Aptos网络发展的8大创新动力

Aptos作为一个延迟最低、吞吐量最高的区块链网络,为开发者构建Web3应用带来了重大变革。本文将介绍推动Aptos网络蓬勃发展的8大核心创新。

1. Move语言:更适合构建应用

Aptos采用Move编程语言,为开发者提供了更优越的开发环境,提高了开发效率。Move是一种富有表现力且易于使用的语言,专为安全的资产管理而设计。

Aptos区块链与Move语言深度集成,共享许多核心设计理念,使Aptos成为高效愉快的Move开发平台。Move最初就是为Aptos的前身而设计,这种渊源确保了现有Move开发者可以无缝迁移到Aptos,新手也可以从之前的文档和示例中受益。

Aptos在语言和框架层面添加了多项功能,极大改进了Move生态系统,包括完善的安全架构、详细可配置的燃料计量、代码可升级性、资源账户等。此外,Move验证器为智能合约提供了额外的不变量保障,在Aptos上得到积极扩展。

许多Move语言的早期研究者和开发者仍活跃在Aptos生态中,持续增强Move语言和社区。经过四年的验证,Move已成为一种可用于生产环境的成熟开发语言。

2. Block-STM:带来更多编程自由

Block-STM是一种新型智能合约并行执行引擎,基于Aptos的交易内存和乐观并发控制原则构建。这种创新的交易并行化方法可以在不影响开发体验的同时加快处理速度。

与其他需要读写数据来破坏交易原子性的并行执行引擎不同,Block-STM让开发者可以自由编码,为实际应用实现更高吞吐量和更低延迟。开发者可以轻松构建高度并行化的应用,Block-STM支持比其他需要拆分操作的并行环境更丰富的原子性,通过降低延迟和提高成本效率来改善用户体验。

3. 链上治理和去中心化

为支持真正去中心化和无许可的Layer 1,Aptos内置了链上治理机制,可实现网络和虚拟机配置的无缝更改。这在Aptos激励测试网3和主网上得到了证明。

在主网上,通过降低"投票权增加限制"提高了网络可靠性,设置更积极的阈值以快速引导网络。超过52%的代币持有者投票支持该提案,帮助保护网络安全。

自诞生以来,Aptos社区就能创建和投票提案,影响区块链的行为。治理提案包括:修改epoch持续时间,调整验证者权益的最小和最大值,修改标志,进行核心代码的软件升级,以及升级Aptos框架模块等。

4. AptosBFTv4:高效共识

AptosBFTv4是首个具有严格正确性证明的生产级区块链BFT协议。该协议采用乐观响应机制,实现低延迟和高吞吐量,充分利用底层网络。在Hotstuff基础上改进,AptosBFTv4将提交延迟从3步减少到2步,在不牺牲通信补偿的情况下减少了33%的延迟。

该实施考虑了安全性和可升级性,清晰分离不变量以便隔离和审计,强制执行不分叉理念。相同的软件栈已经过4次升级并在实时网络上测试,证明了其开发过程的周密性和稳健性。

即使个别节点宕机,Aptos也能确保整个网络的正常运行。这得益于链上信誉系统,该系统将过去的可用性和性能作为未来的指标,自动将反应迟钝和表现不佳的验证者的负面影响降至最低。

5. 增强用户信心的安全措施

Aptos账户支持灵活的密钥管理,包括密钥轮换、加密敏捷性和混合托管模型。密钥轮换是良好的使用习惯,对防止远程攻击至关重要。在其他区块链上,只能通过迁移所有资产到新账户来实现轮换。Aptos的账户与密钥解耦方法支持无缝添加新的数字签名算法。

钱包可以使用交易预执行,在用户签名前解释交易结果,有助于减轻网络钓鱼等安全风险。Aptos还通过序列号、到期时间和链ID三重保护,限制每笔交易的可行性。

Aptos的共识协议和经过身份验证的存储实现了对轻客户端协议的无缝支持,提供更安全可信的用户体验。网络欢迎任何人连接全节点直接访问经过身份验证的数据。Aptos建立在高效的多播树结构之上,为参与者提供高吞吐量、低延迟的区块链状态传播网络。

6. 面向未来的模块化架构

Aptos具有可升级性的历史,从设计之初就考虑到模块化和灵活性。这使得Aptos架构能够支持频繁升级,快速采用最新技术进步,并为新兴用例提供支持。

模块化架构设计创造了客户端灵活性,针对零停机的频繁升级进行了优化。Aptos区块链包括嵌入式链上变更管理协议,可快速部署新技术创新并支持新的Web3用例。

7. 基于提案的奖励制度

Aptos实施了基于提案绩效的奖励作为质押奖励系统,以促进更大程度的去中心化。这种系统比基于投票的奖励更不敏感于跨区域延迟,提高了偏远地区节点的奖励率,抑制了地理分布的影响。

奖励模式仍然考虑投票行为,因为良好的投票绩效会影响提议者选举概率。这种方法避免了节点运营商将节点集中到主集群附近以获得更多奖励的问题,有助于保持网络的地理分布和去中心化。

8. 高性能稀疏默克尔树

Aptos使用Jellyfish Merkle Tree (JMT)设计,利用单调递增的基于版本的密钥模式来优化底层存储引擎的写入。JMT在CPU、I/O和存储占用之间达到了实用的平衡点,确保了令人满意的性能。

除JMT外,Aptos还有一种内存中、无锁的稀疏默克尔树实现,专为缓存和并行化而设计,与Block-STM配合使用以促进高性能全局状态更新。

这些创新使Aptos成为一个高效、安全、可扩展的区块链平台,为开发者和用户提供了优越的体验。随着技术的不断演进,Aptos有望在Web3生态系统中发挥越来越重要的作用。