Aptos網路的8大創新動力

Aptos作爲一個延遲極低、吞吐量極高的區塊鏈網路,爲開發者構建Web3應用帶來了巨大變革。本文將介紹推動Aptos網路蓬勃發展的8大創新動力。

1. Move語言:更適合構建應用

Aptos採用Move編程語言,爲開發者提供了更好的開發環境,提高了開發效率。Move是一種富有表現力且易於使用的語言,專爲安全資產管理而設計。

Aptos與Move共享許多核心設計理念,使其成爲高效愉快的Move開發平台。Move最初爲Aptos的前身設計,這種淵源確保了現有Move開發者可以無縫遷移到Aptos,新手也可以從之前的文檔和示例中受益。

Aptos在語言和框架層面添加了多項功能,大大改進了Move生態系統,包括完善的安全架構、可配置的gas計量、代碼可升級性等。Move驗證器爲智能合約提供了額外的安全保障,並在Aptos中得到積極擴展。

許多Move語言的早期研究者和開發者仍活躍在Aptos生態中,不斷增強Move語言和社區。經過四年的測試和實踐,Move已經被證明是一種可用於生產環境的成熟語言。

2. Block-STM:帶來更多編程自由

Block-STM是一種新型智能合約並行執行引擎,基於Aptos的交易內存和樂觀並發控制原理構建。這種創新的交易並行化方法可以在不影響開發體驗的同時加快交易處理速度。

與需要讀寫數據來破壞交易原子性的並行執行引擎不同,Block-STM使開發者能夠不受限制地編碼,爲實際應用實現更高吞吐量和更低延遲。開發者可以輕鬆構建高度並行化的應用,支持比其他需要拆分操作的並行環境更豐富的原子性,從而提升用戶體驗。

3. 鏈上治理和去中心化

爲支持真正去中心化和無需許可的Layer 1,Aptos內置了鏈上治理機制,可實現無縫的網路和虛擬機配置更新。這在Aptos的測試網和主網上得到了證明。

在主網上,通過降低"投票權增加限制"提高了網路可靠性。超過52%的代幣持有者投票支持這一提案,以幫助保護網路。

自誕生以來,Aptos社區就能創建和投票影響區塊鏈行爲的提案。治理提案包括:修改epoch持續時間,調整驗證者權益要求,軟件升級,以及改進Aptos框架模塊等。

4. AptosBFTv4:高效共識

AptosBFTv4是首個具有嚴格正確性證明的生產級區塊鏈BFT協議。該協議採用樂觀響應策略,實現低延遲和高吞吐量,充分利用底層網路。在Hotstuff基礎上改進,AptosBFTv4將提交延遲從3步減少到2步,在不犧牲通信復雜度的情況下減少了33%的延遲。

該實現考慮了安全嚴格性和可升級性,清晰分離了不變量以便隔離和審計,強制執行不分叉原則。相同的軟體棧已經歷4次升級並在實時網路上測試,證明了其開發過程的周密性和穩健性。

即使個別節點宕機,Aptos也能確保整個網路的正常運行。這得益於鏈上信譽系統,將過去的可用性和性能作爲未來的指標,自動最小化表現不佳驗證者的負面影響。

5. 增強用戶信心的安全機制

Aptos帳戶支持靈活的密鑰管理,包括密鑰輪換、加密敏捷性和混合托管模型。密鑰輪換對防止遠程攻擊至關重要。帳戶與密鑰解耦使Aptos能無縫添加新的數字籤名算法。混合托管模型支持高級恢復方案和帳戶管理,幫助彌合Web2和Web3之間的差距。

錢包可以使用交易預執行,在用戶籤名前解釋交易結果,減輕網絡釣魚等安全風險。Aptos通過序列號、到期時間和鏈ID三重保護,限制了交易的可行性,防止無限有效性帶來的風險。

Aptos的共識協議和經過認證的存儲實現了對輕客戶端的無縫支持,提供更安全可信的用戶體驗。網路歡迎任何人連接全節點直接訪問認證數據。Aptos建立在高效的多播樹結構之上,爲參與者提供高吞吐量、低延遲的網路。參與者可以處理全部交易歷史,也可以只同步最新狀態。輕客戶端可以同步部分狀態,實現經過驗證的狀態讀取。

6. 面向未來的模塊化架構

Aptos具有可升級的歷史,從一開始就以模塊化和靈活性爲設計理念。這使Aptos架構能夠支持頻繁升級,快速採用最新技術進步,爲新興用例提供支持。

模塊化設計創造了客戶端靈活性,針對零停機頻繁升級進行了優化。這些特性在之前的主網迭代、測試網和內部壓力測試中得到了驗證。Aptos內置鏈上變更管理協議,可快速部署創新並支持新的Web3應用場景。

7. 基於提案的獎勵制度

Aptos實施了基於提案績效的質押獎勵系統,以促進更大程度的去中心化。這種系統比基於投票的獎勵模式具有更高的超時時間,對跨區域延遲不太敏感。

這提高了偏遠地區節點的獎勵率,抑制了地理分布的影響。獎勵模式仍然考慮投票行爲,因爲良好的投票表現會影響提議者選舉概率。這種設計有助於實現更均衡的網路分布。

8. 高性能Sparse Merkle Tree

Aptos使用Jellyfish Merkle Tree (JMT)設計,利用單調遞增的基於版本的密鑰模式優化底層存儲引擎。JMT在CPU、I/O和存儲佔用之間達到了實用的平衡點,確保了令人滿意的性能。

除JMT外,Aptos還有一種內存中、無鎖的稀疏Merkle樹實現,專爲緩存和並行化設計,與Block-STM配合使用以實現高性能全局狀態更新。

這些創新爲Aptos提供了強大的技術基礎,使其成爲構建下一代Web3應用的理想平台。