Análise aprofundada do ciclo de vida das transações: as diferenças técnicas entre Ethereum, Solana e Aptos

Comparar as características técnicas de diferentes blockchains pode parecer monótono ou unilateral devido a diferentes perspectivas. Para entender plenamente as diferenças entre Aptos e outras blockchains, usar o ciclo de vida da transação como ponto de partida é uma boa escolha. Ao analisar o processo completo da transação desde a criação até a atualização do estado final, incluindo criação e iniciação, difusão, ordenação, execução e atualização de estado, conseguimos compreender claramente os conceitos de design e as escolhas técnicas de cada blockchain.

Todas as transações em blockchain giram em torno destes cinco passos. Este artigo centrará em Aptos, analisando seu design único e comparando-o com Ethereum e Solana.

Aptos: Design otimista e de alto desempenho com paralelismo

Aptos é uma blockchain pública focada em alto desempenho. Embora seu ciclo de vida de transações seja semelhante ao do Ethereum, ela 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 ), que encaminham as transações para nós completos nas proximidades, que por sua vez sincronizam com os validadores.

transmissão

Aptos manteve o pool de memória, mas após o QuorumStore, os pools de memória não são mais compartilhados. Ao contrário do Ethereum, o pool de memória do Aptos não é apenas um buffer de transações. Após as transações entrarem no pool de memória, o sistema pré-ordena de acordo com certas regras ( como FIFO ou taxas de Gas ) para garantir que não haja conflitos nas transações durante a execução paralela subsequente. Este design evita a alta demanda de hardware que requer a declaração antecipada de conjuntos de leitura e escrita, como no Solana.

ordenação

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

executar

Aptos utiliza a tecnologia Block-STM para realizar execução paralela otimista. As transações são assumidas como sem conflitos e processadas simultaneamente; se, após a execução, for descoberta uma colisão, as transações afetadas serão reexecutadas. Este método aproveita ao máximo os processadores multinúcleos para aumentar a eficiência, alcançando um TPS de até 160.000.

atualização de estado

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 da Aptos reside na combinação de paralelismo otimista e pré-ordenamento de pool de memória, que reduz as exigências de desempenho dos nós e aumenta significativamente a capacidade de processamento.

Ethereum: referência 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 transações fornece a estrutura básica para entender Aptos.

ciclo de vida da transação Ethereum

• Criar e iniciar: os usuários iniciam transações através da carteira utilizando a gateway de retransmissão ou a interface RPC.

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

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

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

• Atualização de estado: O bloco deve passar por dois pontos de verificação para confirmar a finalização.

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

Solana: otimização extrema de paralelismo determinístico

Solana é conhecida pelo seu alto desempenho, e seu ciclo de vida de transações difere significativamente do Aptos, especialmente em relação ao pool de memória e ao modo de execução.

Ciclo de vida da negociação Solana

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

• Broadcast: Sem pool de memória pública, as transações são enviadas diretamente aos proponentes atuais e aos dois seguintes.

• Ordenação: os proponentes empacotam blocos com base no PoH(Proof of History), o tempo de bloco é de apenas 400 milissegundos.

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

• Atualização de estado: Confirmação rápida de consenso BFT.

A Solana não usa pool de memória para evitar gargalos de desempenho. Devido à ausência de pool de memória e ao consenso PoH exclusivo da Solana, os nós conseguem rapidamente alcançar o consenso sobre a ordem das transações, evitando a necessidade de transações aguardando na pool de memória, permitindo que as transações sejam quase instantaneamente concluídas. No entanto, isso também significa que, durante sobrecargas na rede, as transações podem ser descartadas em vez de aguardarem, e os usuários devem reenviar.

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

Duas vias de execução paralela: Aptos vs Solana

A execução de transações representa a atualização do estado do bloco, sendo o processo de conversão de instruções de transação em estado final. A execução paralela refere-se ao cálculo simultâneo do estado da rede por processadores multinúcleos. Atualmente, a execução paralela no mercado é dividida em dois tipos: execução paralela determinística e execução paralela otimista, cuja diferença reside em como garantir que as transações paralelas não entrem em conflito.

• Confiabilidade paralela ( Solana ): Antes de transmitir a transação, é necessário declarar o conjunto de leitura e escrita. O motor Sealevel processa transações sem conflitos em paralelo com base na declaração, enquanto as transações em conflito são executadas de forma serial. A vantagem é a eficiência, a desvantagem é a alta demanda de hardware.

• Otimista e paralelo ( Aptos ): supondo que as transações não tenham conflitos, a execução paralela do Block-STM é verificada, e se houver conflitos, é feita uma nova tentativa. A pré-ordenacão do pool de memórias reduz o risco de conflitos, tornando a carga dos nós mais leve.

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 executa em paralelo e, ao descobrir saldo insuficiente, ajusta novamente. A flexibilidade do Aptos torna-o mais escalável.

Conclusão otimista de confirmação de conflitos antecipada através do pool de memória

A hipótese otimista de que as transações em paralelo não entrarão em conflito não requer uma declaração prévia. No entanto, para evitar que um grande número de conflitos cause lentidão na blockchain pública, a Aptos realiza uma pré-ordenação na fase de transmissão das transações.

No Aptos, após a entrada das transações no pool de memória pública, elas são pré-ordenadas de acordo com as regras (, como FIFO e taxas de Gas ), garantindo que as transações sejam executadas em paralelo dentro do bloco sem conflitos. Isso significa que os proponentes do Aptos não possuem realmente a capacidade de ordenar transações, e não existem construtores de blocos na rede. Essa pré-ordenção é a chave para o Aptos alcançar a paralelização otimista, sem a necessidade de declarações de transações como no Solana, reduzindo significativamente os requisitos de desempenho dos nós. O impacto do pool de memória do Aptos no TPS é muito menor do que o custo introduzido pelas declarações de transações no Solana, portanto, o TPS do Aptos pode atingir 160.000, mais do que o dobro do Solana.

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

RWA

Aptos está ativamente promovendo a tokenização de ativos reais e soluções financeiras institucionais. Seu Block-STM pode processar em paralelo múltiplas transações de transferência de ativos, evitando atrasos na confirmação devido à congestão da rede. A pré-ordenação do pool de memórias garante que as transações sejam executadas na ordem correta, mantendo a confiabilidade dos registros de ativos. O design modular e a segurança da linguagem Move ajudam a construir aplicações RWA confiáveis.

Em julho de 2024, a Aptos introduziu o USDY da Ondo Finance e integrou-o em DEXs principais e aplicações de empréstimo. Em outubro de 2024, a Franklin Templeton lançou o token BENJI na Aptos. A Aptos também colaborou com a Libre para promover a tokenização de ativos, colocando vários fundos de investimento na blockchain, melhorando o acesso dos investidores institucionais.

pagamento de moeda estável

A linguagem Move do Aptos previne a duplicação de pagamentos através de um modelo de recursos, garantindo a precisão das transferências de stablecoins. As baixas taxas de Gas tornam-no competitivo em cenários de pagamentos de baixo valor. A pré-ordenção do pool de memória e o Block-STM garantem a estabilidade e a baixa latência das transações de pagamento.

O consenso descentralizado do AptosBFT reduz os riscos de centralização, enquanto a arquitetura modular suporta a integração de verificações KYC/AML. O Aptos consegue atender às necessidades de conformidade das instituições financeiras, garantindo a eficiência da rede.

Aptos tem vantagens no campo do PayFi e dos pagamentos com stablecoins devido à combinação de "segurança, eficiência e conformidade". No futuro, isso pode impulsionar a adoção em massa de stablecoins, criar uma rede de pagamentos transfronteiriços ou colaborar com gigantes dos pagamentos para desenvolver sistemas de liquidação em cadeia. Alta TPS e baixo custo também podem apoiar cenários de micropagamentos, como recompensas em tempo real para criadores de conteúdo.

Resumo: As diferenças tecnológicas da Aptos e a narrativa futura

O design da Aptos atinge um equilíbrio entre desempenho e segurança. A pré-ordenção do pool de memória, combinada com a paralelização otimista do Block-STM, reduz o limiar para os nós, alcançando uma alta taxa de transferência de 160.000 TPS. A manutenção do mecanismo de pré-ordenção garante a estabilidade da rede sob alta carga. O modelo de recursos da linguagem Move oferece maior segurança.

Aptos demonstra potencial na narrativa RWA e PayFi. A alta capacidade de processamento suporta a tokenização em larga escala de ativos e já colaborou com várias instituições financeiras. No setor de pagamentos, os baixos custos, alta eficiência e conformidade apoiam micropagamentos e liquidações transfronteiriças.

No futuro, Aptos pode conectar as finanças tradicionais e o ecossistema blockchain com a narrativa de "rede de valor impulsionada pela segurança", continuando a fortalecer-se nas áreas de RWA e PayFi, construindo um novo padrão de blockchain público que combina confiança e escalabilidade.