Análise aprofundada das diferenças técnicas entre Aptos, Ethereum e Solana

O ciclo de vida das transações é um ponto de entrada chave para entender as características de diferentes tecnologias de blockchain. Ao analisar o processo completo de uma transação, desde a sua criação até a atualização do estado final, incluindo criação e início, transmissão, ordenação, execução e atualização de estado, podemos compreender claramente os conceitos de design e as escolhas tecnológicas de cada blockchain. Com isso como base, podemos entender melhor as principais vantagens das blockchains e explorar como desenvolver aplicações atraentes sobre elas.

Aptos: Otimização paralela e design de alto desempenho

Aptos, como uma blockchain pública que enfatiza alto desempenho, tem um ciclo de vida de transações semelhante ao Ethereum, mas alcançou um aumento significativo de desempenho através da execução paralela otimista única e da otimização do pool de memória.

Criar e Iniciar

A rede Aptos é composta por nós leves, nós completos e validadores. Os usuários iniciam transações através de nós leves (, como carteiras ou aplicativos ), os nós leves repassam as transações para nós completos próximos, que então sincronizam com os validadores.

transmissão

Aptos reservou o pool de memória, mas não compartilha entre pools de memória após o QuorumStore. Ao contrário do Ethereum, cujo pool de memória não é apenas um buffer de transações. Após a entrada no pool de memória, o sistema pré-ordena as transações com base nas regras (, como FIFO ou Taxa de Gas ), garantindo que não haja conflitos nas transações durante a execução paralela subsequente. Este design evita a alta demanda de hardware necessária para declarar antecipadamente os conjuntos de leitura e escrita.

ordenação

Aptos utiliza o consenso AptosBFT, onde os proponentes, em princípio, não podem ordenar livremente as transações. O aip-68 confere aos proponentes o direito adicional de preencher transações atrasadas. A pré-ordenção do pool de memórias foi concluída antecipadamente para evitar conflitos, e a geração de blocos depende mais da colaboração entre validadores do que da liderança dos proponentes.

executar

Aptos utiliza a tecnologia Block-STM para implementar a execução otimista em paralelo. As transações são assumidas como não conflituosas e processadas simultaneamente; se um conflito for descoberto após a execução, as transações afetadas serão reexecutadas. Este método aproveita ao máximo os processadores multicore para aumentar a eficiência, com TPS podendo atingir 160.000.

atualização de status

Estado de sincronização do validador, a finalização é confirmada através de pontos de verificação, semelhante ao mecanismo de Epoch do Ethereum, mas com maior eficiência.

A principal vantagem do Aptos reside na combinação de paralelismo otimista e pré-organização do pool de memória, que reduz a demanda de desempenho dos nós e aumenta significativamente a capacidade de processamento.

Ethereum: Benchmark de Execução em Série

Ethereum como o pioneiro dos contratos inteligentes, é o ponto de origem da tecnologia de blockchain pública, e seu ciclo de vida de transação fornece uma estrutura básica para entender outras blockchains públicas.

Ciclo de vida da transação Ethereum

• Criar e iniciar: os usuários iniciam transações através de carteiras por meio de gateways de retransmissão ou interfaces RPC.

• Broadcast: Transação entra no pool de memória pública, aguardando ser empacotada.

• Classificação: Após a atualização do PoS, os construtores de blocos empacotam transações com base no princípio da maximização do lucro, submetendo-as ao proponente após a licitação da camada de retransmissão.

• Execução: Processamento de transações EVM em série, atualização de estado em thread única.

• Atualização de estado: O bloco deve ser confirmado em sua finalidade através de dois pontos de verificação.

A execução sequencial do Ethereum e o design da pool de memórias limitam o desempenho, o tempo de bloco é de 12 segundos/slot, e o TPS é relativamente baixo. Em comparação, o Aptos alcançou um salto qualitativo através da execução paralela e da otimização da pool de memórias.

Solana: otimização extrema com paralelismo determinístico

Solana é conhecida pelo seu alto desempenho, e seu ciclo de vida das transações difere significativamente do Aptos, especialmente na pool de memória e no modo de execução.

Ciclo de vida da negociação Solana

• Criar e iniciar: o usuário inicia a transação através da carteira.

• Broadcast: Sem piscina de memórias públicas, as transações são enviadas diretamente aos proponentes atuais e aos dois seguintes.

• Ordenação: O proponente empacota blocos baseados em PoH(Prova de História), o tempo do bloco é apenas 400 milissegundos.

• Execução: A máquina virtual Sealevel utiliza execução paralela determinística, sendo necessário declarar antecipadamente os conjuntos de leitura e escrita para evitar conflitos.

• Atualização de estado: Confirmação rápida de consenso BFT.

A Solana não utiliza pools de memória para evitar gargalos de desempenho. Devido à ausência de pools de memória e ao seu exclusivo consenso PoH, os nós conseguem rapidamente alcançar um consenso sobre a ordem das transações, evitando a necessidade de as transações ficarem em fila nos pools de memória, tornando as transações quase instantaneamente executáveis. No entanto, isso também significa que, em situações de sobrecarga da rede, as transações podem ser descartadas em vez de aguardarem, e os usuários precisam reenviar.

Em comparação, a paralelização otimista da Aptos não requer a declaração de conjuntos de leitura e escrita, a barreira de entrada para os nós é menor, mas o TPS é mais alto.

Duas rotas de execução paralela: Aptos vs Solana

A execução da transação representa a atualização do estado do bloco, sendo o processo de conversão do comando de iniciação da transação em um estado final. Os nós assumem que a transação foi bem-sucedida e calculam seu impacto no estado da rede; esse processo de cálculo é a execução.

A execução paralela em blockchain refere-se ao processo em que múltiplos processadores de núcleo calculam simultaneamente o estado da rede. No mercado atual, a execução paralela é dividida em duas formas: execução paralela determinística e execução paralela otimista. As diferenças entre estas duas direções de desenvolvimento residem em como garantir que as transações paralelas não entrem em conflito.

No ciclo de vida das transações, o momento de determinar os conflitos nas dependências de transações paralelas decide a diferenciação entre as duas direções de desenvolvimento: execução paralela determinística e execução paralela otimista. Aptos e Solana escolheram direções diferentes:

• Paralelismo determinístico ( Solana ): Antes de transmitir a transação, é necessário declarar o conjunto de leitura e escrita. O motor Sealevel processa transações sem conflitos em paralelo, enquanto as transações em conflito são executadas em série. A vantagem é a eficiência, a desvantagem é a alta demanda por hardware.

• Otimista e paralelo ( Aptos ): supondo que as transações não têm conflitos, a execução paralela do Block-STM é verificada, se houver conflito, será feita uma nova tentativa. A pré-ordenação do pool de memória reduz o risco de conflitos, aliviando a carga dos nós.

Exemplo: Conta A com saldo de 100, transação 1 transfere 70 para B, transação 2 transfere 50 para C. Solana confirma conflitos antecipadamente por declaração e processa em ordem; Aptos, se descobrir saldo insuficiente após execução paralela, ajusta novamente. A flexibilidade do Aptos torna-o mais escalável.

Confirmação de conflitos antecipada através da memória de pool otimista

A ideia central da execução otimista em paralelo é assumir que as transações processadas em paralelo não entrarão em conflito, portanto, antes da execução da transação, a parte da aplicação não precisa submeter uma declaração de transação. Se, após a execução da transação, for verificado um conflito, o Block-STM irá reexecutar as transações afetadas para garantir a consistência.

No entanto, na prática, se não forem confirmados previamente se os requisitos da transação estão em conflito, durante a execução real pode haver uma grande quantidade de erros, resultando em lentidão na operação da blockchain pública. Portanto, a paralelização otimista não é apenas uma suposição de que não há conflitos nas transações, mas sim uma fase em que os riscos foram evitados antecipadamente, sendo essa fase a fase de difusão da transação.

No Aptos, após as transações entrarem no pool de memórias públicas, elas são pré-ordenadas de acordo com certas regras (, como FIFO e a altura das taxas de Gas ), garantindo que as transações dentro de um bloco não entrem em conflito durante a execução paralela. Assim, fica claro que os proponentes do Aptos não têm, na verdade, a capacidade de ordenar transações, e não existem construtores de blocos na rede. Essa pré-ordenação de transações é a chave para o Aptos realizar a paralelização otimista. Ao contrário do Solana, que precisa introduzir declarações de transações, o Aptos não requer esse mecanismo, reduzindo assim significativamente as exigências de desempenho dos nós. Em termos de custo de rede para garantir que as transações não entrem em conflito, a adição do pool de memórias no Aptos tem um impacto muito menor no TPS em comparação ao custo da introdução de declarações de transações no Solana. Portanto, o TPS do Aptos pode atingir 160.000, mais do que o dobro do Solana. O impacto da pré-ordenação de transações é que a captura de MEV no Aptos se torna mais difícil, o que tem prós e contras para os usuários.

A narrativa baseada na segurança é a direção do desenvolvimento da Aptos

RWA

Aptos está a avançar ativamente na tokenização de ativos reais e soluções financeiras institucionais. Em comparação com Ethereum, o Block-STM da Aptos consegue processar em paralelo múltiplas transações de transferência de ativos, evitando atrasos na verificação de direitos devido ao congestionamento da rede. Em algumas blockchains públicas, apesar da velocidade das transações ser rápida, a falta de design de pool de memória pode resultar na rejeição de transações em caso de sobrecarga da rede, afetando a estabilidade da verificação de direitos dos RWA. A pré-ordenacão do pool de memória da Aptos garante que as transações entrem em execução na ordem correta, mantendo a fiabilidade dos registos de ativos mesmo em períodos de pico.

RWA necessita de suporte complexo de contratos inteligentes, como a divisão de ativos, distribuição de rendimentos e verificação de conformidade. O design modular e a segurança da linguagem Move permitem que os desenvolvedores construam aplicações RWA fiáveis com mais facilidade. Em comparação, a complexidade da linguagem de programação de algumas blockchains públicas e o risco de vulnerabilidades aumentam os custos de desenvolvimento, enquanto outras blockchains públicas, embora eficientes, exigem uma curva de aprendizado mais alta dos desenvolvedores. A amigabilidade ecológica da Aptos espera atrair mais projetos RWA, formando um ciclo positivo.

O potencial da Aptos no campo dos RWA reside na combinação de segurança e desempenho. No futuro, poderá focar na colaboração com instituições financeiras tradicionais, trazendo ativos de alto valor como obrigações e ações para a blockchain, utilizando a linguagem Move para criar padrões de tokenização com forte conformidade. Esta narrativa de "segurança + eficiência" pode fazer com que a Aptos se destaque no mercado de RWA.

Em julho de 2024, a Aptos introduziu o USDY da Ondo Finance e integrou-o em DEXs principais e aplicativos de empréstimo. Até 10 de março, a capitalização de mercado do USDY na Aptos era de aproximadamente 15 milhões de dólares, representando cerca de 2,5% da capitalização total do USDY. Em outubro de 2024, a Aptos colaborou com a Franklin Templeton para lançar um fundo monetário do governo dos EUA na cadeia Franklin, representado pelo token BENJI (FOBXX). Além disso, a Aptos trabalhou com a Libre para promover a tokenização de títulos, colocando fundos de investimento de várias instituições de investimento conhecidas na cadeia, aumentando o acesso dos investidores institucionais.

pagamento em stablecoin

Os pagamentos em stablecoin precisam garantir a finalidade das transações e a segurança dos ativos. A linguagem Move do Aptos previne a duplicação de pagamentos através do modelo de recursos, garantindo a precisão de cada transferência de stablecoin. Por exemplo, quando os usuários pagam com USDC no Aptos, o estado da transação é rigorosamente protegido, evitando perdas de fundos devido a falhas de contrato. Além disso, as baixas taxas de Gas do Aptos ( beneficiam-se da alta TPS que compartilha custos ), tornando-o altamente competitivo em cenários de pagamentos de baixo valor. As altas taxas de Gas de algumas blockchains públicas limitam suas aplicações de pagamento, enquanto outras blockchains, embora com custos baixos, podem afetar a experiência do usuário devido ao risco de rejeição de transações em caso de sobrecarga da rede. O pré-processamento da memória do Aptos e o Block-STM garantem a estabilidade e a baixa latência das transações de pagamento.

O PayFi e os pagamentos em stablecoin precisam equilibrar descentralização e conformidade regulatória. O consenso descentralizado do AptosBFT reduz o risco de centralização, enquanto sua arquitetura modular permite que os desenvolvedores integrem verificações KYC/AML. Por exemplo, um emissor de stablecoin pode implantar contratos de conformidade no Aptos para garantir que as transações estejam em conformidade com as regulamentações locais, sem sacrificar a eficiência da rede. Isso é superior ao modelo de retransmissão centralizado de algumas blockchains públicas e também corrige as potenciais lacunas de conformidade dominadas por proponentes de outras blockchains públicas. O design equilibrado do Aptos o torna mais adequado para a entrada de instituições financeiras.

O potencial da Aptos no campo do PayFi e dos pagamentos em stablecoins reside na tríade "seguro, eficiente e em conformidade". No futuro, continuará a promover a adoção em massa de stablecoins, criando uma rede de pagamentos transfronteiriços ou colaborando com gigantes dos pagamentos para desenvolver sistemas de liquidação on-chain. A alta TPS e os baixos custos também podem suportar cenários de micropagamento, como recompensas em tempo real para criadores de conteúdo. A narrativa da Aptos pode focar na "infraestrutura de pagamento de próxima geração", atraindo fluxo bidirecional de empresas e usuários.

As vantagens da Aptos em termos de segurança ------ pré-classificação do pool de memória, Block-STM, AptosBFT e a linguagem Move ------ não só melhoraram a capacidade de resistência a ataques, mas também estabeleceram uma base sólida para as narrativas de RWA e PayFi. No campo de RWA, sua alta segurança e capacidade de throughput suportam a tokenização de ativos e transações em grande escala; em pagamentos PayFi e stablecoins, o baixo custo e a alta eficiência impulsionam a aplicação prática. Em comparação com as diferentes escolhas de outras blockchains, a Aptos abre um novo caminho com um equilíbrio. No futuro, a Aptos poderá, com essas vantagens, moldar a narrativa de "rede de valor impulsionada pela segurança", tornando-se a ponte entre a economia tradicional e o blockchain.

Resumo: As diferenças tecnológicas da Aptos e a narrativa futura