مقارنة تقنيات السلاسل العامة من منظور دورة حياة المعاملات

قد يبدو من الصعب فهم الخصائص التقنية المختلفة لسلاسل الكتل العامة بسبب اختلاف وجهات النظر. لفهم الفرق بين Aptos وسلاسل الكتل العامة الأخرى بسرعة ودقة، يمكننا اختيار دورة حياة المعاملات كنقطة انطلاق. من خلال تحليل الخطوات الكاملة للمعاملة من الإنشاء إلى تحديث الحالة النهائية، بما في ذلك الإنشاء والإطلاق، والبث، والترتيب، والتنفيذ، وتحديث الحالة، يمكننا فهم بوضوح أفكار التصميم والتقنيات المستخدمة في كل سلسلة كتلة.

سيتناول هذا المقال Aptos كمركز ، ويحلل تصميمه الفريد ، ويقارن الاختلافات الرئيسية مع Ethereum و Solana.

Aptos: التصميم المتفائل المتوازي عالي الأداء

Aptos هو سلسلة عامة تركز على الأداء العالي، حيث تشبه دورة حياة المعاملات الخاصة بها دورة حياة المعاملات في إيثريوم، ولكنها حققت تحسينات ملحوظة في الأداء من خلال تنفيذ متوازي متفائل فريد وتحسينات على مجموعة الذاكرة.

إنشاء وإطلاق

تتكون شبكة Aptos من العقد الخفيفة والعقد الكاملة والمتحققين. 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

احتفظ Aptos بمجمع الذاكرة، لكن لا يتم مشاركة مجمعات الذاكرة بعد QuorumStore. على عكس Ethereum، فإن مجمع الذاكرة الخاص به ليس مجرد منطقة تخزين للمعاملات. بعد دخول المعاملة إلى مجمع الذاكرة، يقوم النظام بترتيبها مسبقًا وفقًا للقواعد (مثل FIFO أو رسوم الغاز)، لضمان عدم وجود تعارضات أثناء التنفيذ المتوازي اللاحق. هذه التصميم يتجنب الحاجة العالية للأجهزة التي تتطلبها التصريحات المسبقة لمجموعات القراءة والكتابة.

الترتيب

تعتمد Aptos على توافق AptosBFT، حيث لا يمكن للمقترح ترتيب المعاملات بحرية من حيث المبدأ، و يمنح aip-68 المقترح حقًا إضافيًا في ملء المعاملات المتأخرة. تم الانتهاء مسبقًا من فرز الذاكرة لتجنب الصراعات، ويعتمد إنشاء الكتل بشكل أكبر 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 ومعالجتها في نفس الوقت، وإذا تم اكتشاف تعارض بعد التنفيذ، ستتم إعادة تنفيذ المعاملات المتأثرة. تستخدم هذه الطريقة المعالجات متعددة النواة لتحسين الكفاءة، حيث يمكن أن تصل TPS إلى 160,000.

تحديث الحالة

حالة تزامن المُحققين، يتم التأكيد على النهائية من خلال نقاط التفتيش، مشابهة لآلية Epoch في الإيثيريوم، ولكن بكفاءة أعلى.

تتمثل الميزة الأساسية لـ Aptos في الجمع بين المعالجة المتوازية المتفائلة والفرز المسبق لحمولة الذاكرة، مما يقلل من متطلبات أداء العقد ويزيد بشكل كبير من معدل الإنتاجية.

إيثيريوم: معيار التنفيذ التسلسلي

Ethereum, باعتباره رائد العقود الذكية، هو نقطة انطلاق تقنية السلاسل العامة، ودورة حياة معاملاته توفر الإطار الأساسي لفهم Aptos.

دورة حياة معاملات الإيثريوم

• الإنشاء والإطلاق: يقوم المستخدم بإطلاق المعاملات من خلال المحفظة عبر بوابة التتابع أو واجهة RPC.
• البث: الصفقة تدخل إلى الذاكرة العامة، في انتظار التعبئة.
• الترتيب: بعد ترقية PoS، يقوم بناؤو الكتل بتجميع المعاملات وفقًا لمبدأ تعظيم الأرباح، ثم يتم تقديمها إلى المقترح بعد مزاد الطبقة الوسيطة.
• التنفيذ: EVM يعالج المعاملات بشكل تسلسلي، ويقوم بتحديث الحالة في خيط واحد.
• تحديث الحالة: يجب أن يتم تأكيد نهائية الكتلة عبر نقطتين تفتيش.

تقييد التصميم التسلسلي لتنفيذ الإيثريوم وذاكرة التخزين المؤقت الأداء، حيث يبلغ زمن الكتلة 12 ثانية/فتحة، ومعدل المعاملات في الثانية منخفض. بالمقابل، حققت Aptos قفزة نوعية من خلال التنفيذ المتوازي وتحسين ذاكرة التخزين المؤقت.

سولانا: تحسينات قصوى بالتوازي المحدد

تشتهر سولانا بأدائها العالي، حيث تختلف دورة حياة المعاملات بشكل ملحوظ عن أبتوس، خاصة في بركة الذاكرة وطريقة التنفيذ.

دورة حياة تداول سولانا

• الإنشاء والإطلاق: يقوم المستخدم بإطلاق المعاملة من خلال المحفظة.
• البث: لا توجد مجموعة ذاكرة عامة، يتم إرسال المعاملات مباشرة إلى المقترحين الحاليين والاثنين التاليين.
• الترتيب: يقوم المقترحون بتجميع الكتل بناءً على PoH (إثبات التاريخ)، ومدة الكتلة هي 400 مللي ثانية فقط.
• التنفيذ: تتبنى آلة Sealevel الافتراضية تنفيذًا متوازيًا محددًا، ويتعين إعلان مجموعة القراءة والكتابة مسبقًا لتجنب التعارض.
• تحديث الحالة: تأكيد سريع على توافق BFT.

سبب عدم استخدام Solana لبركة الذاكرة هو أن بركة الذاكرة قد تصبح عنق زجاجة في الأداء. نظرًا لعدم وجود بركة للذاكرة، وبدعم من توافق PoH الفريد في Solana، يمكن للعقد أن تتوصل بسرعة إلى توافق حول ترتيب المعاملات، مما يلغي الحاجة إلى انتظار المعاملات في بركة الذاكرة، ويمكن أن تتم المعاملات تقريبًا على الفور. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا أنه في حالة زيادة الحمل على الشبكة، قد يتم التخلص من المعاملات بدلاً من انتظارها، مما يتطلب من المستخدمين إعادة تقديمها.

بالمقارنة، لا تتطلب المعالجة المتوازية المتفائلة لـ Aptos إعلان مجموعة القراءة والكتابة، وعتبة العقد أقل، لكن عدد المعاملات في الثانية أعلى.

مساران للتنفيذ المتوازي: Aptos مقابل Solana

تمثل تنفيذ المعاملات تحديث حالة الكتلة، وهي عملية تحويل تعليمات بدء المعاملة إلى حالة نهائية. تشير التنفيذ المتوازي إلى عملية حساب حالة الشبكة بواسطة معالجات متعددة النواة في نفس الوقت. في السوق الحالية، يُقسم التنفيذ المتوازي إلى نوعين: التنفيذ المتوازي الحتمي والتنفيذ المتوازي المتفائل.

• المعالجة المتوازية المحددة (Solana): يجب الإعلان عن مجموعة القراءة والكتابة قبل بث المعاملات، يقوم محرك Sealevel بمعالجة المعاملات بدون تعارض بشكل متوازي بناءً على الإعلان، بينما يتم تنفيذ المعاملات المتعارضة بشكل تسلسلي. المزايا هي الكفاءة، والعيوب هي متطلبات الأجهزة العالية.

• التوازي المتفائل (Aptos): يفترض أنه لا يوجد تعارض في المعاملات، يتم تنفيذ Block-STM بالتوازي ثم التحقق، وإذا كان هناك تعارض يتم إعادة المحاولة. يساهم ترتيب الذاكرة المسبق في تقليل مخاطر التعارض، مما يخفف من عبء العقد.

التأكيد على التصادمات مسبقًا من خلال تجمع الذاكرة بتفاؤل متوازي

إن التفاؤل في المعالجة المتوازية لأبتوس ليس مجرد افتراض بأن المعاملات خالية من النزاعات، بل إنه يتجنب المخاطر مسبقًا خلال مرحلة بث المعاملات. بعد دخول المعاملات إلى تجمع الذاكرة العامة، يتم فرزها مسبقًا وفقًا لقواعد معينة، لضمان عدم حدوث أي نزاع أثناء التنفيذ المتوازي للمعاملات داخل نفس الكتلة. إن فرز المعاملات مسبقًا هو المفتاح لتحقيق المعالجة المتوازية المتفائلة في أبتوس، مما يقلل بشكل كبير من متطلبات أداء العقد، بينما يضمن أيضًا معدل نقل عالٍ للمعاملات.

السرد القائم على الأمان هو اتجاه تطوير Aptos

الأصول الحقيقية في العالم (RWA)

مزايا Aptos في مجال RWA:

• Block-STM يعالج معاملات نقل الأصول المتعددة بشكل متوازي، لتجنب تأخير التحقق من الملكية
• يضمن ترتيب مسبق لحمولة الذاكرة تنفيذ المعاملات بالترتيب ، مما يحافظ على موثوقية سجلات الأصول
• تدعم لغة Move العقود الذكية المعقدة، وهي مناسبة لتطوير تطبيقات RWA

تقدم Aptos في مجال RWA:

• في يوليو 2024، سيتم إدخال USDY من Ondo Finance
• في أكتوبر 2024، ستقوم فرانكلين تمبلتون بإطلاق رمز BENJI
• التعاون مع Libre لتعزيز توكنات الأوراق المالية

دفع العملة المستقرة

مزايا Aptos في مجال المدفوعات المستقرة:

• نموذج موارد لغة Move لمنع الدفع المزدوج
• رسوم الغاز المنخفضة تناسب سيناريوهات المدفوعات الصغيرة
• تضمن فرز مسبق لذاكرة الوصول العشوائي وBlock-STM استقرار معاملات الدفع وانخفاض التأخير
• تقليل المخاطر المركزية من خلال إجماع AptosBFT
• تدعم البنية المعمارية المعيارية دمج فحوصات KYC/AML

الاتجاهات المستقبلية المحتملة لأبتوس:

• تعزيز اعتماد العملات المستقرة على نطاق واسع
• إنشاء شبكة الدفع عبر الحدود
• تطوير نظام التسوية على السلسلة
• دعم سيناريوهات الدفع الصغيرة

ملخص: الفروق التقنية لأبتوس والسرد المستقبلي

تدمج Aptos اعتبارات الأمان والفعالية في كل مرحلة من مراحل دورة حياة المعاملات. تجمع الترتيب المسبق لحمولة الذاكرة مع Block-STM للتوازي المتفائل، مما يقلل من عتبة العقد ويحقق أداءً عاليًا. بالمقارنة مع الإيثيريوم الذي يتميز بالموثوقية لكن بكفاءة منخفضة، وسولانا التي تتميز بالأداء العالي ولكن بعتبة مرتفعة، حققت Aptos توازنًا ذكيًا بين الأداء والأمان.

أبدت Aptos إمكانات هائلة في مجالات RWA و PayFi. في مجال RWA، تعاونت مع العديد من المؤسسات المالية لدفع الأصول إلى السلسلة. في مجال PayFi والمدفوعات المستقرة، تدعم تكلفتها المنخفضة وكفاءتها وامتثالها مجموعة متنوعة من سيناريوهات الاستخدام.

في المستقبل، يمكن لـ Aptos من خلال سرد "شبكة القيمة المدفوعة بالأمان" ربط المالية التقليدية مع النظام البيئي للبلوكتشين، مع التركيز المستمر على مجالات RWA وPayFi، لبناء نمط جديد من السلاسل العامة يجمع بين الثقة والقابلية للتوسع.