區塊鏈:從技術創新角度詳解 Aptos憑什么被稱為殺手級新生態？

作為明星公鏈，Aptos一經推出被稱為SOL殺手，其優秀之處備受不少項目方的喜愛。

Aptos通過更好的技術和用戶體驗為Web3帶來了范式轉變。作為市場上延遲最低，吞吐量最高的區塊鏈，它使開發人員能夠高效地構建并創建最佳應用程序。Aptos社區使Aptos得以蓬勃發展。除了社區，強大的技術是其另一個超能力。

在今天的內容中，我們整理了推動Aptos重新定義Web3以實現更具意義的用途的創新。這些創新協同工作，為開發人員和用戶提供了無縫體驗。無論你是使用Move語言輕松開發，還是受益于技術支持的用戶保障，Aptos都提供了流暢的體驗。

真誠建議各位builder一起來了解一下。

1、用于更好構建的Move語言

Aptos上的Move為可擴展的、面向未來的應用程序創造了更好的開發者體驗。Move和Aptos框架一起，通過有意消除通常限制開發人員可訪問性的不必要的復雜性，提高了建設者的效率。

Move是一種強調安全并專為安全資產管理而設計的表現力強且易于使用的編程語言。Move為Web3帶來了Rust為基礎設施開發帶來的東西——一種安全、快速、富有表現力的映射交互方法。

分析：從技術層面來說，Celsius可能已經資不抵債:6月6日消息，據推特用戶yieldchad分析，從技術層面來說，Celsius可能已經資不抵債。該項目一共有100萬枚ETH，但只有26.8萬枚（近27%）是有充足流動性的；另外44.5萬枚拿的是Lido的stETH，按當前Curve的匯率只能換出28.7萬枚ETH；最后28.8萬枚直接質押進了以太坊2.0合約，一時半會（至少1年內）拿不出來。按照每周5萬枚ETH的速度，Celsius在五周內就會耗盡具有流動性的ETH。[2022/6/6 4:05:49]

Aptos區塊鏈原生集成了Move語言。Aptos和Move共享許多相同的核心設計原則，使Aptos成為了高效、愉快的Move開發之家。Move最初是為Aptos區塊鏈的前身設計的。這種關系確保了現有的Move開發人員可以無縫地在Aptos上進行構建，而新的Move開發人員可以從Aptos之前的文檔、指南和示例中受益。

Aptos通過在語言和框架層面增加了完善的安全架構、詳細和可配置的gas計量、代碼可升級性、資源帳戶等多種功能，極大地改善了Move生態系統。除此之外，Move Prover為合約不變量提供了額外的保障，并在Aptos中得到了積極擴展。

工信部電子五所相里朋：從技術角度看 區塊鏈監管需從三個方面實現:工信部電子第五研究所區塊鏈創新團隊負責人、高級工程師相里朋表示，關于區塊鏈的有效監管，應形成區塊鏈系統柔性監管平臺，實現對各類區塊鏈系統的實時態勢感知，監控非法交易、欺詐行為、非法信息發布等各類非法行為。從技術角度看，區塊鏈監管需從以下三個方面實現：一是整合鏈上鏈下數據，以及不同區塊鏈系統的數據，形成統一的綜合性區塊鏈信息庫，并實現高效智能的信息檢索查詢管理；二是實現對區塊鏈系統中各種交易模式的識別，進一步分析識別出非法的交易行為；三是分析區塊鏈鏈上數據中的非法輿情信息，以及鏈下的互聯網和現實中的區塊鏈相關輿情信息，實現全面的區塊鏈輿情感知。（證券日報）[2021/3/26 19:19:11]

許多Move語言的原始研究人員和開發人員繼續在Aptos生態系統中構建，從而發展了該語言和Move社區。通過四年的測試和認證，Move語言證明了它安全且可用于生產。

2、帶來更多編程自由的Block-STM

Block-STM是一種新的智能合約并行執行引擎，它圍繞著Aptos的軟件交易內存和optimistic并發控制原則構建。這種新的交易并行方法可以在不影響開發人員體驗的情況下實現更快的交易處理。

與要求預先了解要讀/寫的數據而打破交易原子性的并行執行引擎不同，Block-STM使開發者能夠無限制地編碼，并為實際用例實現更高的吞吐量和更低的延遲。

IBM區塊鏈總經理：區塊鏈正在從技術演變為真正的業務工具:10月3日消息，IBM區塊鏈總經理Alistair Lenny在接受采訪時表示，區塊鏈越來越適合企業架構，因為它允許公司與其他公司數字化其業務流程。這意味著區塊鏈正在從技術演變為真正的業務工具，這表明采用可能將會非常迅速。（JP.Cointelegraph）[2020/10/3]

開發人員可以使用Block-STM輕松構建高度并行化的應用程序。與通常需要將操作拆分為多個交易（破壞邏輯原子性）的其他并行執行環境相比，Block STM支持更豐富的原子性。這通過降低延遲和提高成本效率增強了用戶體驗。

3、鏈上治理和去中心化

為了支持真正去中心化和無許可的第一層，Aptos內置了鏈上治理，實現了網絡和虛擬機配置的無縫更改。Aptos測試網3和主網證明了這一點。

在主網上，這通過降低“投票權增加限制”提高了網絡的可靠性。設置更激進的閾值可以快速引導網絡。超過52%的代幣所有者投票支持這一提案，以幫助保護網絡安全。

4、AptosBFTv4效率共識

掌柜調查署｜節點資本創始合伙人杜均：單純從技術角度來看，并沒有看到IPFS技術的突破:在今日舉行的掌柜調查署中，針對“IPFS和Filecoin有哪些重大創新，為什么大家如此關注“的問題，節點資本創始合伙人杜均表示，個人認為，無論是比特幣為代表的區塊鏈1.0，還是以太坊為代表的區塊鏈2.0，以及現在我們大熱的IPFS（激勵層Filecoin），都是一群“技術中立”信仰者構建的理想國，希望通過“CODE IS LAW”促進社會變得更公平更美好。單純從技術角度來看，我并沒有看到技術的突破，我更多看到的是利用區塊鏈思維對傳統互聯網訪問協議以及分布式存儲的升級。大家關注的點不一樣，只有極少數人關注到IPFS的技術創新，更多的人關注的是如何賺錢。更多詳情見原文鏈接。[2020/7/4]

AptosBFTv4是第一個具有嚴格正確性證明的生產型區塊鏈BFT協議。該協議可以提供低延遲和高吞吐量，并充分利用底層網絡的優勢。Aptosv4BFT在Hotstuff的基礎上進行了改進，將提交延遲從3步減少到2步，在不犧牲通信復雜性的情況下將延遲降低了33%。

AptosBFTv4是流水線式的，類似于處理器，以確保在每個步驟中最大限度地利用資源。因此，單個節點可以參與共識的許多方面，包括選擇將哪些交易包括在一個區塊中，執行另一組交易，將另一組交易的輸出寫入存儲，以及驗證另一組交易的輸出。這使得吞吐量僅受最慢階段的限制。

動態 | 經濟日報：推動完善區塊鏈產業生態系統 需從技術創新等方面入手:經濟日報今日發表題為《推動完善區塊鏈產業生態系統》的分析文章。文章表示，近年來，我國區塊鏈產業發展迅猛，但在技術突破、人才支撐、安全防控等方面仍存在不小挑戰。對此，需采取有針對性的措施加以解決，不斷完善區塊鏈產業生態系統。文中提到，目前制約我國區塊鏈產業生態系統發展完善的主要因素有以下幾個方面：一是區塊鏈技術仍處于發展的初期，基礎研究與協同攻關較為薄弱；二是區塊鏈領域的人才缺口較大；三是區塊鏈安全隱患不容忽視，風險防控有待加強；四是區塊鏈產業布局需進一步統籌；五是區塊鏈產業相關政策法規尚不完善。文中建議，進一步推動完善區塊鏈產業生態系統，必須從技術創新、人才培養、風險防控、生態協調、產業監管五個方面著手，尋找解決之道。[2019/12/25]

? 上圖是Aptos交易處理的生命周期。所有階段都是完全獨立的，并且可以單獨并行。

在實施過程中，考慮到安全性和可升級性，該實施方案干凈利落地分離了用于隔離的不變量和強制執行不分叉思維的有效審計。同樣的軟件堆棧已經經過了4次升級，并在實時網絡上進行了測試，證明了其開發過程的周到和穩健。在其第四次迭代中，AptosBFTv4是最快的、可用于生產的拜占庭容錯共識協議。

Aptos確保了整個網絡正常運行時間，即使在個人停機期間也是如此。這由一個鏈上信譽系統維護。該信譽系統將過去的可用性和性能作為未來的指標，自動將響應遲鈍和表現不佳的驗證者的負面影響降到了最低。

5、增強消費者信心的保障措施

Aptos帳戶支持靈活的密鑰管理，其中包括對密鑰輪換，加密敏捷性和混合托管模式等功能的支持。密鑰輪換通常對于防止可能危及多方賬戶的遠程攻擊非常重要。在其他區塊鏈上，輪換只能通過將所有資產遷移到新帳戶來實現。帳戶與密鑰解耦的方法使Aptos能夠無縫地添加新的數字簽名算法，以支持公鑰和私鑰類型。混合托管模式支持高級恢復解決方案和帳戶管理，以幫助彌合Web2和Web3之間的差距。

錢包可以使用交易預執行，在用戶簽署交易之前向用戶解釋交易的結果。在簽名前評估交易可以降低網絡釣魚攻擊等在Web3中變得越來越普遍的安全風險。為了進一步強化用戶體驗，Aptos區塊鏈限制了每筆交易的可行性，并通過三方面的保護(序列號、過期時間和鏈ID)保護簽署人免受無限有效性的影響，以防止錯誤/攻擊。

Aptos共識協議和經過認證的存儲為輕客戶端協議提供了無縫和實際的支持，使用戶體驗更安全、更值得信賴。Aptos網絡公開歡迎任何人連接一個全節點，以獲得對認證數據的直接訪問。這強調了Web3的口號“不要信任，要驗證”。為此，Aptos構建了一個高效的多播樹結構，提供了一個高吞吐量、低延遲的網絡，向參與者傳播區塊鏈狀態。參與者可以處理自genesis以來的所有交易，也可以完全跳過區塊鏈歷史，只使用路徑點同步最新的區塊鏈狀態。輕客戶端可以同步特定帳戶或數據值等部分區塊鏈狀態，并啟用驗證狀態讀取，例如使用BFT時間戳獲取驗證帳戶余額。

6、面向未來的網絡模塊化架構

從一開始，Aptos系統內的每個區域就是以模塊化和靈活性的心態進行設計的。這使得Aptos架構能夠支持頻繁的升級，這反過來意味著區塊鏈可以快速采用最新的技術進步，并為新的和正在出現的用例提供一流的支持。

Aptos模塊化架構設計為客戶端提供了靈活性，并為頻繁升級進行了優化，實現了零停機時間——這些功能在以前的主網迭代、測試網和許多內部壓力測試中都得到了驗證。Aptos區塊鏈包括了嵌入式鏈上變更管理協議，以快速部署新技術創新并支持新的Web3用例。

7、基于提議的獎勵系統

在Aptos Incentivized Testnet 3中，我們利用基于投票的獎勵系統對節點運營商進行了獎勵。在該模型中，一旦三分之二的投票到達提議者節點，就實現了BFT下的共識。這意味著三分之一的后期投票不包括在內，其相關的驗證者也不會得到獎勵。

這可能會導致延遲競爭，靠近主節點集群的驗證者往往會獲得更多獎勵。在這種情況下，節點運營商會把他們的節點移到離主集群更近的地方，以改善延遲，從而增加他們的質押獎勵。這損害了去中心化，因為它激勵了協同定位。

我們現在已經根據提案的表現實施了獎勵，以促進更大的去中心化。

基于提議的系統比投票有更高的timeout，可以說對跨區域的延遲不那么敏感。這提高了位于較偏遠地區的節點的獎勵率，并抑制了如果驗證者不在最大的節點集群中，他們的獎勵就會減少的地理分布的影響。我們的獎勵模型將繼續定義投票行為，因為良好的投票表現會影響提議者當選的概率。

8、高性能稀疏默克爾樹

Aptos使用Jellyfish Merkle Tree (JMT)設計，該設計利用單調遞增的基于版本的密鑰模式來優化基于LSM樹(或日志結構的合并樹)的底層存儲引擎(如RocksDB)上的寫入擴展。JMT在CPU、I/O和存儲占用之間達到了一個實用的平衡點，確保了令人滿意的性能，而不需要處理磁盤上龐大且難以處理的膨脹狀態數據。

除了將JMT作為Aptos狀態的持久化格式外，它還有另一個內存中的無鎖稀疏Merkle樹實現。它專門為緩存和并行化量身定制，與Block-STM配合使用，以促進高性能的全局狀態更新。

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