Ejecución paralela optimista de Aptos: comparación de las diferencias tecnológicas de las cadenas públicas y dirección de desarrollo futuro

Análisis profundo de las diferencias tecnológicas entre Aptos y las principales cadenas de bloques

Comparar las características técnicas de diferentes cadenas de bloques puede parecer aburrido o unilateral dependiendo del ángulo de observación. Para entender rápida y precisamente las diferencias entre Aptos y otras cadenas de bloques, es crucial elegir un punto de entrada adecuado.

El ciclo de vida de una transacción es la mejor perspectiva para analizar las diferencias entre cadenas de bloques públicas. Al estudiar el proceso completo de una transacción desde su creación hasta la confirmación final, incluyendo pasos como la creación e iniciación, difusión, ordenación, ejecución y actualización de estado, podemos comprender claramente el enfoque de diseño y las decisiones tecnológicas de cada cadena de bloques pública. Con esto como base, se puede entender hacia atrás los conceptos centrales de diferentes cadenas de bloques públicas; hacia adelante, se puede explorar cómo desarrollar aplicaciones atractivas para el mercado en Aptos.

Todas las transacciones de blockchain giran en torno a estos cinco pasos. Este artículo se centrará en Aptos, analizará su diseño único y lo comparará con Ethereum y Solana.

Entender de manera sencilla las principales diferencias entre Ethereum, Solana y Aptos en el ciclo de vida de una transacción

Aptos: Diseño optimista y de alto rendimiento en paralelo

Aptos es una cadena pública centrada en el alto rendimiento, cuyo ciclo de vida de las transacciones es similar al de Ethereum, pero ha logrado mejoras significativas en el rendimiento a través de una ejecución paralela optimista única y la optimización de la memoria. A continuación se presentan los pasos clave en el ciclo de vida de las transacciones en Aptos:

Crear e iniciar

La red Aptos se compone de nodos ligeros, nodos completos y validadores. Los usuarios inician transacciones a través de nodos ligeros (como billeteras o aplicaciones), los nodos ligeros reenvían las transacciones a nodos completos cercanos, y los nodos completos luego sincronizan con los validadores.

transmisión

Aptos ha mantenido el pool de memoria, pero después de QuorumStore, ya no se comparte entre los pools de memoria. A diferencia de Ethereum, cuyo pool de memoria no es solo un búfer de transacciones. Una vez que las transacciones entran en el pool de memoria, el sistema las preordena según reglas establecidas (como primero en entrar, primero en salir o tarifas de Gas), asegurando que no haya conflictos durante la ejecución paralela posterior. Este diseño evita la alta demanda de hardware que se requiere para declarar previamente los conjuntos de lectura y escritura.

orden

Aptos utiliza el mecanismo de consenso AptosBFT, donde el proponente en principio no puede ordenar libremente las transacciones, pero el aip-68 otorga al proponente el derecho adicional de rellenar las transacciones retrasadas. Dado que la preordenación del pool de memoria se ha completado previamente para evitar conflictos, la generación de bloques depende más de la colaboración entre los validadores, en lugar de ser dominada por el proponente.

ejecutar

Aptos utiliza la tecnología Block-STM para lograr una ejecución paralela optimista. Las transacciones se asumen sin conflictos y se procesan simultáneamente; si se detecta un conflicto después de la ejecución, las transacciones afectadas se volverán a ejecutar. Este método aprovecha al máximo los procesadores multicore para mejorar la eficiencia, alcanzando un TPS de hasta 160,000.

actualización de estado

Estado de sincronización del validador, la finalización se confirma a través de puntos de control, similar al mecanismo de Epoch de Ethereum, pero con mayor eficiencia.

La ventaja principal de Aptos radica en la combinación de la paralelización optimista y el preordenamiento de la piscina de memoria, lo que reduce la demanda de rendimiento de los nodos y mejora significativamente el rendimiento.

Ethereum: Estándar de ejecución en serie

Ethereum, como pionero de los contratos inteligentes, es el punto de partida de la tecnología de cadenas públicas, y su ciclo de vida de transacciones proporciona el marco básico para entender Aptos.

Ciclo de vida de las transacciones de Ethereum

  • Creación e iniciación: Los usuarios inician transacciones a través de la billetera mediante un gateway de retransmisión o una interfaz RPC.

  • Transmisión: La transacción entra en el pool de memoria pública, esperando ser empaquetada.

  • Ordenación: Después de la actualización de PoS, los constructores de bloques empaquetan las transacciones según el principio de maximización de beneficios, y después de la subasta de la capa de retransmisión, se envían al proponente.

  • Ejecutar: EVM procesa transacciones en serie, actualiza el estado en un solo hilo.

  • Actualización de estado: El bloque debe ser confirmado por dos puntos de control para su finalización.

La ejecución en serie de Ethereum y el diseño de la memoria limitan su rendimiento, con un tiempo de bloque de 12 segundos/slot y un TPS bajo. En comparación, Aptos logra un salto cualitativo a través de la ejecución paralela y la optimización de la memoria.

Entender de manera sencilla las principales diferencias entre Ethereum, Solana y Aptos en el ciclo de vida de una transacción

Solana: Optimización extrema de la paralelización determinista

Solana es conocida por su alto rendimiento, y su ciclo de vida de transacciones es significativamente diferente al de Aptos, especialmente en lo que respecta a la memoria y el método de ejecución.

ciclo de vida de las transacciones de Solana

  • Crear e iniciar: el usuario inicia la transacción a través de la billetera.

  • Broadcast: Sin grupo de memoria pública, las transacciones se envían directamente a los proponentes actuales y a los dos siguientes.

  • Orden: El proponente empaqueta bloques basándose en PoH (Prueba de Historia), el tiempo de bloque es de solo 400 milisegundos.

  • Ejecución: La máquina virtual Sealevel utiliza ejecución paralela determinista, y se debe declarar con anticipación el conjunto de lecturas y escrituras para evitar conflictos.

  • Actualización de estado: confirmación rápida de consenso BFT.

Solana no utiliza un pool de memoria porque este podría convertirse en un cuello de botella de rendimiento. Debido a la ausencia de un pool de memoria y al consenso PoH único de Solana, los nodos pueden alcanzar rápidamente un consenso sobre el orden de las transacciones, evitando la necesidad de que las transacciones se coloquen en cola en un pool de memoria, permitiendo que las transacciones se realicen casi instantáneamente. Sin embargo, esto también significa que en caso de sobrecarga de la red, las transacciones pueden ser descartadas en lugar de esperar, y los usuarios deben volver a enviarlas.

En comparación, el paralelismo optimista de Aptos no requiere declarar conjuntos de lectura y escritura, el umbral para los nodos es más bajo, pero el TPS es más alto.

Entender de manera sencilla las principales diferencias entre Ethereum, Solana y Aptos en el ciclo de vida de una transacción

Dos caminos de ejecución paralela: Aptos vs Solana

La ejecución de la transacción representa la actualización del estado del bloque, es el proceso en el que la instrucción de inicio de la transacción se convierte en un estado final. ¿Cómo se entiende este cambio? El nodo asume que la transacción fue exitosa y calcula su impacto en el estado de la red, este proceso de cálculo es la ejecución.

Por lo tanto, la ejecución paralela en la blockchain se refiere al proceso en el que múltiples procesadores de núcleos calculan simultáneamente el estado de la red. En el mercado actual, la ejecución paralela se divide en dos tipos: ejecución paralela determinista y ejecución paralela optimista. La diferencia entre estas dos direcciones de desarrollo radica en cómo asegurar que las transacciones paralelas no entren en conflicto, es decir, si existe una relación de dependencia entre las transacciones.

Como se puede ver, el momento en que se determina el conflicto de dependencias de transacciones paralelas en el ciclo de vida de las transacciones decide la diferenciación entre la ejecución paralela determinista y la ejecución paralela optimista. Aptos y Solana han elegido diferentes direcciones:

  • Paralelismo determinista (Solana): antes de transmitir la transacción, se debe declarar el conjunto de lectura y escritura. El motor Sealevel procesa en paralelo las transacciones sin conflictos según la declaración, mientras que las transacciones en conflicto se ejecutan de forma serial. La ventaja es la eficiencia, y la desventaja es la alta demanda de hardware.

  • Optimismo paralelo (Aptos): Supone que las transacciones no tienen conflictos, la ejecución paralela de Block-STM se verifica posteriormente; si hay conflictos, se reintenta. La preordenación en el pool de memoria reduce el riesgo de conflictos, aliviando la carga de los nodos.

Ejemplo: Cuenta A con un saldo de 100, transacción 1 envía 70 a B, transacción 2 envía 50 a C. Solana confirma conflictos anticipadamente a través de declaraciones y procesa en orden; Aptos ejecuta en paralelo y si descubre que el saldo es insuficiente, ajusta de nuevo. La flexibilidad de Aptos lo hace más escalable.

Entender de manera sencilla las principales diferencias entre Ethereum, Solana y Aptos en el ciclo de vida de una transacción

La confirmación de conflictos se completa anticipadamente mediante la memoria caché optimista en paralelo

La idea central del optimismo paralelo es suponer que las transacciones procesadas en paralelo no entrarán en conflicto, por lo tanto, antes de la ejecución de la transacción, la aplicación no necesita enviar una declaración de transacción. Si se detecta un conflicto durante la verificación después de la ejecución de la transacción, Block-STM volverá a ejecutar las transacciones afectadas para garantizar la consistencia.

Sin embargo, en la práctica, si no se confirma de antemano si hay conflictos en las dependencias de la transacción, puede haber numerosos errores durante la ejecución real, lo que provoca un funcionamiento lento de la cadena pública. Por lo tanto, la paralelización optimista no es simplemente suponer que no hay conflictos en las transacciones, sino que en una cierta etapa se evitan los riesgos de antemano, y esa etapa es la fase de difusión de la transacción.

En Aptos, una vez que una transacción entra en el pool de memoria pública, se preordena según ciertas reglas (como primero en entrar, primero en salir y la altura de las tarifas de Gas) para asegurar que las transacciones en un bloque no entren en conflicto durante la ejecución paralela. Como se puede ver, los proponentes de Aptos en realidad no tienen la capacidad de ordenar transacciones, y no existen constructores de bloques en la red. Esta preordenación de transacciones es clave para que Aptos implemente paralelismo optimista. A diferencia de Solana, que necesita introducir declaraciones de transacciones, Aptos no requiere este mecanismo, lo que reduce drásticamente los requisitos de rendimiento de los nodos. En términos de gastos de red para asegurar que las transacciones no entren en conflicto, la adición del pool de memoria en Aptos tiene un impacto mucho menor en el TPS que el costo de introducir declaraciones de transacciones en Solana. Por lo tanto, el TPS de Aptos puede alcanzar 160,000, más del doble que el de Solana. El impacto de la preordenación de transacciones es que aumenta la dificultad de capturar MEV en Aptos, lo que tiene ventajas y desventajas para los usuarios.

La narrativa basada en la seguridad es la dirección del desarrollo de Aptos

RWA

Aptos está avanzando activamente en la tokenización de activos reales y soluciones financieras institucionales. En comparación con Ethereum, el Block-STM de Aptos puede procesar en paralelo múltiples transacciones de transferencia de activos, evitando retrasos en la certificación debido a la congestión de la red. En algunas plataformas, aunque la velocidad de transacción es rápida, la falta de diseño de memoria puede llevar a la eliminación de transacciones en caso de sobrecarga de la red, afectando la estabilidad de la certificación de RWA. El preordenamiento de la memoria de Aptos garantiza que las transacciones entren en ejecución en orden, manteniendo la fiabilidad de los registros de activos incluso en períodos de alta demanda.

RWA necesita el soporte de contratos inteligentes complejos, como la división de activos, la distribución de ingresos y la verificación de cumplimiento. El diseño modular y la seguridad del lenguaje Move permiten a los desarrolladores construir aplicaciones RWA confiables más fácilmente. En comparación, la complejidad del lenguaje de programación y el riesgo de vulnerabilidades en ciertas plataformas aumentan los costos de desarrollo, mientras que en otras plataformas, aunque la programación es eficiente, requiere una curva de aprendizaje más alta para los desarrolladores. La amigabilidad ecológica de Aptos promete atraer más proyectos RWA, formando un ciclo positivo.

El potencial de Aptos en el ámbito de RWA radica en la combinación de seguridad y rendimiento. En el futuro, puede centrarse en colaborar con instituciones financieras tradicionales para tokenizar activos de alto valor como bonos y acciones, aprovechando el lenguaje Move para crear estándares de tokenización altamente conformes. Esta narrativa de "seguridad + eficiencia" puede permitir que Aptos se destaque en el mercado de RWA.

En julio de 2024, Aptos anunció que introduciría USDY de Ondo Finance en su ecosistema e integraría en los principales DEX y aplicaciones de préstamos. Hasta el 10 de marzo, la capitalización de mercado de USDY en Aptos era de aproximadamente 15 millones de dólares, lo que representaba alrededor del 2.5% de la capitalización total de USDY. En octubre de 2024, Aptos anunció que Franklin Templeton había lanzado un fondo del mercado monetario del gobierno de EE. UU. (FOBXX) representado por el token BENJI en la red Aptos. Además, Aptos está colaborando con Libre para promover la tokenización de valores, llevando los fondos de inversión de varias empresas de inversión a la cadena, ampliando el acceso de los inversores institucionales.

pago en stablecoin

Los pagos con stablecoins necesitan asegurar la finalización de las transacciones y la seguridad de los activos. El lenguaje Move de Aptos previene el doble gasto a través de un modelo de recursos, asegurando la precisión de cada transferencia de stablecoin. Por ejemplo, cuando un usuario paga con USDC en Aptos, el estado de la transacción está estrictamente protegido, evitando la pérdida de fondos debido a vulnerabilidades en los contratos. Además, las bajas tarifas de Gas de Aptos (gracias a la alta TPS que distribuye costos) lo hacen extremadamente competitivo en escenarios de pagos pequeños. Las altas tarifas de Gas de ciertas cadenas públicas limitan sus aplicaciones de pago, mientras que otras cadenas públicas, aunque de bajo costo, pueden enfrentar riesgos de descarte de transacciones durante la sobrecarga de la red, lo que podría afectar la experiencia del usuario. El preordenamiento de la memoria y Block-STM de Aptos garantizan la estabilidad y baja latencia de las transacciones de pago.

PayFi y el pago con stablecoins deben equilibrar la descentralización y el cumplimiento regulatorio. El consenso descentralizado de AptosBFT reduce el riesgo de centralización, mientras que su arquitectura modular permite a los desarrolladores incorporar verificaciones de KYC/AML. Por ejemplo, un emisor de stablecoins puede desplegar contratos de cumplimiento en Aptos para asegurar que las transacciones cumplan con la normativa local, sin sacrificar la eficiencia de la red. Esto es superior al modelo de retransmisión centralizada de algunas cadenas públicas y compensa las posibles deficiencias de cumplimiento dominadas por los proponentes de otras cadenas públicas. El diseño equilibrado de Aptos lo hace más adecuado para la entrada de instituciones financieras.

El potencial de Aptos en el ámbito de PayFi y los pagos con stablecoins radica en la tríada de "seguridad, eficiencia y cumplimiento". En el futuro, se seguirá impulsando la adopción masiva de stablecoins, creando una red de pagos transfronterizos o colaborando con gigantes de los pagos para desarrollar sistemas de liquidación en la cadena. Un alto TPS y bajos costos también pueden respaldar escenarios de micropagos, como las donaciones en tiempo real de creadores de contenido. La narrativa de Aptos puede centrarse en "la infraestructura de pagos de próxima generación", atrayendo tráfico tanto de empresas como de usuarios.

La seguridad de Aptos

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MetaDreamervip
· 08-13 20:35
Solana no puede competir con él, quienes entienden, entienden.
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DeFiVeteranvip
· 08-13 14:54
Esta ola tiene que ser Aptos
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LiquidityHuntervip
· 08-10 22:40
Aptos puede funcionar, solo depende del ecosistema.
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ParallelChainMaxivip
· 08-10 22:37
El optimismo paralelo es solo charla, ya se ha especulado.
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NftDataDetectivevip
· 08-10 22:37
hm... aún no estoy convencido de que aptos pueda superar el tps de sol fr fr
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BlockchainDecodervip
· 08-10 22:34
Desde la perspectiva de la estructura de datos, el mecanismo de paralelismo de Aptos es realmente ingenioso. Referencia DDIA capítulo 7.
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Web3ProductManagervip
· 08-10 22:33
al observar las métricas del viaje del usuario, la ejecución paralela de aptos podría ser un gran gancho de retención... pero ¿dónde están los datos de cohortes para respaldar esto? necesito ver algunas tendencias reales de DAU/MA.
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