8 grandes motores de inovação para o desenvolvimento da rede Aptos

Aptos, como uma rede de blockchain com a menor latência e a maior capacidade de processamento, trouxe uma transformação significativa para os desenvolvedores na construção de aplicações Web3. Este artigo apresentará as 8 principais inovações que impulsionam o crescimento do ecossistema Aptos.

1. Move linguagem: mais adequada para construir aplicações

Aptos utiliza a linguagem de programação Move, proporcionando aos desenvolvedores um ambiente de desenvolvimento superior, aumentando a eficiência de desenvolvimento. Move é uma linguagem expressiva e fácil de usar, projetada para a gestão segura de ativos.

A blockchain Aptos é profundamente integrada com a linguagem Move, compartilhando muitos conceitos de design centrais, tornando a Aptos uma plataforma de desenvolvimento Move eficiente e agradável. A Move foi originalmente projetada para o antecessor da Aptos, essa origem garante que os desenvolvedores Move existentes possam migrar para a Aptos sem problemas, e os novatos também podem se beneficiar da documentação e exemplos anteriores.

Aptos adicionou várias funcionalidades a nível de linguagem e framework, melhorando significativamente o ecossistema Move, incluindo uma arquitetura de segurança robusta, medição de combustível detalhadamente configurável, atualizabilidade de código, contas de recursos, entre outros. Além disso, os validadores Move oferecem garantias adicionais de invariância para contratos inteligentes, sendo ampliados de forma ativa na Aptos.

Muitos dos primeiros pesquisadores e desenvolvedores da linguagem Move ainda estão ativos no ecossistema Aptos, continuando a fortalecer a linguagem Move e a comunidade. Após quatro anos de validação, o Move tornou-se uma linguagem de desenvolvimento madura que pode ser utilizada em ambientes de produção.

2. Block-STM: traz mais liberdade de programação

Block-STM é um novo motor de execução paralela de contratos inteligentes, construído com base na memória de transações da Aptos e nos princípios de controle de concorrência otimista. Este método inovador de paralelização de transações pode acelerar a velocidade de processamento sem afetar a experiência de desenvolvimento.

Ao contrário de outros motores de execução paralela que precisam ler e gravar dados para comprometer a atomicidade das transações, o Block-STM permite que os desenvolvedores codifiquem livremente, alcançando maior taxa de transferência e menor latência para aplicações reais. Os desenvolvedores podem construir facilmente aplicações altamente paralelizadas, e o Block-STM suporta uma atomicidade mais rica do que outros ambientes paralelos que requerem a divisão de operações, melhorando a experiência do usuário ao reduzir a latência e aumentar a eficiência de custos.

3. Governança na cadeia e descentralização

Para apoiar uma Layer 1 verdadeiramente descentralizada e sem permissões, o Aptos incorporou um mecanismo de governança on-chain, permitindo alterações sem costura na configuração da rede e da máquina virtual. Isso foi comprovado na rede de testes incentivada Aptos 3 e na rede principal.

Na mainnet, a confiabilidade da rede foi aumentada ao reduzir a "limitação do aumento do direito de voto" e definir um limiar mais agressivo para guiar rapidamente a rede. Mais de 52% dos detentores de tokens votaram a favor da proposta, ajudando a proteger a segurança da rede.

Desde a sua criação, a comunidade Aptos tem a capacidade de criar e votar em propostas, influenciando o comportamento da blockchain. As propostas de governança incluem: modificar a duração do epoch, ajustar os valores mínimo e máximo da participação dos validadores, modificar a bandeira, realizar atualizações de software do código principal e atualizar módulos do framework Aptos, entre outros.

4. AptosBFTv4: Consenso Eficiente

AptosBFTv4 é o primeiro protocolo BFT de blockchain de nível de produção com prova de correção rigorosa. Este protocolo utiliza um mecanismo de resposta otimista, alcançando baixa latência e alta capacidade de processamento, aproveitando ao máximo a rede subjacente. Com melhorias baseadas no Hotstuff, o AptosBFTv4 reduziu a latência de compromisso de 3 passos para 2 passos, diminuindo a latência em 33% sem sacrificar a compensação de comunicação.

A implementação considera a segurança e a escalabilidade, separando claramente os invariantes para facilitar o isolamento e a auditoria, reforçando a filosofia de não bifurcação. A mesma pilha de software já passou por 4 atualizações e foi testada na rede em tempo real, provando a minuciosidade e robustez do seu processo de desenvolvimento.

Mesmo que alguns nós estejam fora do ar, o Aptos consegue garantir o funcionamento normal de toda a rede. Isso se deve ao sistema de reputação em cadeia, que utiliza a disponibilidade e o desempenho passados como indicadores futuros, minimizando automaticamente o impacto negativo dos validadores lentos e com desempenho insatisfatório.

5. Medidas de segurança para aumentar a confiança do usuário

As contas Aptos suportam uma gestão de chaves flexível, incluindo rotação de chaves, agilidade na criptografia e um modelo de custódia híbrido. A rotação de chaves é uma boa prática de uso e é crucial para prevenir ataques remotos. Em outras blockchains, a rotação só pode ser realizada migrando todos os ativos para uma nova conta. O método desacoplado de contas e chaves da Aptos suporta a adição sem costura de novos algoritmos de assinatura digital.

As carteiras podem usar a pré-execução de transações, explicando o resultado da transação antes da assinatura do usuário, ajudando a mitigar riscos de segurança, como phishing. A Aptos também limita a viabilidade de cada transação através de uma proteção tripla com número de série, data de expiração e ID da cadeia.

O protocolo de consenso da Aptos e o armazenamento autenticado implementam suporte sem costura para o protocolo de cliente leve, oferecendo uma experiência de usuário mais segura e confiável. A rede acolhe qualquer pessoa que se conecte a um nó completo para acessar diretamente os dados autenticados. A Aptos é construída sobre uma estrutura de árvore de multicast eficiente, proporcionando aos participantes uma rede de propagação de estado de blockchain de alta taxa de transferência e baixa latência.

6. Arquitetura modular voltada para o futuro

Aptos tem uma história de escalabilidade, tendo considerado a modularidade e a flexibilidade desde o início do seu design. Isso permite que a arquitetura da Aptos suporte atualizações frequentes, adote rapidamente os mais recentes avanços tecnológicos e ofereça suporte a novos casos de uso.

O design de arquitetura modular criou flexibilidade para o cliente, otimizando atualizações frequentes sem tempo de inatividade. A blockchain Aptos inclui um protocolo de gestão de mudanças embutido na cadeia, permitindo a rápida implementação de inovações tecnológicas e suportando novos casos de uso da Web3.

7. Sistema de recompensas baseado em propostas

Aptos implementou recompensas baseadas no desempenho das propostas como um sistema de recompensas de staking, para promover um maior grau de descentralização. Este sistema é menos sensível a atrasos entre regiões do que recompensas baseadas em votos, aumentando a taxa de recompensas para nós em áreas remotas e diminuindo o impacto da distribuição geográfica.

O modo de recompensa ainda considera o comportamento de votação, pois um bom desempenho de votação afetará a probabilidade de eleição dos proponentes. Este método evita o problema dos operadores de nós concentrarem os nós nas proximidades do cluster principal para obter mais recompensas, ajudando a manter a distribuição geográfica e a descentralização da rede.

8. Árvore de Merkle esparsa de alto desempenho

Aptos usa a estrutura de Merkle Jellyfish (JMT) para otimizar a escrita do mecanismo de armazenamento subjacente, utilizando um padrão de chave baseado em versões que é monotonicamente crescente. O JMT alcançou um ponto de equilíbrio prático entre CPU, I/O e ocupação de armazenamento, garantindo um desempenho satisfatório.

Além do JMT, o Aptos tem uma implementação de árvore de Merkle esparsa em memória e sem bloqueios, projetada especificamente para caching e paralelização, utilizada em conjunto com o Block-STM para facilitar atualizações de estado global de alto desempenho.

Estas inovações fazem da Aptos uma plataforma de blockchain eficiente, segura e escalável, proporcionando uma experiência superior para desenvolvedores e utilizadores. Com a evolução contínua da tecnologia, a Aptos tem potencial para desempenhar um papel cada vez mais importante no ecossistema Web3.