交易生命周期视角下的公链技术对比

对比不同公链的技术特性可能会因观察角度不同而显得晦涩难懂。为了快速准确地理解Aptos与其他公链的区别，我们可以选择交易生命周期作为切入点。通过分析交易从创建到最终状态更新的完整步骤，包括创建与发起、广播、排序、执行和状态更新，我们可以清晰把握各公链的设计思路与技术取舍。

本文将以Aptos为中心，剖析其独特设计，并与以太坊和Solana进行关键差异对比。

Aptos：乐观并行与高性能设计

Aptos是一个注重高性能的公链，其交易生命周期与以太坊相似，但通过独特的乐观并行执行和内存池优化实现了显著的性能提升。

创建与发起

Aptos网络由轻节点、全节点和验证者组成。用户通过轻节点（如钱包或应用）发起交易，轻节点将交易转发给附近的全节点，全节点再同步至验证者。

广播

Aptos保留了内存池，但在QuorumStore之后内存池之间不共享。与以太坊不同的是，其内存池不仅仅是交易缓冲区。在交易进入内存池后，系统根据规则（如FIFO或Gas费用）进行预排序，确保后续并行执行时交易无冲突。这种设计避免了需提前声明读写集合的高硬件需求。

排序

Aptos采用AptosBFT共识，提议者原则上无法自由排序交易，aip-68赋予提议者额外填充被延迟交易的权利。内存池预排序已提前完成冲突规避，区块生成更依赖验证者间的协作，而非提议者主导。

执行

Aptos使用Block-STM技术实现乐观并行执行。交易被假设无冲突并同时处理，若执行后发现冲突，受影响的交易会被重新执行。这种方式利用多核处理器提升效率，TPS可达160,000。

状态更新

验证者同步状态，最终性通过检查点确认，类似于以太坊的Epoch机制，但效率更高。

Aptos的核心优势在于乐观并行与内存池预排序的结合，既降低了节点性能需求，又大幅提升了吞吐量。

以太坊：串行执行的基准

以太坊作为智能合约的开创者，是公链技术的原点，其交易生命周期为理解Aptos提供基础框架。

以太坊交易生命周期

• 创建与发起：用户通过钱包经中继网关或RPC接口发起交易。
• 广播：交易进入公共内存池，等待打包。
• 排序：PoS升级后，区块构建者按利润最大化原则打包交易，中继层竞标后提交给提议者。
• 执行：EVM串行处理交易，单线程更新状态。
• 状态更新：区块需通过两个检查点确认最终性。

以太坊的串行执行和内存池设计限制了性能，区块时间为12秒/插槽，TPS较低。相比之下，Aptos通过并行执行和内存池优化实现了质的飞跃。

Solana：确定性并行的极致优化

Solana以高性能著称，其交易生命周期与Aptos差异显著，尤其在内存池和执行方式上。

Solana交易生命周期

• 创建与发起：用户通过钱包发起交易。
• 广播：无公共内存池，交易直接发送给当前及下两位提议者。
• 排序：提议者基于PoH（Proof of History）打包区块，区块时间仅400毫秒。
• 执行：Sealevel虚拟机采用确定性并行执行，需提前声明读写集合以避免冲突。
• 状态更新：BFT共识快速确认。

Solana不使用内存池的原因是内存池可能成为性能瓶颈。由于没有内存池，以及Solana独特的PoH共识，节点能够快速达成交易顺序共识，避免了交易在内存池中排队的需要，交易几乎可以即时成交。然而，这也意味着在网络过载时，交易可能被丢弃而非等待，用户需重新提交。

相比之下，Aptos的乐观并行无需声明读写集合，节点门槛更低，TPS却更高。

并行执行的两种路径：Aptos vs Solana

交易的执行代表区块状态的更新，是交易发起指令转化为具有最终性状态的过程。并行执行指的是多核处理器同时计算网络状态的过程。当前市场中，并行执行分为确定性并行执行和乐观并行执行两种方式。

• 确定性并行（Solana）：交易广播前需声明读写集合，Sealevel引擎根据声明并行处理无冲突交易，冲突交易串行执行。优点是高效，缺点是硬件需求高。

• 乐观并行（Aptos）：假设交易无冲突，Block-STM并行执行后验证，若有冲突则重试。内存池预排序降低冲突风险，节点负担更轻。

乐观并行通过内存池来提前完成冲突确认

Aptos的乐观并行并非单纯假设交易无冲突，而是在交易广播阶段提前规避了风险。交易进入公共内存池后，会根据一定规则进行预排序，确保一个区块内的交易在并行执行时不会冲突。这种交易预排序是Aptos实现乐观并行的关键，大幅降低了对节点性能的要求，同时保证了高TPS。

基于安全性的叙事是Aptos的发展方向

RWA（真实世界资产）

Aptos在RWA领域的优势：

• Block-STM并行处理多笔资产转移交易，避免确权延迟
• 内存池预排序确保交易按序执行，维持资产记录可靠性
• Move语言支持复杂智能合约，适合RWA应用开发

Aptos在RWA方面的进展：

• 2024年7月，引入Ondo Finance的USDY
• 2024年10月，富兰克林邓普顿推出BENJI代币
• 与Libre合作推进证券代币化

稳定币支付

Aptos在稳定币支付领域的优势：

• Move语言资源模型防止双重支付
• 低Gas费用适合小额支付场景
• 内存池预排序和Block-STM保证支付交易稳定性和低延迟
• AptosBFT共识降低中心化风险
• 模块化架构支持嵌入KYC/AML检查

Aptos未来可能的发展方向：

• 推动稳定币大规模采用
• 打造跨境支付网络
• 开发链上结算系统
• 支持微支付场景

总结：Aptos的技术差异与未来叙事

Aptos在交易生命周期的每个环节都融入了安全与高效的考量。其内存池预排序结合Block-STM的乐观并行，既降低了节点门槛，又实现了高吞吐量。相较于以太坊的稳健低效、Solana的高性能高门槛，Aptos在性能与安全之间取得了巧妙平衡。

Aptos在RWA和PayFi领域展现出巨大潜力。在RWA方面，已与多家金融机构合作，推动资产上链。在PayFi和稳定币支付领域，其低成本、高效率和合规性支持多样化应用场景。

未来，Aptos可凭借"安全驱动的价值网络"叙事，连接传统金融与区块链生态，在RWA和PayFi领域持续发力，构建兼具信任与扩展性的公链新格局。