Os 8 grandes motores de inovação da rede Aptos

Aptos, como uma rede de blockchain com baixa latência e alta capacidade de processamento, trouxe uma grande transformação para os desenvolvedores na construção de aplicações Web3. Este artigo apresentará 8 grandes motores de inovação que impulsionam o crescimento vibrante da rede Aptos.

1. Move linguagem: mais adequada para construir aplicações

Aptos utiliza a linguagem de programação Move, oferecendo aos desenvolvedores um melhor ambiente de desenvolvimento e aumentando a eficiência do desenvolvimento. Move é uma linguagem expressiva e fácil de usar, projetada especificamente para a gestão segura de ativos.

Aptos compartilha muitos princípios de design fundamentais com Move, tornando-se uma plataforma de desenvolvimento Move eficiente e agradável. Move foi originalmente projetado para o precursor do Aptos, essa origem garante que os desenvolvedores Move existentes possam migrar sem problemas para o Aptos, e os novatos também podem se beneficiar da documentação e exemplos anteriores.

Aptos adicionou várias funcionalidades em termos de linguagem e estrutura, melhorando significativamente o ecossistema Move, incluindo uma arquitetura de segurança aprimorada, medição de gas configurável, e a capacidade de atualização de código. Os validadores Move oferecem uma segurança adicional para contratos inteligentes e estão sendo ativamente expandidos no Aptos.

Muitos dos primeiros pesquisadores e desenvolvedores da linguagem Move ainda estão ativos no ecossistema Aptos, fortalecendo continuamente a linguagem Move e a comunidade. Após quatro anos de testes e práticas, a Move já provou ser uma linguagem madura que pode ser utilizada em ambientes de produção.

2. Block-STM: traz mais liberdade de programação

Block-STM é um novo motor de execução paralela de contratos inteligentes, construído com base na memória de transações do Aptos e nos princípios de controle de concorrência otimista. Este método inovador de paralelização de transações pode acelerar a velocidade de processamento das transações sem afetar a experiência de desenvolvimento.

Diferente do motor de execução paralelo que precisa ler e escrever dados para comprometer a atomicidade das transações, o Block-STM permite que os desenvolvedores codifiquem sem restrições, alcançando maior taxa de transferência e menor latência para aplicações reais. Os desenvolvedores podem facilmente construir aplicações altamente paralelizadas, suportando uma atomicidade mais rica do que outros ambientes paralelos que precisam dividir operações, melhorando assim a experiência do usuário.

3. Governança em cadeia e descentralização

Para apoiar uma Layer 1 verdadeiramente descentralizada e sem permissões, a Aptos incorporou um mecanismo de governança em cadeia, permitindo atualizações de configuração de rede e máquina virtual sem interrupções. Isso foi comprovado na testnet e na mainnet da Aptos.

Na mainnet, a fiabilidade da rede foi aumentada ao reduzir a "limitação de aumento do poder de voto". Mais de 52% dos detentores de tokens votaram a favor desta proposta para ajudar a proteger a rede.

Desde a sua criação, a comunidade Aptos pode criar e votar em propostas que influenciam o comportamento da blockchain. As propostas de governança incluem: modificar a duração do epoch, ajustar os requisitos de participação dos validadores, atualizações de software e melhorias nos módulos do framework Aptos.

4. AptosBFTv4: Consenso Eficiente

AptosBFTv4 é o primeiro protocolo BFT de blockchain em produção com prova de correção rigorosa. Este protocolo utiliza uma estratégia de resposta otimista, alcançando baixa latência e alta taxa de transferência, aproveitando ao máximo a rede subjacente. Melhorado com base no Hotstuff, o AptosBFTv4 reduz o atraso de submissão de 3 etapas para 2 etapas, diminuindo em 33% a latência sem sacrificar a complexidade da comunicação.

A implementação considera a rigorosidade da segurança e a escalabilidade, separando claramente as invariantes para facilitar o isolamento e a auditoria, e impondo o princípio de não bifurcação. A mesma pilha de software já passou por 4 atualizações e foi testada em uma rede em tempo real, provando a meticulosidade e robustez do seu processo de desenvolvimento.

Mesmo que alguns nós falhem, a Aptos consegue garantir o funcionamento normal de toda a rede. Isso se deve ao sistema de reputação em cadeia, que usa a disponibilidade e o desempenho passados como indicadores para o futuro, minimizando automaticamente o impacto negativo dos validadores com desempenho insatisfatório.

5. Mecanismos de segurança que aumentam a confiança do usuário

As contas Aptos suportam uma gestão flexível de chaves, incluindo rotação de chaves, agilidade na criptografia e um modelo de custódia híbrido. A rotação de chaves é crucial para prevenir ataques remotos. O desacoplamento entre contas e chaves permite que Aptos adicione novos algoritmos de assinatura digital de forma contínua. O modelo de custódia híbrido suporta soluções avançadas de recuperação e gestão de contas, ajudando a fechar a lacuna entre Web2 e Web3.

As carteiras podem usar a pré-execução de transações para explicar o resultado das transações antes da assinatura do usuário, reduzindo riscos de segurança, como phishing. A Aptos limita a viabilidade das transações através de três camadas de proteção: número de série, data de vencimento e ID da cadeia, prevenindo riscos associados à validade infinita.

O protocolo de consenso da Aptos e o armazenamento certificado implementam suporte sem costura para clientes leves, proporcionando uma experiência de usuário mais segura e confiável. A rede recebe qualquer pessoa que se conecte a nós completos para acessar dados certificados diretamente. A Aptos é construída sobre uma estrutura de árvore de multicast eficiente, oferecendo alta taxa de transferência e baixa latência para os participantes. Os participantes podem processar todo o histórico de transações ou apenas sincronizar o estado mais recente. Clientes leves podem sincronizar partes do estado, permitindo a leitura de estado verificado.

6. Arquitetura modular voltada para o futuro

Aptos tem uma história de escalabilidade, com um design que prioriza a modularidade e a flexibilidade desde o início. Isso permite que a arquitetura Aptos suporte atualizações frequentes, adotando rapidamente os mais recentes avanços tecnológicos e oferecendo suporte a novos casos de uso.

O design modular cria flexibilidade para o cliente, otimizado para atualizações frequentes com zero downtime. Essas características foram validadas em iterações anteriores da mainnet, testnet e testes de estresse internos. Aptos possui um protocolo de gerenciamento de mudanças on-chain embutido, que permite a rápida implementação de inovações e suporta novos cenários de aplicações Web3.

7. Sistema de recompensas baseado em propostas

Aptos implementou um sistema de recompensas de staking baseado no desempenho das propostas, para promover um maior grau de descentralização. Este sistema tem um tempo de expiração mais alto do que o modelo de recompensas baseado em votação, sendo menos sensível a atrasos inter-regionais.

Isto aumentou a taxa de recompensa para os nós em regiões remotas, mitigando o impacto da distribuição geográfica. O modelo de recompensas ainda considera o comportamento de votação, uma vez que um bom desempenho de votação afeta a probabilidade de eleição dos proponentes. Este design ajuda a alcançar uma distribuição de rede mais equilibrada.

8. Árvore Merkle Esparsa de Alto Desempenho

Aptos usa a árvore Merkle Jellyfish (JMT) para design, aproveitando um padrão de chave baseado em versões monotonicamente crescente para otimizar o mecanismo de armazenamento subjacente. O JMT alcançou um ponto de equilíbrio prático entre CPU, I/O e ocupação de armazenamento, garantindo um desempenho satisfatório.

Além do JMT, o Aptos possui uma implementação de árvore Merkle esparsa em memória e sem bloqueios, projetada especificamente para cache e paralelização, utilizada em conjunto com o Block-STM para realizar atualizações de estado global de alto desempenho.

Estas inovações fornecem uma base tecnológica robusta para a Aptos, tornando-a uma plataforma ideal para construir aplicações Web3 de próxima geração.