Comprender en profundidad las diferencias clave en el ciclo de vida de las transacciones entre Ethereum, Solana y Aptos

En el proceso de desarrollo de la tecnología blockchain, diferentes cadenas de bloques públicas han adoptado conceptos de diseño únicos. Al analizar el ciclo de vida completo de las transacciones, podemos entender más claramente las decisiones tecnológicas y las ideas de diseño de cada cadena pública. Este artículo se centrará en las características únicas de Aptos y las comparará con Ethereum y Solana.

El ciclo de vida de una transacción generalmente incluye cinco pasos clave: creación e inicio, difusión, ordenación, ejecución y actualización de estado. Con esto como base, podemos profundizar en las características centrales de cada cadena de bloques pública y cómo afectan la experiencia del usuario y el ecosistema de desarrolladores.

Aptos: diseño optimista paralelo y de alto rendimiento

Aptos, como una cadena pública enfocada en el alto rendimiento, tiene un ciclo de vida de transacciones similar al de Ethereum, pero ha logrado una mejora significativa en el rendimiento a través de una ejecución paralela optimista única y una optimización del pool de memoria.

Crear e iniciar

La red de Aptos está compuesta por nodos ligeros, nodos completos y validadores. Los usuarios inician transacciones a través de nodos ligeros ( como billeteras o aplicaciones ), los nodos ligeros reenvían las transacciones a los nodos completos cercanos, y los nodos completos luego sincronizan con los validadores.

transmisión

Aptos ha mantenido el pool de memoria, pero ya no se comparte entre los pools de memoria después de QuorumStore. El sistema preordena las transacciones según reglas específicas ( como FIFO o tarifas de Gas ), asegurando que no haya conflictos en las transacciones durante la ejecución paralela posterior. Este diseño evita la alta demanda de hardware que requeriría declarar con anticipación el conjunto de lectura/escritura.

orden

Aptos utiliza el mecanismo de consenso AptosBFT. Los proponentes en principio no pueden ordenar libremente las transacciones, pero en ciertos casos pueden llenar las transacciones retrasadas. La preordenación de la memoria se ha completado con anticipación para evitar conflictos, y la generación de bloques depende más de la colaboración entre los validadores.

ejecutar

Aptos utiliza la tecnología Block-STM para lograr la ejecución paralela optimista. Se asume que las transacciones no tienen conflictos y se procesan simultáneamente; si se detecta un conflicto después de la ejecución, las transacciones afectadas se volverán a ejecutar. Este enfoque aprovecha al máximo los procesadores multinúcleo, logrando un TPS de hasta 160,000.

actualización de estado

Estado de sincronización del validador, la finalización se confirma mediante puntos de control, con una eficiencia superior al mecanismo de Epoch de Ethereum.

La principal ventaja de Aptos radica en la combinación de paralelismo optimista y la preordenación de la memoria, lo que reduce la demanda de rendimiento de los nodos y aumenta significativamente el rendimiento.

Ethereum: referencia de ejecución en serie

Como pionero de los contratos inteligentes, Ethereum proporciona un marco básico para entender otras cadenas de bloques públicas.

ciclo de vida de las transacciones de Ethereum

• Crear e iniciar: los usuarios inician transacciones a través de la billetera mediante una puerta de enlace de retransmisión o interfaz RPC.
• Transmisión: La transacción entra en el grupo de memoria pública, esperando ser empaquetada.
• Ordenación: Después de la actualización de PoS, los constructores de bloques empaquetan transacciones según el principio de maximización de beneficios, y después de la licitación de la capa de retransmisión, se envían al proponente.
• Ejecución: procesamiento de transacciones EVM en serie, actualización de estado en un solo hilo.
• Actualización de estado: el bloque debe ser confirmado por dos puntos de control para su finalización.

La ejecución en serie de Ethereum y el diseño de la memoria de la piscina limitan su rendimiento, con un tiempo de bloque de 12 segundos/bloque y un TPS bajo. En comparación, Aptos ha logrado un salto cualitativo mediante la ejecución paralela y la optimización de la memoria de la piscina.

Solana: Optimización extrema de paralelismo determinista

Solana es conocida por su alto rendimiento, y su ciclo de vida de transacciones difiere significativamente de Aptos, especialmente en lo que respecta a la memoria y la forma de ejecución.

ciclo de vida de la transacción de Solana

• Crear e iniciar: los usuarios inician transacciones a través de la billetera.
• Transmisión: sin memoria compartida pública, las transacciones se envían directamente a los proponentes actuales y a los dos siguientes.
• Orden: Los proponentes empaquetan bloques basados en PoH(Prueba de Historia), el tiempo del bloque es de solo 400 milisegundos.
• Ejecución: La máquina virtual Sealevel utiliza ejecución paralela determinista, se debe declarar previamente el conjunto de lectura y escritura para evitar conflictos.
• Actualización de estado: Confirmación rápida del consenso BFT.

Solana no utiliza un pool de memoria, los nodos pueden alcanzar rápidamente un consenso sobre el orden de las transacciones, evitando la necesidad de que las transacciones se coloquen en cola en el pool de memoria, las transacciones pueden completarse casi instantáneamente. Sin embargo, esto también significa que durante la sobrecarga de la red, las transacciones pueden ser descartadas en lugar de esperar, los usuarios deben volver a enviarlas.

En comparación, la paralelización optimista de Aptos no requiere declarar conjuntos de lectura y escritura, la barrera de entrada de los nodos es más baja, pero el TPS es más alto.

Dos caminos de ejecución en paralelo: Aptos vs Solana

La ejecución en paralelo en blockchain se refiere al proceso en el que múltiples procesadores de núcleos calculan simultáneamente el estado de la red. En el mercado actual, la ejecución en paralelo se divide principalmente en dos formas: ejecución en paralelo determinista y ejecución en paralelo optimista. La diferencia entre estas dos direcciones de desarrollo radica en cómo asegurar que las transacciones paralelas no entren en conflicto.

• Paralelismo determinista ( Solana ): Antes de transmitir la transacción, se debe declarar el conjunto de lectura y escritura; el motor Sealevel procesa en paralelo las transacciones sin conflictos según la declaración, mientras que las transacciones en conflicto se ejecutan de manera serial. La ventaja es la eficiencia, y la desventaja es la alta demanda de hardware.

• Optimista y paralelo ( Aptos ): Supongamos que no hay conflictos en las transacciones, la ejecución paralela de Block-STM se verifica después; si hay conflictos, se reintenta. El preordenamiento de la memoria reduce el riesgo de conflictos, aliviando la carga de los nodos.

Por ejemplo, la cuenta A tiene un saldo de 100, la transacción 1 transfiere 70 a B, la transacción 2 transfiere 50 a C. Solana confirma conflictos de antemano mediante declaraciones y procesa en orden; Aptos ajusta nuevamente si descubre que el saldo es insuficiente después de ejecutar en paralelo. La flexibilidad de Aptos lo hace más escalable.

Confirmación de conflictos anticipada a través de la memoria en paralelo optimista

La idea central de la paralelización optimista es suponer que las transacciones procesadas en paralelo no entrarán en conflicto, por lo que no es necesario enviar una declaración de transacción de antemano. Si se detecta un conflicto después de la ejecución, se reejecutarán las transacciones afectadas.

En Aptos, las transacciones se preordenan después de ingresar al pool de memoria pública, asegurando que las transacciones dentro de un bloque no entren en conflicto durante la ejecución paralela. Esta preordenación de transacciones es clave para que Aptos logre la paralelización optimista, sin necesidad de introducir un mecanismo de declaración de transacciones, lo que reduce significativamente los requisitos de rendimiento de los nodos. Por lo tanto, el TPS de Aptos puede alcanzar los 160,000, más del doble que Solana.

Ventajas técnicas de Aptos y dirección futura de desarrollo

El diseño de Aptos logra un equilibrio entre rendimiento y seguridad. Su preordenamiento de memoria combinada con el paralelismo optimista de Block-STM reduce el umbral de nodos y logra un alto rendimiento, superando el paralelismo determinista de Solana y la ejecución en serie de Ethereum.

Este enfoque de "buscar velocidad en la estabilidad", junto con el modelo de recursos del lenguaje Move, otorga a Aptos una mayor seguridad, tanto para resistir ataques como para prevenir vulnerabilidades en los contratos, superando a las arquitecturas tradicionales.

Basado en la combinación de seguridad y rendimiento, Aptos muestra un enorme potencial en el campo de los activos del mundo real ( y la financiación de pagos ).

• RWA: Aptos tiene un alto rendimiento que soporta la tokenización de activos a gran escala y ha colaborado con varias instituciones financieras para avanzar en la tokenización de activos.
• PayFi: bajo costo, alta eficiencia y conformidad que apoyan los micropagos y los pagos transfronterizos, se espera que se convierta en la "próxima generación de infraestructura de pagos".

En el futuro, Aptos podrá conectar las finanzas tradicionales con el ecosistema blockchain a través de la narrativa de "una red de valor impulsada por la seguridad", enfocándose continuamente en los campos de RWA y PayFi, y construyendo un nuevo patrón de cadena pública que combine confianza y escalabilidad.