жизненного цикла транзакции, отличаясь от稳健 но неэффективного Ethereum, высокопроизводительного но с высоким порогом Solana, а также极致 оптимизации,驱动 объектами Sui. В будущем Aptos может凭借 нарратив “ценностной сети,驱动 безопасностью” соединить традиционные финансы и экосистему блокчейна,持续 усиливать усилия в областях RWA и PayFi,构建 новую格局 публичного блокчейна, сочетающего доверие и масштабируемость.

О Movemaker: Movemaker — это первая официальная общественная организация, авторизованная Фондом Aptos, совместно инициированная Ankaa и BlockBooster,专注于 продвижение строительства и развития экосистемы Aptos в китайскоязычном регионе. Как официальный представитель Aptos в китайскоязычном регионе, Movemaker стремится создать разнообразную, открытую и процветающую экосистему Aptos путем соединения разработчиков, пользователей, капитала и многочисленных партнеров экосистемы.

Отказ от ответственности: Эта статья/блог предназначена только для справки, представляет личное мнение автора и не представляет позицию Movemaker. Эта статья не предназначена для предоставления: (i) инвестиционных советов или рекомендаций по инвестициям; (ii) предложения или solicitation покупки, продажи или удержания цифровых активов; или (iii) финансовых, бухгалтерских, юридических или налоговых советов. Удержание цифровых активов, включая стейблкоины и NFT, сопряжено с крайне высокими рисками, цены сильно колеблются и даже могут стать бесполезными. Вы должны тщательно рассмотреть, подходит ли вам торговля или удержание цифровых активов, исходя из вашего финансового положения. В случае вопросов по конкретным ситуациям проконсультируйтесь с вашим юридическим, налоговым или инвестиционным консультантом. Информация, предоставленная в этой статье (включая рыночные данные и статистическую информацию, если таковые имеются), предназначена только для общей справки. При编写 этих данных и图表 было уделено разумное внимание, но мы не несем ответственности за любые фактические ошибки или упущения, выраженные в них.