Aptos網路發展的8大創新動力

Aptos作爲一個延遲最低、吞吐量最高的區塊鏈網路,爲開發者構建Web3應用帶來了重大變革。本文將介紹推動Aptos網路蓬勃發展的8大核心創新。

1. Move語言:更適合構建應用

Aptos採用Move編程語言,爲開發者提供了更優越的開發環境,提高了開發效率。Move是一種富有表現力且易於使用的語言,專爲安全的資產管理而設計。

Aptos區塊鏈與Move語言深度集成,共享許多核心設計理念,使Aptos成爲高效愉快的Move開發平台。Move最初就是爲Aptos的前身而設計,這種淵源確保了現有Move開發者可以無縫遷移到Aptos,新手也可以從之前的文檔和示例中受益。

Aptos在語言和框架層面添加了多項功能,極大改進了Move生態系統,包括完善的安全架構、詳細可配置的燃料計量、代碼可升級性、資源帳戶等。此外,Move驗證器爲智能合約提供了額外的不變量保障,在Aptos上得到積極擴展。

許多Move語言的早期研究者和開發者仍活躍在Aptos生態中,持續增強Move語言和社區。經過四年的驗證,Move已成爲一種可用於生產環境的成熟開發語言。

2. Block-STM:帶來更多編程自由

Block-STM是一種新型智能合約並行執行引擎,基於Aptos的交易內存和樂觀並發控制原則構建。這種創新的交易並行化方法可以在不影響開發體驗的同時加快處理速度。

與其他需要讀寫數據來破壞交易原子性的並行執行引擎不同,Block-STM讓開發者可以自由編碼,爲實際應用實現更高吞吐量和更低延遲。開發者可以輕鬆構建高度並行化的應用,Block-STM支持比其他需要拆分操作的並行環境更豐富的原子性,通過降低延遲和提高成本效率來改善用戶體驗。

3. 鏈上治理和去中心化

爲支持真正去中心化和無許可的Layer 1,Aptos內置了鏈上治理機制,可實現網路和虛擬機配置的無縫更改。這在Aptos激勵測試網3和主網上得到了證明。

在主網上,通過降低"投票權增加限制"提高了網路可靠性,設置更積極的閾值以快速引導網路。超過52%的代幣持有者投票支持該提案,幫助保護網路安全。

自誕生以來,Aptos社區就能創建和投票提案,影響區塊鏈的行爲。治理提案包括:修改epoch持續時間,調整驗證者權益的最小和最大值,修改標志,進行核心代碼的軟件升級,以及升級Aptos框架模塊等。

4. AptosBFTv4:高效共識

AptosBFTv4是首個具有嚴格正確性證明的生產級區塊鏈BFT協議。該協議採用樂觀響應機制,實現低延遲和高吞吐量,充分利用底層網路。在Hotstuff基礎上改進,AptosBFTv4將提交延遲從3步減少到2步,在不犧牲通信補償的情況下減少了33%的延遲。

該實施考慮了安全性和可升級性,清晰分離不變量以便隔離和審計,強制執行不分叉理念。相同的軟體棧已經過4次升級並在實時網路上測試,證明了其開發過程的周密性和穩健性。

即使個別節點宕機,Aptos也能確保整個網路的正常運行。這得益於鏈上信譽系統,該系統將過去的可用性和性能作爲未來的指標,自動將反應遲鈍和表現不佳的驗證者的負面影響降至最低。

5. 增強用戶信心的安全措施

Aptos帳戶支持靈活的密鑰管理,包括密鑰輪換、加密敏捷性和混合托管模型。密鑰輪換是良好的使用習慣,對防止遠程攻擊至關重要。在其他區塊鏈上,只能通過遷移所有資產到新帳戶來實現輪換。Aptos的帳戶與密鑰解耦方法支持無縫添加新的數字籤名算法。

錢包可以使用交易預執行,在用戶籤名前解釋交易結果,有助於減輕網絡釣魚等安全風險。Aptos還通過序列號、到期時間和鏈ID三重保護,限制每筆交易的可行性。

Aptos的共識協議和經過身分驗證的存儲實現了對輕客戶端協議的無縫支持,提供更安全可信的用戶體驗。網路歡迎任何人連接全節點直接訪問經過身分驗證的數據。Aptos建立在高效的多播樹結構之上,爲參與者提供高吞吐量、低延遲的區塊鏈狀態傳播網路。

6. 面向未來的模塊化架構

Aptos具有可升級性的歷史,從設計之初就考慮到模塊化和靈活性。這使得Aptos架構能夠支持頻繁升級,快速採用最新技術進步,並爲新興用例提供支持。

模塊化架構設計創造了客戶端靈活性,針對零停機的頻繁升級進行了優化。Aptos區塊鏈包括嵌入式鏈上變更管理協議,可快速部署新技術創新並支持新的Web3用例。

7. 基於提案的獎勵制度

Aptos實施了基於提案績效的獎勵作爲質押獎勵系統,以促進更大程度的去中心化。這種系統比基於投票的獎勵更不敏感於跨區域延遲,提高了偏遠地區節點的獎勵率,抑制了地理分布的影響。

獎勵模式仍然考慮投票行爲,因爲良好的投票績效會影響提議者選舉概率。這種方法避免了節點運營商將節點集中到主集羣附近以獲得更多獎勵的問題,有助於保持網路的地理分布和去中心化。

8. 高性能稀疏默克爾樹

Aptos使用Jellyfish Merkle Tree (JMT)設計,利用單調遞增的基於版本的密鑰模式來優化底層存儲引擎的寫入。JMT在CPU、I/O和存儲佔用之間達到了實用的平衡點,確保了令人滿意的性能。

除JMT外,Aptos還有一種內存中、無鎖的稀疏默克爾樹實現,專爲緩存和並行化而設計,與Block-STM配合使用以促進高性能全局狀態更新。

這些創新使Aptos成爲一個高效、安全、可擴展的區塊鏈平台,爲開發者和用戶提供了優越的體驗。隨着技術的不斷演進,Aptos有望在Web3生態系統中發揮越來越重要的作用。