So sánh công nghệ chuỗi công khai từ góc độ vòng đời giao dịch

So sánh các đặc tính kỹ thuật của các blockchain khác nhau có thể trở nên khó hiểu do góc nhìn khác nhau. Để nhanh chóng và chính xác hiểu sự khác biệt giữa Aptos và các blockchain khác, chúng ta có thể chọn vòng đời giao dịch làm điểm xuất phát. Bằng cách phân tích các bước hoàn chỉnh từ khi giao dịch được tạo ra đến khi cập nhật trạng thái cuối cùng, bao gồm việc tạo và khởi xướng, phát sóng, sắp xếp, thực hiện và cập nhật trạng thái, chúng ta có thể nắm bắt rõ ràng tư duy thiết kế và sự lựa chọn công nghệ của từng blockchain.

Bài viết này sẽ tập trung vào Aptos, phân tích thiết kế độc đáo của nó và so sánh sự khác biệt chính với Ethereum và Solana.

Aptos: Thiết kế tối ưu và hiệu suất cao

Aptos là một chuỗi công khai tập trung vào hiệu suất cao, với vòng đời giao dịch tương tự như Ethereum, nhưng đạt được sự cải thiện hiệu suất đáng kể thông qua việc thực hiện song song lạc quan độc đáo và tối ưu hóa bộ nhớ.

Tạo và khởi xướng

Mạng Aptos bao gồm các nút nhẹ, nút đầy đủ và người xác thực. Người dùng khởi tạo giao dịch thông qua nút nhẹ (như ví hoặc ứng dụng), nút nhẹ sẽ chuyển tiếp giao dịch đến các nút đầy đủ gần đó, sau đó nút đầy đủ đồng bộ với người xác thực.

Phát sóng

Aptos giữ lại bộ nhớ tạm, nhưng giữa các bộ nhớ tạm không được chia sẻ sau QuorumStore. Khác với Ethereum, bộ nhớ tạm của nó không chỉ là vùng đệm giao dịch. Sau khi giao dịch vào bộ nhớ tạm, hệ thống sẽ sắp xếp trước theo các quy tắc (như FIFO hoặc phí Gas), đảm bảo rằng giao dịch không bị xung đột trong quá trình thực thi song song tiếp theo. Thiết kế này tránh được nhu cầu phần cứng cao do phải tuyên bố trước các tập hợp đọc/ghi.

sắp xếp

Aptos sử dụng đồng thuận AptosBFT, theo nguyên tắc, người đề xuất không thể tự do sắp xếp giao dịch, aip-68 trao cho người đề xuất quyền bổ sung các giao dịch bị trì hoãn. Việc sắp xếp lại bộ nhớ đã được hoàn thành trước để tránh xung đột, việc tạo khối phụ thuộc nhiều hơn vào sự hợp tác giữa các xác nhận, thay vì do người đề xuất dẫn dắt.

thực hiện

Aptos sử dụng công nghệ Block-STM để thực hiện thực thi song song lạc quan. Các giao dịch được giả định là không có xung đột và được xử lý đồng thời, nếu phát hiện xung đột sau khi thực thi, các giao dịch bị ảnh hưởng sẽ được thực thi lại. Cách này tận dụng bộ xử lý đa lõi để nâng cao hiệu suất, TPS có thể đạt 160,000.

Cập nhật trạng thái

Trạng thái đồng bộ của người xác thực, tính cuối cùng được xác nhận thông qua điểm kiểm tra, tương tự như cơ chế Epoch của Ethereum, nhưng hiệu quả hơn.

Lợi thế cốt lõi của Aptos nằm ở sự kết hợp giữa xử lý song song lạc quan và sắp xếp trước trong bộ nhớ, vừa giảm yêu cầu hiệu suất của nút, vừa nâng cao đáng kể thông lượng.

Ethereum: Tiêu chuẩn thực thi tuần tự

Ethereum, như là người tiên phong trong hợp đồng thông minh, là điểm khởi đầu của công nghệ chuỗi công khai, và vòng đời giao dịch của nó cung cấp khung cơ sở để hiểu Aptos.

Chu kỳ giao dịch Ethereum

• Tạo và khởi xướng: Người dùng khởi xướng giao dịch thông qua ví qua cổng trung gian hoặc giao diện RPC.
• Phát sóng: Giao dịch vào bộ nhớ công cộng, chờ được đóng gói.
• Sắp xếp: Sau khi nâng cấp PoS, các nhà xây dựng khối đóng gói giao dịch theo nguyên tắc tối đa hóa lợi nhuận, sau khi đấu thầu lớp trung gian sẽ nộp cho người đề xuất.
• Thực hiện: EVM xử lý giao dịch tuần tự, cập nhật trạng thái theo luồng đơn.
• Cập nhật trạng thái: Khối cần được xác nhận tính cuối cùng qua hai điểm kiểm tra.

Thiết kế thực thi tuần tự và bộ nhớ của Ethereum đã hạn chế hiệu suất, thời gian khối là 12 giây/một khe, TPS khá thấp. Ngược lại, Aptos đã đạt được bước nhảy vọt chất lượng thông qua thực thi song song và tối ưu hóa bộ nhớ.

Solana: Tối ưu hóa song song định hướng cực độ

Solana nổi tiếng với hiệu suất cao, vòng đời giao dịch của nó khác biệt đáng kể so với Aptos, đặc biệt là ở bể nhớ và cách thực thi.

Vòng đời giao dịch Solana

• Tạo và khởi xướng: Người dùng khởi xướng giao dịch thông qua ví.
• Phát sóng: Không có hồ bơi bộ nhớ công cộng, giao dịch được gửi trực tiếp đến người đề xuất hiện tại và hai người tiếp theo.
• Sắp xếp: Người đề xuất dựa trên PoH (Bằng chứng lịch sử) đóng gói khối, thời gian khối chỉ 400 mili giây.
• Thực hiện: Máy ảo Sealevel sử dụng thực thi song song xác định, cần tuyên bố trước tập hợp đọc và ghi để tránh xung đột.
• Cập nhật trạng thái: Xác nhận nhanh chóng đồng thuận BFT.

Lý do Solana không sử dụng bộ nhớ là vì bộ nhớ có thể trở thành nút cổ chai về hiệu suất. Do không có bộ nhớ và sự đồng thuận PoH độc đáo của Solana, các nút có thể nhanh chóng đạt được sự đồng thuận về thứ tự giao dịch, tránh được việc giao dịch phải xếp hàng trong bộ nhớ, giao dịch gần như có thể hoàn tất ngay lập tức. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là trong trường hợp mạng bị quá tải, giao dịch có thể bị bỏ qua thay vì chờ đợi, người dùng sẽ phải gửi lại.

So với trước đây, Aptos có khả năng song song lạc quan mà không cần khai báo tập hợp đọc ghi, ngưỡng nút thấp hơn nhưng TPS lại cao hơn.

Hai con đường thực hiện song song: Aptos vs Solana

Việc thực hiện giao dịch đại diện cho việc cập nhật trạng thái khối, là quá trình chuyển đổi chỉ thị khởi tạo giao dịch thành trạng thái cuối cùng. Thực hiện song song đề cập đến quá trình bộ xử lý đa lõi tính toán trạng thái mạng đồng thời. Trong thị trường hiện tại, thực hiện song song được chia thành hai phương thức: thực hiện song song xác định và thực hiện song song lạc quan.

• Song song xác định (Solana): Trước khi phát sóng giao dịch, cần phải tuyên bố tập hợp đọc và ghi, động cơ Sealevel xử lý song song các giao dịch không xung đột dựa trên tuyên bố, các giao dịch xung đột thực hiện tuần tự. Ưu điểm là hiệu quả, nhược điểm là yêu cầu phần cứng cao.

• Tối ưu hóa song song (Aptos): Giả định giao dịch không có xung đột, Block-STM thực thi song song và xác thực, nếu có xung đột thì thử lại. Sắp xếp trước trong bộ nhớ giảm nguy cơ xung đột, giảm tải cho nút.

Lạc quan đồng thời hoàn thành xác nhận xung đột qua bộ nhớ

Sự lạc quan của Aptos về việc thực hiện song song không chỉ đơn thuần là giả định rằng các giao dịch không có xung đột, mà là đã tránh rủi ro trong giai đoạn phát sóng giao dịch. Khi giao dịch vào bộ nhớ công cộng, nó sẽ được sắp xếp trước theo một số quy tắc nhất định, đảm bảo rằng các giao dịch trong một khối sẽ không xung đột khi thực hiện song song. Việc sắp xếp trước giao dịch này là chìa khóa để Aptos đạt được sự song song lạc quan, làm giảm đáng kể yêu cầu về hiệu suất của các nút, đồng thời đảm bảo TPS cao.

Câu chuyện dựa trên tính bảo mật là hướng phát triển của Aptos

Tài sản thế giới thực (RWA)

Lợi thế của Aptos trong lĩnh vực RWA:

• Block-STM xử lý song song nhiều giao dịch chuyển nhượng tài sản, tránh trì hoãn xác nhận quyền sở hữu
• Sắp xếp trước bộ nhớ đảm bảo giao dịch được thực hiện theo thứ tự, duy trì độ tin cậy của hồ sơ tài sản.
• Ngôn ngữ Move hỗ trợ hợp đồng thông minh phức tạp, phù hợp với phát triển ứng dụng RWA

Tiến triển của Aptos trong lĩnh vực RWA:

• Tháng 7 năm 2024, giới thiệu USDY của Ondo Finance
• Vào tháng 10 năm 2024, Franklin Templeton ra mắt mã thông báo BENJI
• Hợp tác với Libre để thúc đẩy mã hóa chứng khoán

thanh toán bằng stablecoin

Lợi thế của Aptos trong lĩnh vực thanh toán bằng stablecoin:

• Mô hình tài nguyên Move ngăn chặn việc chi tiêu gấp đôi
• Phí Gas thấp phù hợp với các tình huống thanh toán nhỏ.
• Sắp xếp trước bộ nhớ và Block-STM đảm bảo tính ổn định và độ trễ thấp cho giao dịch thanh toán
• AptosBFT đồng thuận giảm thiểu rủi ro tập trung
• Kiến trúc mô-đun hỗ trợ kiểm tra KYC/AML

Hướng phát triển có thể của Aptos trong tương lai:

• Thúc đẩy việc áp dụng đồng stablecoin trên quy mô lớn
• Xây dựng mạng lưới thanh toán xuyên biên giới
• Phát triển hệ thống thanh toán trên chuỗi
• Hỗ trợ các tình huống thanh toán vi mô

Tóm tắt: Sự khác biệt kỹ thuật của Aptos và câu chuyện tương lai

Aptos đã tích hợp sự an toàn và hiệu quả vào mọi giai đoạn của vòng đời giao dịch. Việc sắp xếp trước trong bộ nhớ kết hợp với tính toán song song lạc quan của Block-STM không chỉ giảm bớt rào cản cho các nút mà còn đạt được thông lượng cao. So với Ethereum với hiệu quả ổn định nhưng kém, và Solana với hiệu suất cao nhưng rào cản cao, Aptos đã đạt được sự cân bằng khéo léo giữa hiệu suất và an toàn.

Aptos thể hiện tiềm năng lớn trong lĩnh vực RWA và PayFi. Trong lĩnh vực RWA, đã hợp tác với nhiều tổ chức tài chính để thúc đẩy việc đưa tài sản lên chuỗi. Trong lĩnh vực PayFi và thanh toán bằng stablecoin, chi phí thấp, hiệu quả cao và tính tuân thủ của nó hỗ trợ cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Trong tương lai, Aptos có thể dựa vào câu chuyện "mạng lưới giá trị được thúc đẩy bởi sự an toàn" để kết nối tài chính truyền thống với hệ sinh thái blockchain, tiếp tục nỗ lực trong lĩnh vực RWA và PayFi, xây dựng một mô hình chuỗi công cộng mới vừa đáng tin cậy vừa có khả năng mở rộng.