Ethereum, Solana ve Aptos'un işlem yaşam döngüsündeki temel farklarını derinlemesine anlama

Blockchain teknolojisinin gelişimi sürecinde, farklı kamu blok zincirleri kendine özgü tasarım felsefeleri benimsemiştir. İşlemlerin tam yaşam döngüsünü analiz ederek, her bir kamu blok zincirinin teknik tercihlerini ve tasarım düşüncelerini daha net bir şekilde anlayabiliriz. Bu makale, Aptos'un benzersiz yönlerini vurgulayacak ve Ethereum ile Solana ile karşılaştıracaktır.

İşlem yaşam döngüsü genellikle beş temel adım içerir: oluşturma ve başlatma, yayınlama, sıralama, yürütme ve durum güncelleme. Buna dayanarak, çeşitli kamu blok zincirlerinin temel özelliklerini derinlemesine anlayabiliriz ve bunların kullanıcı deneyimini ve geliştirici ekosistemini nasıl etkilediğini inceleyebiliriz.

Aptos: Optimist Paralel ve Yüksek Performans Tasarımı

Aptos, yüksek performansa odaklanan bir halka açık blok zinciri olarak, işlem yaşam döngüsü açısından Ethereum'a benzerlik gösterse de, benzersiz optimist paralel yürütme ve bellek havuzu optimizasyonu ile önemli bir performans artışı sağlamıştır.

Oluşturma ve Başlatma

Aptos ağı, hafif düğümler, tam düğümler ve doğrulayıcılardan oluşur. Kullanıcılar, hafif düğüm ( üzerinden cüzdan veya uygulama ) ile işlem başlatır, hafif düğüm işlemi yakındaki tam düğümlere iletir, tam düğüm daha sonra doğrulayıcılara senkronize eder.

yayın

Aptos, bellek havuzunu korudu, ancak QuorumStore'dan sonra bellek havuzları arasında artık paylaşım yok. Sistem, belirli kurallara göre ( FIFO veya Gas ücreti ) gibi işlemleri önceden sıralar, böylece sonrasında paralel yürütme sırasında işlemlerin çakışmamasını sağlar. Bu tasarım, önceden okuma/yazma kümesini beyan etme gereksinimini yüksek donanım ihtiyacını önler.

sıralama

Aptos, AptosBFT konsensüs mekanizmasını kullanır. Teklif verenler esasen işlemleri serbestçe sıralayamaz, ancak belirli durumlarda gecikmiş işlemleri doldurabilirler. Bellek havuzunun ön sıralaması, çakışma önleme için önceden tamamlanmıştır; blok üretimi, doğrulayıcılar arasındaki iş birliğine daha fazla bağımlıdır.

yürütme

Aptos, Block-STM teknolojisini kullanarak optimistik paralel yürütme sağlar. İşlemler çatışma olmadığı varsayımıyla aynı anda işlenir, eğer yürütme sonrasında bir çatışma tespit edilirse, etkilenen işlemler yeniden yürütülür. Bu yöntem, çok çekirdekli işlemcilerden tam anlamıyla yararlanarak TPS'nin 160.000'e kadar ulaşmasını sağlar.

durum güncellemesi

Doğrulayıcı senkronizasyon durumu, nihai onay kontrol noktası ile doğrulanır, Ethereum'un Epoch mekanizmasından daha verimlidir.

Aptos'un temel avantajı, optimistik paralellik ile bellek havuzu ön sıralamasının birleşiminde yatmaktadır; bu hem düğüm performans gereksinimlerini azaltmakta hem de önemli ölçüde verimliliği artırmaktadır.

Ethereum: Seri İcra Ölçeği

Akıllı sözleşmelerin öncüsü olarak, Ethereum diğer halka açık blockchain'leri anlamak için temel bir çerçeve sağlamaktadır.

Ethereum işlem yaşam döngüsü

• Oluşturma ve Başlatma: Kullanıcı, cüzdan aracılığıyla bir köprü ağ veya RPC arayüzü üzerinden işlem başlatır.
• Yayın: İşlem, paketlenmeyi bekleyerek genel bellek havuzuna girdi.
• Sıralama: PoS güncellemesinden sonra, blok oluşturucular kar maksimizasyonu ilkesine göre işlemleri paketler, ara katman teklif verdikten sonra önericiye sunar.
• Uygulama: EVM seri işlem işlemleri, tek iş parçacığı durumu günceller.
• Durum güncellemesi: Blok, nihai doğrulama için iki kontrol noktasından geçmelidir.

Ethereum'un seri yürütme ve bellek havuzu tasarımı performansını sınırlıyor, blok süresi 12 saniye/slot, TPS düşüktür. Buna karşılık, Aptos paralel yürütme ve bellek havuzu optimizasyonu ile niteliksel bir sıçrama gerçekleştirdi.

Solana: Belirli Paralelizmin En İyi Optimizasyonu

Solana yüksek performansıyla tanınır, işlem yaşam döngüsü Aptos'tan önemli ölçüde farklıdır, özellikle bellek havuzu ve yürütme şekli açısından.

Solana işlem yaşam döngüsü

• Oluşturma ve Başlatma: Kullanıcı cüzdan aracılığıyla işlem başlatır.
• Yayın: Kamu hafıza havuzu yok, işlemler doğrudan mevcut ve sonraki iki önericiye gönderilir.
• Sıralama: Teklif sahipleri PoH(Tarih Kanıtı) üzerine blokları paketler, blok zamanı sadece 400 milisaniyedir.
• Uygulama: Sealevel sanal makinesi belirleyici paralel yürütme kullanır, çakışmaları önlemek için okumalar ve yazmaların önceden beyan edilmesi gerekir.
• Durum güncellemesi: BFT konsensüs hızlı onay.

Solana, bellek havuzunu kullanmaz, düğümler hızlı bir şekilde işlem sırası üzerinde mutabakata varabilir ve işlemlerin bellek havuzunda sıraya girmesi gerekliliğini ortadan kaldırır, işlemler neredeyse anında sonuçlanabilir. Ancak, bu aynı zamanda ağ aşırı yüklendiğinde, işlemlerin beklemek yerine atılabileceği anlamına gelir, kullanıcıların tekrar göndermesi gerekir.

Buna karşılık, Aptos'un optimistik paralel işlemleri, okuma/yazma kümesi bildirilmesine ihtiyaç duymadan daha düşük bir düğüm eşiği ile daha yüksek TPS sunmaktadır.

Paralel yürütmenin iki yolu: Aptos vs Solana

Paralel yürütme, blockchain'de çok çekirdekli işlemcilerin ağ durumunu aynı anda hesaplama sürecini ifade eder. Mevcut piyasada, paralel yürütme esas olarak belirleyici paralel yürütme ve iyimser paralel yürütme olmak üzere iki şekilde ayrılmaktadır. Bu iki geliştirme yönünün farkı, paralel işlemlerin çakışmamasını sağlamanın yollarında yatmaktadır.

• Belirleyici paralellik ( Solana ): İşlem yayını öncesinde okuma-yazma kümesi bildirilmelidir, Sealevel motoru, bildirime göre çelişkisiz işlemleri paralel işleyerek, çelişen işlemleri seri olarak yürütmektedir. Avantajı verimliliktir, dezavantajı ise yüksek donanım gereksinimidir.

• İyimser paralel ( Aptos ): İşlemlerin çakışma olmadan varsayıldığı, Block-STM'nin paralel olarak yürütülüp doğrulandığı, çakışma durumunda yeniden deneneceği. Bellek havuzunun ön sıralanması çakışma riskini azaltır, düğümlerin yükü daha hafif olur.

Örneğin, hesap A bakiyesi 100, işlem 1 B'ye 70 gönderiyor, işlem 2 C'ye 50 gönderiyor. Solana, çakışmaları önceden belirterek sırayla işler; Aptos, paralel yürütme sonrasında bakiyenin yetersiz olduğunu fark ederse, yeniden ayarlar. Aptos'un esnekliği onu daha ölçeklenebilir kılıyor.

Çatışma onayını önceden tamamlamak için bellek havuzunda iyimser paralel

Optimist paralelizmin temel düşüncesi, paralel işlenen işlemlerin çakışmayacağını varsaymak ve işlem beyanlarını önceden gönderme gereği duymamaktır. Eğer yürütme sonrasında bir çakışma tespit edilirse, etkilenen işlemler yeniden yürütülür.

Aptos'ta, işlemler kamu hafıza havuzuna girdikten sonra ön sıralama yapılır ve bir blok içindeki işlemlerin paralel olarak yürütülürken çakışmaması sağlanır. Bu işlem ön sıralaması, Aptos'un optimistik paralellik sağlamasının anahtarıdır ve işlem beyan mekanizması getirmeden düğüm performans gereksinimlerini büyük ölçüde azaltır. Bu nedenle, Aptos'un TPS'si 160.000'e ulaşabilir ve bu da Solana'nın iki katından fazladır.

Aptos'un teknik avantajları ve gelecekteki gelişim yönü

Aptos'un tasarımı, performans ile güvenlik arasında bir denge sağlamaktadır. Bellek havuzunun ön sıralaması, Block-STM'nin iyimser paralelliği ile birleşerek, düğüm eşiklerini düşürmekte ve yüksek işlem hacmi sağlamaktadır; bu, Solana'nın deterministik paralelliğini ve Ethereum'un seri yürütmesini aşmaktadır.

Bu "istikrar içinde hız" düşüncesi, Move dilinin kaynak modeli ile birleştiğinde, Aptos'a daha yüksek bir güvenlik sağlar; hem saldırılara karşı savunmada hem de sözleşme açıklarını önlemede geleneksel mimariden üstündür.

Güvenlik ve performansın birleşimine dayanan Aptos, RWA( gerçek dünya varlıkları) ve PayFi( ödeme finansmanı) alanında büyük potansiyel göstermektedir:

• RWA:Aptos'un yüksek işlem hacmi, büyük ölçekli varlıkların zincire eklenmesini desteklemekte ve varlık tokenizasyonunu ilerletmek için birçok finans kurumu ile işbirliği yapmıştır.
• PayFi: Düşük maliyet, yüksek verimlilik ve uyumluluk ile mikro ödemeler ve sınır ötesi hesaplamaları desteklemekte, "bir sonraki nesil ödeme altyapısı" olma potansiyeline sahip.

Gelecekte, Aptos "güvenliğe dayalı değer ağı" anlatımıyla geleneksel finans ile blok zinciri ekosistemini birleştirerek RWA ve PayFi alanlarında sürekli güçlenerek güven ve ölçeklenebilirlik sunan yeni bir kamu zinciri yapısı inşa edecek.