Aptos網路的8項關鍵創新

Aptos作爲加密市場上延遲最低、吞吐量最高的區塊鏈之一,爲開發人員構建web3應用程序帶來了重大變革。本文將介紹推動Aptos網路發展的8項核心創新。

1. Move語言優化應用開發

Aptos集成了Move語言,爲開發者提供了更好的開發條件。Move是一種富有表現力且易於使用的編程語言,專爲安全資產管理而設計。Aptos和Move共享許多核心設計原則,使Aptos成爲高效、愉快的Move開發環境。

Aptos通過在語言和框架層面添加多項功能,極大改進了Move生態系統,包括完善的安全架構、詳細可配置的燃料計量、代碼可升級性等。Move驗證器爲智能合約不變量提供了額外保障,並在Aptos中得到積極擴展。

許多Move語言的早期研究人員和開發者仍在Aptos生態系統中持續構建,不斷增強Move語言和社區。經過四年的測試和驗證,Move已成爲可用於生產的成熟開發語言。

2. Block-STM提供更多編程自由

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則構建。這種創新的交易並行化方法可以在不影響開發體驗的情況下加快交易處理速度。

與其他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,並爲實際用例實現更高吞吐量和更低延遲。開發者可以使用Block-STM輕鬆構建高度並行化的應用,支持更豐富的原子性,從而通過降低延遲和提高成本效率來增強用戶體驗。

3. 鏈上治理促進去中心化

Aptos具有內置的鏈上治理機制,可實現無縫的網路和虛擬機配置更改,支持真正去中心化和無需許可的Layer 1。Aptos激勵測試網和主網已證明了這一點。

自誕生以來,Aptos社區已能創建和投票決定影響區塊鏈行爲的提案。這些提案包括:修改epoch持續時間、驗證者權益要求、核心區塊鏈代碼的軟件升級,以及Aptos框架模塊的升級等。

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。該協議是樂觀響應的,可提供低延遲和高吞吐量,充分利用底層網路。相比Hotstuff,AptosBFTv4將提交延遲從3步減少到2步,在不犧牲通信補償的情況下減少了33%的延遲。

AptosBFTv4在實施時考慮了安全嚴格性和可升級性,清晰分離不變量以便隔離和有效審計。相同的軟件堆棧已經過4次升級並在實時網路上測試,證明了其開發過程的周到性和穩健性。

Aptos還通過鏈上信譽系統確保整個網路的正常運行時間,即使個別節點停機。該系統將過去的可用性和性能視爲未來指標,自動將表現不佳的驗證者的負面影響降至最低。

5. 增強用戶信心的安全措施

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等功能。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解決方案和帳戶管理,有助於彌合Web2和Web3之間的差距。

錢包可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還通過序列號、到期時間和鏈ID三重保護來限制每筆交易的有效性,防止錯誤或攻擊。

Aptos共識協議和經過身分驗證的存儲實現了對輕客戶端協議的無縫支持,提供更安全可靠的用戶體驗。網路歡迎任何人連接全節點直接訪問經過驗證的數據,強調了"不信任,要驗證"的Web3理念。

6. 面向未來的模塊化架構

Aptos從一開始就以模塊化和靈活性爲設計理念。這種架構支持頻繁升級,使區塊鏈能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,針對零停機的頻繁升級進行了優化。Aptos包括嵌入式鏈上變更管理協議,可快速部署新技術創新並支持新的Web3用例。

7. 基於提案的獎勵制度

Aptos實施了基於提案績效的獎勵作爲質押獎勵系統,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。

基於提案的系統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,因爲良好的投票績效會影響提議者選舉概率。這種方法有助於實現更均衡的節點分布。

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來優化底層存儲引擎的寫入。JMT在CPU、I/O和存儲佔用之間達到了實用的平衡點,確保了良好性能的同時控制磁盤上狀態數據的大小。

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

這些創新共同推動了Aptos網路的發展,使其成爲一個高效、安全且易於開發的區塊鏈平台。