Aptos网络的8项关键创新

Aptos作为加密市场上延迟最低、吞吐量最高的区块链之一,为开发人员构建web3应用程序带来了重大变革。本文将介绍推动Aptos网络发展的8项核心创新。

1. Move语言优化应用开发

Aptos集成了Move语言,为开发者提供了更好的开发条件。Move是一种富有表现力且易于使用的编程语言,专为安全资产管理而设计。Aptos和Move共享许多核心设计原则,使Aptos成为高效、愉快的Move开发环境。

Aptos通过在语言和框架层面添加多项功能,极大改进了Move生态系统,包括完善的安全架构、详细可配置的燃料计量、代码可升级性等。Move验证器为智能合约不变量提供了额外保障,并在Aptos中得到积极扩展。

许多Move语言的早期研究人员和开发者仍在Aptos生态系统中持续构建,不断增强Move语言和社区。经过四年的测试和验证,Move已成为可用于生产的成熟开发语言。

2. Block-STM提供更多编程自由

Block-STM是一种新型智能合约并行执行引擎,基于Aptos的交易内存和乐观并发控制原则构建。这种创新的交易并行化方法可以在不影响开发体验的情况下加快交易处理速度。

与其他需要读写数据来破坏交易原子性的并行执行引擎不同,Block-STM使开发者能够不受限制地编码,并为实际用例实现更高吞吐量和更低延迟。开发者可以使用Block-STM轻松构建高度并行化的应用,支持更丰富的原子性,从而通过降低延迟和提高成本效率来增强用户体验。

3. 链上治理促进去中心化

Aptos具有内置的链上治理机制,可实现无缝的网络和虚拟机配置更改,支持真正去中心化和无需许可的Layer 1。Aptos激励测试网和主网已证明了这一点。

自诞生以来,Aptos社区已能创建和投票决定影响区块链行为的提案。这些提案包括:修改epoch持续时间、验证者权益要求、核心区块链代码的软件升级,以及Aptos框架模块的升级等。

4. AptosBFTv4高效共识

AptosBFTv4是首个具有严格正确性证明的生产级区块链BFT协议。该协议是乐观响应的,可提供低延迟和高吞吐量,充分利用底层网络。相比Hotstuff,AptosBFTv4将提交延迟从3步减少到2步,在不牺牲通信补偿的情况下减少了33%的延迟。

AptosBFTv4在实施时考虑了安全严格性和可升级性,清晰分离不变量以便隔离和有效审计。相同的软件堆栈已经过4次升级并在实时网络上测试,证明了其开发过程的周到性和稳健性。

Aptos还通过链上信誉系统确保整个网络的正常运行时间,即使个别节点停机。该系统将过去的可用性和性能视为未来指标,自动将表现不佳的验证者的负面影响降至最低。

5. 增强用户信心的安全措施

Aptos账户支持灵活的密钥管理,包括密钥轮换、加密敏捷性和混合托管模型等功能。账户与密钥解耦使Aptos能无缝添加新的数字签名算法。混合托管模型支持高级恢复解决方案和账户管理,有助于弥合Web2和Web3之间的差距。

钱包可使用交易预执行在用户签名前解释交易结果,减轻网络钓鱼等安全风险。Aptos还通过序列号、到期时间和链ID三重保护来限制每笔交易的有效性,防止错误或攻击。

Aptos共识协议和经过身份验证的存储实现了对轻客户端协议的无缝支持,提供更安全可靠的用户体验。网络欢迎任何人连接全节点直接访问经过验证的数据,强调了"不信任,要验证"的Web3理念。

6. 面向未来的模块化架构

Aptos从一开始就以模块化和灵活性为设计理念。这种架构支持频繁升级,使区块链能快速采用最新技术进步,为新兴用例提供支持。

模块化设计创造了客户端灵活性,针对零停机的频繁升级进行了优化。Aptos包括嵌入式链上变更管理协议,可快速部署新技术创新并支持新的Web3用例。

7. 基于提案的奖励制度

Aptos实施了基于提案绩效的奖励作为质押奖励系统,以促进更大程度的去中心化。这种系统比基于投票的奖励模式具有更高的超时时间,对跨区域延迟不太敏感。

基于提案的系统提高了偏远地区节点的奖励率,抑制了地理分布的影响。奖励模式仍然考虑投票行为,因为良好的投票绩效会影响提议者选举概率。这种方法有助于实现更均衡的节点分布。

8. 高性能Sparse Merkle Tree

Aptos使用Jellyfish Merkle Tree (JMT)设计,利用单调递增的基于版本的密钥模式来优化底层存储引擎的写入。JMT在CPU、I/O和存储占用之间达到了实用的平衡点,确保了良好性能的同时控制磁盘上状态数据的大小。

除JMT外,Aptos还有一种内存中、无锁的稀疏Merkle树实现,专为缓存和并行化而设计。这与Block-STM配合使用,促进高性能全局状态更新。

这些创新共同推动了Aptos网络的发展,使其成为一个高效、安全且易于开发的区块链平台。