تحليل عميق لدورة حياة المعاملات: الاختلافات التقنية بين إثيريوم وSolana وAptos

قد تبدو مقارنة الخصائص التقنية لسلاسل الكتل المختلفة مملة أو جزئية بسبب اختلاف وجهات النظر. لفهم الفرق بين Aptos وسلاسل الكتل الأخرى بشكل شامل، فإن استخدام دورة حياة المعاملة كنقطة انطلاق هو خيار جيد. من خلال تحليل العملية الكاملة للمعاملة من الإنشاء إلى تحديث الحالة النهائية، بما في ذلك الإنشاء والإطلاق، والبث، والترتيب، والتنفيذ، وتحديث الحالة، يمكننا فهم بوضوح فلسفة تصميم كل سلسلة كتل والتنازلات التقنية.

تدور جميع معاملات البلوكشين حول هذه الخطوات الخمس. ستتناول هذه المقالة Aptos كمركز، وتفحص تصميمه الفريد، وتقارنه بإثيريوم وSolana.

Aptos: تصميم متفائل ومتوازي عالي الأداء

أبتوس هي سلسلة عامة تركز على الأداء العالي، على الرغم من أن دورة حياة المعاملات فيها مشابهة لإيثريوم، إلا أنها حققت تحسينات ملحوظة في الأداء من خلال التنفيذ المتوازي المتفائل الفريد وتحسينات في تجمع الذاكرة.

إنشاء وإطلاق

يتكون شبكة Aptos من عقد خفيفة وعقد كاملة ومتحققين. يقوم المستخدمون بإطلاق المعاملات من خلال العقد الخفيفة ( مثل المحفظة أو التطبيق )، حيث تقوم العقد الخفيفة بإعادة توجيه المعاملات إلى العقد الكاملة القريبة، ثم تقوم العقد الكاملة بمزامنتها مع المتحققين.

بث

احتفظت Aptos بمسبح الذاكرة، لكن بعد QuorumStore لم تعد المسابح تتشارك. على عكس إثيريوم، فإن مسبح الذاكرة في Aptos ليس مجرد منطقة تخزين للمعاملات. بعد دخول المعاملة إلى مسبح الذاكرة، يقوم النظام بترتيبها مسبقًا وفقًا لقواعد معينة ( مثل FIFO أو رسوم الغاز ) لضمان عدم حدوث أي تعارض أثناء التنفيذ المتوازي اللاحق. هذه التصميم يتجنب متطلبات الأجهزة العالية التي تحتاجها Solana للإعلان مسبقًا عن مجموعات القراءة والكتابة.

ترتيب

أبتوس تستخدم توافق AptosBFT، حيث لا يمكن للمقترح ترتيب المعاملات بحرية، ويمنح aip-68 المقترح الحق في ملء المعاملات المتأخرة. تم الانتهاء مسبقاً من فرز الذاكرة لتجنب الصراعات، ويعتمد إنشاء الكتل أكثر على التعاون بين المدققين بدلاً من قيادة المقترح.

تنفيذ

تستخدم Aptos تقنية Block-STM لتحقيق التنفيذ المتوازي المتفائل. يتم افتراض عدم وجود تعارض في المعاملات ويتم معالجتها في نفس الوقت، وإذا تم اكتشاف تعارض بعد التنفيذ، سيتم إعادة تنفيذ المعاملات المتأثرة. تستفيد هذه الطريقة بشكل كامل من وحدات المعالجة المتعددة لزيادة الكفاءة، حيث يمكن أن يصل معدل معاملات النظام في الثانية (TPS) إلى 160,000.

تحديث الحالة

حالة تزامن المدققين، يتم تأكيد النهائية من خلال نقاط التفتيش، مشابهة لآلية إيثيريوم Epoch، ولكن بكفاءة أعلى.

تتمثل الميزة الأساسية لـ Aptos في الجمع بين المعالجة المتوازية المتفائلة وترتيب المسبح في الذاكرة، مما يقلل من متطلبات أداء العقد ويزيد بشكل كبير من القدرة على المعالجة.

إثيريوم: المعايير التنفيذية المتسلسلة

إثيريوم كمنشئ للعقود الذكية، هو نقطة انطلاق تقنية السلاسل العامة، ودورة حياة معاملاته توفر الإطار الأساسي لفهم Aptos.

دورة حياة معاملات إثيريوم

• الإنشاء والإطلاق: يقوم المستخدم بإطلاق المعاملات من خلال المحفظة عبر بوابة الوسيط أو واجهة RPC.

• البث: الصفقة تدخل تجمع الذاكرة العامة، في انتظار التعبئة.

• الترتيب: بعد ترقية PoS، يقوم بناة الكتل بتغليف المعاملات وفقًا لمبدأ تحقيق أقصى ربح، ثم يتم تقديمها للمقترح بعد المزايدة من طبقة الترحيل.

• تنفيذ: معالجة المعاملات EVM بشكل متسلسل، تحديث الحالة في خيط واحد.

• تحديث الحالة: يجب أن تؤكد الكتلة من خلال نقطتين تفتيش لتحقيق النهائية.

تحد من أداء تنفيذ الإيثريوم المتسلسل وتصميم تجمع الذاكرة, حيث يكون وقت الكتلة 12 ثانية/فتحة, ومعدل المعاملات في الثانية منخفض. بالمقابل, حققت Aptos قفزة نوعية من خلال التنفيذ المتوازي وتحسين تجمع الذاكرة.

Solana: التحسين الأقصى المتوازي المؤكد

تشتهر Solana بأدائها العالي، حيث أن دورة حياة المعاملات لديها تختلف بشكل ملحوظ عن Aptos، خصوصًا في تجمع الذاكرة وطريقة التنفيذ.

دورة حياة تداول Solana

• الإنشاء والإطلاق: يقوم المستخدم ببدء المعاملة من خلال المحفظة.

• البث: لا يوجد تجمع ذاكرة عامة، يتم إرسال المعاملات مباشرة إلى المقترحين الحاليين والاثنين التاليين.

• الترتيب: يقدم المقترحون بناءً على PoH( إثبات التاريخ) حزم الكتل، ووقت الكتلة فقط 400 مللي ثانية.

• التنفيذ: تستخدم آلة Sealevel الافتراضية التنفيذ المتوازي المحدد، ويجب الإعلان مسبقًا عن مجموعة القراءة والكتابة لتجنب التضارب.

• تحديث الحالة: تأكيد سريع على توافق BFT.

تجنب Solana استخدام تجمع الذاكرة من أجل تجنب اختناقات الأداء. نظرًا لعدم وجود تجمع للذاكرة، بالإضافة إلى توافق PoH الفريد لـ Solana، يمكن للعقدة أن تصل بسرعة إلى توافق حول ترتيب المعاملات، مما يلغي الحاجة إلى انتظار المعاملات في تجمع الذاكرة، ويمكن إتمام المعاملات تقريبًا على الفور. ومع ذلك، فإن هذا يعني أيضًا أنه عند حدوث ازدحام في الشبكة، قد يتم التخلص من المعاملات بدلاً من الانتظار، ويجب على المستخدم إعادة تقديمها.

بالمقارنة، لا يتطلب النظام المتوازي المتفائل في Aptos إعلان مجموعة القراءة والكتابة، عتبة العقد أقل، لكن TPS أعلى.

طريقتان للتنفيذ المتوازي: Aptos مقابل Solana

تمثل تنفيذ المعاملات تحديث حالة الكتلة، وهو عملية تحويل أوامر المعاملات إلى حالة نهائية. التنفيذ المتوازي يشير إلى الحساب المتزامن لحالة الشبكة بواسطة معالجات متعددة النوى. في الوقت الحالي، يتم تقسيم التنفيذ المتوازي في السوق إلى نوعين: التنفيذ المتوازي الحتمي والتنفيذ المتوازي المتفائل، والفرق يكمن في كيفية ضمان عدم حدوث تعارض في المعاملات المتوازية.

• التأكيد على التوازي (Solana): يجب إعلان مجموعة القراءة والكتابة قبل بث المعاملات، يقوم محرك Sealevel بمعالجة المعاملات غير المتعارضة بشكل متوازي بناءً على الإعلان، بينما يتم تنفيذ المعاملات المتعارضة بشكل متسلسل. المزايا هي الكفاءة، والعيوب هي متطلبات الأجهزة العالية.

• متفائل ومتوازي ( Aptos ): افترض أن المعاملات لا تتعارض، يتم التحقق من التنفيذ المتوازي Block-STM، وإذا كان هناك تعارض يتم إعادة المحاولة. يخفف الترتيب المسبق لحمولة الذاكرة من مخاطر التعارض، ويخفف العبء عن العقد.

مثال: رصيد الحساب A هو 100، الصفقة 1 تحويل 70 إلى B، الصفقة 2 تحويل 50 إلى C. تقوم Solana بتأكيد النزاعات مسبقًا من خلال التصريحات ومعالجة المعاملات بالترتيب؛ بينما يقوم Aptos بتنفيذ المعاملات بشكل متوازي وعند اكتشاف عدم كفاية الرصيد، يقوم بإعادة التعديل. مرونة Aptos تجعله أكثر قابلية للتوسع.

التأكيد على الصراع بشكل مسبق من خلال ذاكرة التخزين المؤقت المتوازية المتفائلة

يفترض التفاؤل أن المعاملات المتوازية لن تتعارض، ولا حاجة للإفصاح عنها مسبقاً. ولكن لتجنب حدوث العديد من التعارضات التي تؤدي إلى تباطؤ سلسلة الكتل العامة، تقوم Aptos بفرز مسبق في مرحلة بث المعاملات.

عند دخول المعاملات إلى تجمع الذاكرة العامة على Aptos، سيتم ترتيبها مسبقًا وفقًا للقواعد ( مثل FIFO وGas الرسوم )، لضمان عدم حدوث تعارض أثناء تنفيذ المعاملات بشكل متوازي داخل الكتلة. وهذا يعني أن مقترحي Aptos ليس لديهم القدرة الفعلية على ترتيب المعاملات، ولا يوجد أيضًا بناة كتل في الشبكة. هذه الترتيبات المسبقة هي المفتاح لتحقيق التوازي المتفائل في Aptos، دون الحاجة إلى إعلانات المعاملات كما هو الحال في Solana، مما يقلل بشكل كبير من متطلبات أداء العقد. تأثير تجمع الذاكرة في Aptos على TPS هو أقل بكثير من تكلفة إدخال إعلانات المعاملات في Solana، وبالتالي يمكن أن تصل TPS في Aptos إلى 160,000، متجاوزة Solana بأكثر من الضعف.

السرد القائم على الأمان هو اتجاه تطوير Aptos

RWA

تقوم Aptos بنشاط بتعزيز توكينازا الأصول الحقيقية وحلول التمويل المؤسسي. يمكن لـ Block-STM معالجة عدة معاملات نقل أصول بشكل متوازي، مما يتجنب تأخير التحقق الناتج عن ازدحام الشبكة. يضمن ترتيب مسبق لذواكر المعاملات تنفيذ المعاملات بالترتيب، مما يحافظ على موثوقية سجلات الأصول. تساعد التصميمات المعيارية والأمان للغة Move في بناء تطبيقات RWA موثوقة.

في يوليو 2024، قامت Aptos بإدخال USDY من Ondo Finance، وتم دمجه في DEX الرئيسية وتطبيقات الإقراض. في أكتوبر 2024، أطلقت Franklin Templeton رمز BENJI على Aptos. كما تعاونت Aptos مع Libre لدفع توكنات الأوراق المالية، حيث تم نقل العديد من صناديق الاستثمار إلى السلسلة، مما يعزز الوصول للجهات الاستثمارية المؤسسية.

دفع العملات المستقرة

تمنع لغة Move الخاصة بـ Aptos الدفع المزدوج من خلال نموذج الموارد، مما يضمن دقة تحويل العملات المستقرة. تجعل رسوم الغاز المنخفضة منها تنافسية في سيناريوهات الدفع الصغيرة. تضمن فرز الذاكرة المسبق وBlock-STM استقرار معاملات الدفع وانخفاض زمن التأخير.

تقلل آلية التوافق اللامركزية AptosBFT من مخاطر المركزية، وتدعم البنية المعمارية القابلة للتعديل تضمين فحوصات KYC/AML. يمكن لـ Aptos تلبية متطلبات الامتثال للهيئات المالية مع ضمان كفاءة الشبكة.

تتمثل مزايا Aptos في مجالات PayFi والمدفوعات المستقرة في الجمع بين "الأمان، الكفاءة، والامتثال". قد يدفع ذلك في المستقبل إلى اعتماد واسع النطاق للعملات المستقرة، وإنشاء شبكة مدفوعات عبر الحدود، أو التعاون مع عمالقة المدفوعات لتطوير نظام تسوية على السلسلة. يمكن أن تدعم TPS العالية والتكاليف المنخفضة سيناريوهات المدفوعات الصغيرة، مثل الهدايا الفورية لمبدعي المحتوى.

ملخص: الفروق التقنية لأبتوس والسرد المستقبلي

تصميم Aptos يحقق التوازن بين الأداء والأمان. تم دمج فرز ذاكرة الكتلة مع Block-STM للتوازي المتفائل، مما يقلل من عتبة العقد، مما يحقق معدل نقل يصل إلى 160,000 TPS. يضمن الاحتفاظ بآلية الفرز المسبق استقرار الشبكة تحت الأحمال العالية. يوفر نموذج موارد لغة Move أمانًا أعلى.

أبتوس تُظهر إمكانيات في سرد RWA وPayFi. السعة العالية تدعم نقل الأصول على نطاق واسع، وقد تعاونت مع العديد من المؤسسات المالية. في مجال المدفوعات، تدعم التكلفة المنخفضة والكفاءة والامتثال المدفوعات الصغيرة والتسويات عبر الحدود.

في المستقبل، يمكن لأبتوس من خلال سرد "شبكة القيمة المدفوعة بالأمان" ربط التمويل التقليدي مع نظام blockchain البيئي، والاستمرار في الدفع في مجالات RWA وPayFi، وبناء نمط جديد من السلاسل العامة يجمع بين الثقة وقابلية التوسع.