# Aptosネットワークの8つの革新的推進力Aptosは暗号市場で最も遅延が少なく、スループットが高いブロックチェーンの1つであり、開発者にweb3アプリケーションを構築する際の大きな利便性を提供しています。本稿では、Aptosネットワークの発展を支える8つのコアドライバーについて紹介します。! [Aptosを新しいパブリックチェーンのリーダーにするための8つのイノベーション](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-52ea3791dc1988fed2be50f7cd9744ae)## 1. Move言語最適化アプリケーション開発Aptosが採用しているMove言語は、開発者により良い開発条件を提供し、開発効率を向上させます。Moveは表現力が高く、使いやすいプログラミング言語であり、安全な資産管理のために設計されています。AptosブロックチェーンはMoveと深く統合されており、多くのコアデザイン原則を共有しています。これにより、Aptosは効率的で楽しいMove開発環境となっています。MoveはもともとAptosの前身のために設計されており、この関係性により既存のMove開発者はAptos上でシームレスに構築でき、新人も既存のドキュメントやサンプルから恩恵を受けることができます。Aptosは、言語およびフレームワークのレベルで多くの機能を追加し、Moveエコシステムを大幅に改善しました。これには、完全なセキュリティアーキテクチャ、詳細に構成可能なガス計測、コードのアップグレード可能性、大規模テーブル、リソースアカウントなどが含まれます。さらに、Moveバリデーターは、契約の不変性に追加の保証を提供し、Aptosで積極的に拡張されています。多くのMove言語の初期研究者や開発者は、Aptosエコシステムで活躍し続けており、Move言語とコミュニティを強化しています。4年間のテストと検証を経て、Moveは生産環境で使用できる成熟した開発言語となりました。## 2. Block-STMはより多くのプログラミングの自由をもたらしますBlock-STMは新しいタイプのスマートコントラクト並行実行エンジンであり、Aptosのトランザクションメモリと楽観的並行制御の原則に基づいて構築されています。この新しいトランザクション並行化手法は、開発体験に影響を与えることなくトランザクション処理速度を向上させることができます。取引の原子性を破壊するためにデータの読み書きを必要とする並行実行エンジンとは異なり、Block-STMは開発者が制約を受けずにコーディングできるようにし、実際のユースケースに対してより高いスループットとより低いレイテンシを実現します。開発者はBlock-STMを使用して、高度に並行化されたアプリケーションを簡単に構築できます。Block-STMは、他の並列実行環境が操作を複数のトランザクションに分割する必要があるのに対し、より豊かな原子性をサポートし、遅延を低減し、コスト効率を向上させることでユーザー体験を強化します。## 3. オンチェーンガバナンスと分散化真の分散型で許可不要なLayer1をサポートするために、Aptosはオンチェーンガバナンスを内蔵しており、シームレスなネットワークと仮想マシンの構成変更を実現しています。Aptosのインセンティブテストネット3とメインネットはこれを証明しています。メインネットでは、「投票権の増加制限」を緩和することでネットワークの信頼性が向上しました。52%以上のトークン保有者がこの提案に投票し、ネットワークを保護する手助けをしました。Aptosコミュニティは誕生以来、Aptosブロックチェーンの動作に影響を与える提案を作成し、投票することができました。ガバナンス提案には以下が含まれます: エポックの持続時間の変更、バリデーターの権益の最小値と最大値の調整、システムパラメータの変更、コアブロックチェーンコードのソフトウェアアップグレード、およびAptosフレームワークモジュール(の一連のコアMove開発ライブラリ)のバグ修正または機能強化のためのアップグレード。## 4. AptosBFTv4 の効率的なコンセンサスAptosBFTv4は、厳密な正当性証明を持つ初の商用ブロックチェーンBFTプロトコルです。このプロトコルは楽観的応答設計を採用しており、低遅延と高スループットを提供し、基盤となるネットワーク性能を最大限に活用します。Hotstuffを基に改良されたAptosBFTv4は、コミュニケーション補償を犠牲にすることなく、提出遅延を3ステップから2ステップに減少させ、33％の遅延を削減しました。実施時には、安全性の厳格性とアップグレード性を考慮し、実施は不変量を明確に分離して隔離し、効果的な監査を可能にし、分岐しない理念を強制します。同じソフトウェアスタックは4回のアップグレードを経て、実ネット上でテストされ、その開発プロセスの周到さと堅牢性を証明しました。第4回のイテレーションでは、AptosBFTv4が最も速く、製品準備が整ったビザンチン耐障害性コンセンサスプロトコルとなりました。個別のノードがダウンしても、Aptosはネットワーク全体の正常な運営を確保できます。これは、過去の可用性とパフォーマンスを未来の指標として活用するオンチェーンの信頼性システムの維持によるもので、反応が遅いおよびパフォーマンスが低下しているバリデーターの悪影響を自動的に最小限に抑えます。## 5. ユーザーの信頼を強化する保障Aptosアカウントは、キーのローテーション、暗号化の機敏性、およびハイブリッドホスティングモデルなどの機能を含む柔軟なキー管理をサポートしています。キーのローテーションは良い使用習慣であり、リモート攻撃を防ぐために非常に重要です。他のブロックチェーンでは、すべての資産を新しいアカウントに移行することによってのみローテーションが行えます。Aptosのアカウントとキーのデカップリング方式により、さまざまなタイプの公開鍵と秘密鍵をサポートするために新しいデジタル署名アルゴリズムをシームレスに追加できます。ハイブリッドホスティングモデルは、高度な回復ソリューションとアカウント管理をサポートし、Web2とWeb3の間のギャップを埋めるのに役立ちます。ウォレットは、ユーザーが署名する前にトランザクションの結果を説明するために取引の事前実行を使用できます。署名前に取引を評価することで、フィッシングなどのセキュリティリスクを軽減できます。ユーザー体験をさらに最適化するために、Aptosブロックチェーンは各トランザクションの実行可能性を制限し、シリアル番号、有効期限、チェーンIDの三重保護を通じて、署名者が無限の有効性の影響を受けないようにしています。Aptosのコンセンサスプロトコルと認証されたストレージは、軽量クライアントプロトコルへのシームレスなサポートを実現し、より安全で信頼性の高いユーザーエクスペリエンスを提供します。Aptosネットワークは、誰でもフルノードに接続して認証されたデータに直接アクセスできることを歓迎し、Web3の「信頼不要、検証する」という理念を具現化しています。そのために、Aptosは効率的なマルチキャストツリー構造の上に構築され、参加者に高スループット、低遅延のブロックチェーン状態伝播ネットワークを提供します。参加者は創世以来のすべての取引を処理することができ、ブロックチェーンの履歴をスキップして最新の状態のみを同期することもできます。軽量クライアントは特定のアカウントやデータ値などの部分的なブロックチェーン状態を同期し、認証された状態の読み取りを可能にします。## 6. 未来志向のモジュール型アーキテクチャAptosは、アップグレード可能な設計理念を持ち、最初からモジュール性と柔軟性を原則に各システムコンポーネントを構築しています。これにより、Aptosアーキテクチャは頻繁なアップグレードをサポートし、最新の技術進歩を迅速に採用し、新たなユースケースに対して技術的サポートを提供することが可能です。Aptosのモジュラーアーキテクチャ設計は、クライアントの柔軟性をもたらし、ゼロダウンタイムの頻繁なアップグレードに最適化されています。これらの特性は、以前のメインネットのイテレーション、テストネット、および多数の内部ストレステストで検証されました。Aptosブロックチェーンには、組み込みのオンチェン変更管理プロトコルが含まれており、新しい技術革新を迅速に展開し、新しいWeb3アプリケーションシナリオをサポートします。## 7. 提案に基づく報酬メカニズムAptosインセンティブテストネット3では、投票に基づく報酬システムが採用されています。このモデルでは、3分の2の投票が提案者ノードに到達するとBFTコンセンサスが達成され、これは3分の1の後続の投票が含まれていないことを意味し、関連するバリデーターは報酬を得ることができません。これにより遅延競争が引き起こされる可能性があり、主要なノードクラスターに近いバリデーターはしばしばより多くの報酬を得ることになります。この場合、ノードオペレーターはノードを主要クラスターの位置により近い場所に移動させて遅延を改善し、ステーキング報酬を増加させますが、これは分散化と地理的分布を損ない、ノードの集中を促します。Aptosは、より大きな分散化を促進するために、提案のパフォーマンスに基づく報酬をステーキング報酬システムとして実装しました。提案ベースのシステムは投票よりも高いタイムアウト時間を持ち、地域を越えた遅延に対してあまり敏感ではありません。これにより、遠隔地のノードの報酬率が向上し、地理的分布の影響が抑制されます。報酬モデルは依然として投票行動を考慮しており、良好な投票パフォーマンスは提案者の選挙確率に影響を与えます。## 8. 高性能スパースマークルツリーAptosはJellyfish Merkle Tree (JMT)設計を使用し、単調増加のバージョンベースのキー方式を利用して、LSMツリーに基づく基盤ストレージエンジン(、例えばRocksDB)の書き込みを最適化しています。JMTはCPU、I/O、ストレージの使用量の間で実用的な最適バランスを達成し、満足のいくパフォーマンスを保証しつつ、ディスク上の膨張状態データのサイズを制御しています。JMTの他に、Aptosの状態を永続化する形式として、キャッシュと並行処理に特化したメモリ内のロックフリーの疎メルクルツリー実装があります。これは、Block-STMと組み合わせて使用され、高性能のグローバル状態更新を促進します。! [Aptosを新しいパブリックチェーンリーダーにするための8つのイノベーション](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-bcbc2b1a646b35c43945b9a2968d811f)
Aptosネットワークの発展における8つのコアドライバー: Move言語から高性能アーキテクチャまで
Aptosネットワークの8つの革新的推進力
Aptosは暗号市場で最も遅延が少なく、スループットが高いブロックチェーンの1つであり、開発者にweb3アプリケーションを構築する際の大きな利便性を提供しています。本稿では、Aptosネットワークの発展を支える8つのコアドライバーについて紹介します。
! Aptosを新しいパブリックチェーンのリーダーにするための8つのイノベーション
1. Move言語最適化アプリケーション開発
Aptosが採用しているMove言語は、開発者により良い開発条件を提供し、開発効率を向上させます。Moveは表現力が高く、使いやすいプログラミング言語であり、安全な資産管理のために設計されています。
AptosブロックチェーンはMoveと深く統合されており、多くのコアデザイン原則を共有しています。これにより、Aptosは効率的で楽しいMove開発環境となっています。MoveはもともとAptosの前身のために設計されており、この関係性により既存のMove開発者はAptos上でシームレスに構築でき、新人も既存のドキュメントやサンプルから恩恵を受けることができます。
Aptosは、言語およびフレームワークのレベルで多くの機能を追加し、Moveエコシステムを大幅に改善しました。これには、完全なセキュリティアーキテクチャ、詳細に構成可能なガス計測、コードのアップグレード可能性、大規模テーブル、リソースアカウントなどが含まれます。さらに、Moveバリデーターは、契約の不変性に追加の保証を提供し、Aptosで積極的に拡張されています。
多くのMove言語の初期研究者や開発者は、Aptosエコシステムで活躍し続けており、Move言語とコミュニティを強化しています。4年間のテストと検証を経て、Moveは生産環境で使用できる成熟した開発言語となりました。
2. Block-STMはより多くのプログラミングの自由をもたらします
Block-STMは新しいタイプのスマートコントラクト並行実行エンジンであり、Aptosのトランザクションメモリと楽観的並行制御の原則に基づいて構築されています。この新しいトランザクション並行化手法は、開発体験に影響を与えることなくトランザクション処理速度を向上させることができます。
取引の原子性を破壊するためにデータの読み書きを必要とする並行実行エンジンとは異なり、Block-STMは開発者が制約を受けずにコーディングできるようにし、実際のユースケースに対してより高いスループットとより低いレイテンシを実現します。開発者はBlock-STMを使用して、高度に並行化されたアプリケーションを簡単に構築できます。
Block-STMは、他の並列実行環境が操作を複数のトランザクションに分割する必要があるのに対し、より豊かな原子性をサポートし、遅延を低減し、コスト効率を向上させることでユーザー体験を強化します。
3. オンチェーンガバナンスと分散化
真の分散型で許可不要なLayer1をサポートするために、Aptosはオンチェーンガバナンスを内蔵しており、シームレスなネットワークと仮想マシンの構成変更を実現しています。Aptosのインセンティブテストネット3とメインネットはこれを証明しています。
メインネットでは、「投票権の増加制限」を緩和することでネットワークの信頼性が向上しました。52%以上のトークン保有者がこの提案に投票し、ネットワークを保護する手助けをしました。
Aptosコミュニティは誕生以来、Aptosブロックチェーンの動作に影響を与える提案を作成し、投票することができました。ガバナンス提案には以下が含まれます: エポックの持続時間の変更、バリデーターの権益の最小値と最大値の調整、システムパラメータの変更、コアブロックチェーンコードのソフトウェアアップグレード、およびAptosフレームワークモジュール(の一連のコアMove開発ライブラリ)のバグ修正または機能強化のためのアップグレード。
4. AptosBFTv4 の効率的なコンセンサス
AptosBFTv4は、厳密な正当性証明を持つ初の商用ブロックチェーンBFTプロトコルです。このプロトコルは楽観的応答設計を採用しており、低遅延と高スループットを提供し、基盤となるネットワーク性能を最大限に活用します。Hotstuffを基に改良されたAptosBFTv4は、コミュニケーション補償を犠牲にすることなく、提出遅延を3ステップから2ステップに減少させ、33％の遅延を削減しました。
実施時には、安全性の厳格性とアップグレード性を考慮し、実施は不変量を明確に分離して隔離し、効果的な監査を可能にし、分岐しない理念を強制します。同じソフトウェアスタックは4回のアップグレードを経て、実ネット上でテストされ、その開発プロセスの周到さと堅牢性を証明しました。第4回のイテレーションでは、AptosBFTv4が最も速く、製品準備が整ったビザンチン耐障害性コンセンサスプロトコルとなりました。
個別のノードがダウンしても、Aptosはネットワーク全体の正常な運営を確保できます。これは、過去の可用性とパフォーマンスを未来の指標として活用するオンチェーンの信頼性システムの維持によるもので、反応が遅いおよびパフォーマンスが低下しているバリデーターの悪影響を自動的に最小限に抑えます。
5. ユーザーの信頼を強化する保障
Aptosアカウントは、キーのローテーション、暗号化の機敏性、およびハイブリッドホスティングモデルなどの機能を含む柔軟なキー管理をサポートしています。キーのローテーションは良い使用習慣であり、リモート攻撃を防ぐために非常に重要です。他のブロックチェーンでは、すべての資産を新しいアカウントに移行することによってのみローテーションが行えます。Aptosのアカウントとキーのデカップリング方式により、さまざまなタイプの公開鍵と秘密鍵をサポートするために新しいデジタル署名アルゴリズムをシームレスに追加できます。ハイブリッドホスティングモデルは、高度な回復ソリューションとアカウント管理をサポートし、Web2とWeb3の間のギャップを埋めるのに役立ちます。
ウォレットは、ユーザーが署名する前にトランザクションの結果を説明するために取引の事前実行を使用できます。署名前に取引を評価することで、フィッシングなどのセキュリティリスクを軽減できます。ユーザー体験をさらに最適化するために、Aptosブロックチェーンは各トランザクションの実行可能性を制限し、シリアル番号、有効期限、チェーンIDの三重保護を通じて、署名者が無限の有効性の影響を受けないようにしています。
Aptosのコンセンサスプロトコルと認証されたストレージは、軽量クライアントプロトコルへのシームレスなサポートを実現し、より安全で信頼性の高いユーザーエクスペリエンスを提供します。Aptosネットワークは、誰でもフルノードに接続して認証されたデータに直接アクセスできることを歓迎し、Web3の「信頼不要、検証する」という理念を具現化しています。そのために、Aptosは効率的なマルチキャストツリー構造の上に構築され、参加者に高スループット、低遅延のブロックチェーン状態伝播ネットワークを提供します。参加者は創世以来のすべての取引を処理することができ、ブロックチェーンの履歴をスキップして最新の状態のみを同期することもできます。軽量クライアントは特定のアカウントやデータ値などの部分的なブロックチェーン状態を同期し、認証された状態の読み取りを可能にします。
6. 未来志向のモジュール型アーキテクチャ
Aptosは、アップグレード可能な設計理念を持ち、最初からモジュール性と柔軟性を原則に各システムコンポーネントを構築しています。これにより、Aptosアーキテクチャは頻繁なアップグレードをサポートし、最新の技術進歩を迅速に採用し、新たなユースケースに対して技術的サポートを提供することが可能です。
Aptosのモジュラーアーキテクチャ設計は、クライアントの柔軟性をもたらし、ゼロダウンタイムの頻繁なアップグレードに最適化されています。これらの特性は、以前のメインネットのイテレーション、テストネット、および多数の内部ストレステストで検証されました。Aptosブロックチェーンには、組み込みのオンチェン変更管理プロトコルが含まれており、新しい技術革新を迅速に展開し、新しいWeb3アプリケーションシナリオをサポートします。
7. 提案に基づく報酬メカニズム
Aptosインセンティブテストネット3では、投票に基づく報酬システムが採用されています。このモデルでは、3分の2の投票が提案者ノードに到達するとBFTコンセンサスが達成され、これは3分の1の後続の投票が含まれていないことを意味し、関連するバリデーターは報酬を得ることができません。
これにより遅延競争が引き起こされる可能性があり、主要なノードクラスターに近いバリデーターはしばしばより多くの報酬を得ることになります。この場合、ノードオペレーターはノードを主要クラスターの位置により近い場所に移動させて遅延を改善し、ステーキング報酬を増加させますが、これは分散化と地理的分布を損ない、ノードの集中を促します。
Aptosは、より大きな分散化を促進するために、提案のパフォーマンスに基づく報酬をステーキング報酬システムとして実装しました。提案ベースのシステムは投票よりも高いタイムアウト時間を持ち、地域を越えた遅延に対してあまり敏感ではありません。これにより、遠隔地のノードの報酬率が向上し、地理的分布の影響が抑制されます。報酬モデルは依然として投票行動を考慮しており、良好な投票パフォーマンスは提案者の選挙確率に影響を与えます。
8. 高性能スパースマークルツリー
AptosはJellyfish Merkle Tree (JMT)設計を使用し、単調増加のバージョンベースのキー方式を利用して、LSMツリーに基づく基盤ストレージエンジン(、例えばRocksDB)の書き込みを最適化しています。JMTはCPU、I/O、ストレージの使用量の間で実用的な最適バランスを達成し、満足のいくパフォーマンスを保証しつつ、ディスク上の膨張状態データのサイズを制御しています。
JMTの他に、Aptosの状態を永続化する形式として、キャッシュと並行処理に特化したメモリ内のロックフリーの疎メルクルツリー実装があります。これは、Block-STMと組み合わせて使用され、高性能のグローバル状態更新を促進します。
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