8 основних двигунів інновацій мережі Aptos

Aptos, як одна з блокчейн-платформ з найнижчою затримкою та найвищою пропускною здатністю на крипторинку, приніс значні зміни для розробників у створенні Web3 додатків. У цій статті буде представлено 8 ключових інновацій, що сприяють розвитку мережі Aptos.

1. Move мова: більше підходить для створення застосунків

Aptos використовує мову Move, яка надає розробникам кращі умови для розробки та підвищує ефективність розробки. Move — це мова програмування з потужними можливостями вираження, яка є легкою у використанні та спеціально розроблена для безпечного управління активами.

Блокчейн Aptos глибоко інтегрований з мовою Move, ділячи багато основних концепцій дизайну, що робить Aptos ефективною та приємною платформою для розробки на Move. Move спочатку була розроблена для попередника Aptos, це походження забезпечує безперешкодну міграцію для існуючих розробників Move на Aptos, а новачки можуть також скористатися наявною документацією та прикладами.

Aptos додав кілька функцій на рівні мови та фреймворку, значно покращуючи екосистему Move, включаючи вдосконалену архітектуру безпеки, детально налаштовуване вимірювання газу, можливість оновлення коду, рахунки ресурсів тощо. Крім того, валідатори Move забезпечують додаткові гарантії незмінності для смарт-контрактів, які активно розширюються на Aptos.

Багато ранніх дослідників і розробників мови Move продовжують працювати в екосистемі Aptos, постійно вдосконалюючи мову Move та спільноту. Після чотирьох років тестування та перевірки Move став зрілою мовою розробки, придатною для використання в продуктивному середовищі.

2. Block-STM: приносить більше свободи в програмуванні

Block-STM є новим типом движка для паралельного виконання смарт-контрактів, який побудований на основі принципів транзакційної пам'яті Aptos та оптимістичного контролю паралельності. Цей інноваційний підхід до паралелізації транзакцій може прискорити швидкість обробки транзакцій без шкоди для досвіду розробників.

На відміну від паралельного виконувального движка, який потребує читання та запису даних для порушення атомарності транзакцій, Block-STM дозволяє розробникам вільно кодувати, реалізуючи вищу пропускну здатність і нижчу затримку для реальних випадків використання. Розробники можуть легко створювати високопаралельні програми за допомогою Block-STM. Block-STM підтримує більш багатий рівень атомарності, ніж інші паралельні виконувальні середовища, які зазвичай вимагають розділення операцій на кілька транзакцій, покращуючи досвід користувача шляхом зниження затримки та підвищення ефективності витрат.

3. Ончейн-управління та децентралізація

Для підтримки справжньої децентралізації та бездозвільного Layer 1, Aptos вбудував механізм управління на ланцюзі, який дозволяє безшовно змінювати конфігурацію мережі та віртуальної машини. Тестова мережа та основна мережа Aptos це довели.

В основній мережі підвищено надійність мережі шляхом зниження "обмеження на збільшення голосів". Понад 52% власників токенів проголосували за цю пропозицію, щоб допомогти захистити мережу.

Від часу свого народження спільнота Aptos змогла створювати та голосувати за пропозиції, що впливають на поведінку блокчейну. Пропозиції з управління включають: зміну тривалості епохи, коригування мінімальних і максимальних значень прав власності валідаторів, зміну системних параметрів, оновлення основного коду блокчейну, а також оновлення модуля Aptos Framework ( набору основних бібліотек розробки Move ) для виправлення помилок або покращення функціональності.

4. AptosBFTv4: ефективний консенсус

AptosBFTv4 є першим виробничим BFT-протоколом блокчейну з суворими доказами коректності. Цей протокол використовує оптимістичний механізм відповіді для досягнення низької затримки та високої пропускної здатності, максимально використовуючи продуктивність базової мережі. На основі покращення Hotstuff, AptosBFTv4 зменшує затримку підтвердження з 3 кроків до 2, знижуючи затримку на 33% без шкоди для складності комунікації.

Впровадження AptosBFTv4 враховує безпеку та можливість оновлення, чітко розділяючи незмінні змінні для ізоляції та ефективного аудиту, забезпечуючи дотримання принципу без розгалужень. Така ж програмна стек вже пройшла 4 оновлення та була протестована в реальному мережевому середовищі, що підтверджує ретельність та надійність її процесу розробки. У четвертій ітерації AptosBFTv4 став найшвидшим, готовим до виробництва, протоколом консенсусу з байєзантською стійкістю.

Навіть якщо окремі вузли вийдуть з ладу, Aptos може забезпечити нормальну роботу всієї мережі. Це стало можливим завдяки системі репутації на ланцюгу, яка використовує минулу доступність та продуктивність як показники для майбутнього, автоматично мінімізуючи негативний вплив повільних та малоефективних валідаторів.

5. Механізми безпеки, що підвищують довіру користувачів

Облікові записи Aptos підтримують гнучке управління ключами, включаючи ротацію ключів, криптографічну гнучкість та змішану модель управління. Ротація ключів є гарною практикою безпеки і має вирішальне значення для запобігання віддаленим атакам. На інших блокчейнах ротацію можна здійснити лише шляхом перенесення всіх активів на новий обліковий запис. Метод розділення облікових записів і ключів Aptos дозволяє безперешкодно додавати нові алгоритми цифрового підпису, підтримуючи більше типів відкритих і закритих ключів. Змішана модель управління підтримує розширені рішення для відновлення та управління обліковими записами, що допомагає подолати розрив між Web2 і Web3.

Гаманець може використовувати функцію попереднього виконання транзакцій, щоб пояснити результати транзакції перед підписанням користувачем. Ця можливість попередньої оцінки транзакцій може знизити ризики безпеки, такі як фішинг. Для подальшого покращення досвіду користувачів, блокчейн Aptos обмежує життєздатність кожної транзакції та захищає підписувачів від впливу необмеженої дійсності за допомогою трьох рівнів захисту: серійного номера, терміну дії та ID ланцюга.

Консенсусний протокол Aptos і перевірене зберігання забезпечують безшовну підтримку легкого клієнтського протоколу, що призводить до більш безпечного та надійного користувацького досвіду. Мережа Aptos запрошує всіх підключатися до повних вузлів для безпосереднього доступу до перевірених даних, відображаючи принцип "не довіряй, а перевіряй" Web3. Для цього Aptos встановив ефективну багатоканальну структуру, що забезпечує високу пропускну здатність і низьку затримку мережі для поширення стану блокчейну серед учасників. Учасники можуть обробляти всі транзакції з моменту створення, або можуть пропустити історію і безпосередньо синхронізувати останній стан. Легкі клієнти можуть синхронізувати частину стану блокчейну, такі як конкретні рахунки або значення даних, і активувати перевірене зчитування стану, наприклад, отримуючи перевірений баланс рахунку за допомогою BFT-тимчасових позначок.

6. Модульна архітектура, орієнтована на майбутнє

Aptos має історію, що підлягає оновленню, і з самого початку був спроектований з урахуванням модульності та гнучкості. Це дозволяє архітектурі Aptos підтримувати часті оновлення, що означає, що блокчейн може швидко впроваджувати останні технічні досягнення та надавати технологічну підтримку новим випадкам використання.

Модульна архітектура Aptos забезпечує гнучкість клієнта та оптимізована для частих оновлень без простоїв. Ці характеристики були перевірені під час попередніх ітерацій основної мережі, тестової мережі та численних внутрішніх стрес-тестів. Блокчейн Aptos містить вбудований протокол управління змінами в ланцюзі, що дозволяє швидко впроваджувати нові технологічні інновації та підтримувати нові випадки використання Web3.

7. Система винагород на основі пропозицій

У тестовій мережі Aptos Incentive Testnet 3 використовується система винагород, основана на голосуванні. У цій моделі, як тільки дві третини голосів досягають вузла пропозиції, досягається консенсус BFT. Це означає, що одна третина пізніших голосів не включена, і відповідні валідатори не отримують винагороду.

Це може призвести до затримки конкуренції, валідатори, які знаходяться ближче до кластеру основних вузлів, зазвичай отримують більше винагород. Щоб покращити цю ситуацію, оператори вузлів схильні переміщувати вузли ближче до основного кластера, щоб зменшити затримку та збільшити винагороди за ставку. Однак це може зашкодити децентралізації та географічному розподілу, оскільки це заохочує концентрацію вузлів.

Для сприяння більшій децентралізації Aptos тепер впровадив систему нагород на основі продуктивності пропозицій як систему ставок. Система на основі пропозицій має вищий час очікування, ніж голосування, і менш чутлива до затримок між регіонами. Це підвищило ставку нагород для вузлів у віддалених районах і стримало вплив географічного розподілу. Наприклад, навіть якщо валідатори не знаходяться у фізичному місці найбільшого кластеру вузлів, вони все ще можуть отримувати розумну винагороду. Модель винагород все ще враховує поведінку голосування, оскільки хороша поведінка голосування вплине на ймовірність вибору пропонента.

8. Високопродуктивне розріджене дерево Меркла

Aptos використовує медузу Меркле-дерево (JMT), використовуючи монотонно зростаючу модель ключів на основі версій для оптимізації продуктивності запису базового сховища на основі LSM, такого як RocksDB(. JMT досягає практичного балансу між використанням ЦП, I/O та зберіганням, забезпечуючи задовільну продуктивність, одночасно контролюючи розширення стану даних на диску.

Окрім JMT як формату персистентного зберігання стану Aptos, існує ще одна реалізація розрідженого Меркле-дерева в пам'яті без блокувань. Ця реалізація спеціально розроблена для кешування та паралелізації, у поєднанні з Block-STM, що сприяє високопродуктивним глобальним оновленням стану.

![Нехай Aptos стане новим лідером серед публічних блокчейнів з 8 великими інноваціями])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-bcbc2b1a646b35c43945b9a2968d811f.webp(