8 великих інноваційних рушіїв мережі Aptos

Aptos, як одна з блокчейн-технологій з найнижчою затримкою та найвищою пропускною здатністю на ринку криптовалют, значно полегшує розробникам створення веб3-додатків. У цій статті буде представлено 8 основних рушіїв розвитку мережі Aptos.

1. Оптимізація розробки застосунків Move

Мова Move, яку використовує Aptos, забезпечує кращі умови для розробників, підвищуючи ефективність розробки. Move є виразною та легкою у використанні мовою програмування, спеціально розробленою для безпечного управління активами.

Блокчейн Aptos глибоко інтегрований з Move і ділиться багатьма основними принципами дизайну, що робить Aptos ефективним і приємним середовищем для розробки на Move. Move спочатку було розроблено для попередника Aptos, цей зв'язок забезпечує безшовне будівництво для існуючих розробників Move на Aptos, а новачки також можуть отримати вигоду з наявної документації та прикладів.

Aptos додав кілька функцій на рівні мови та фреймворку, що значно покращило екосистему Move, включаючи вдосконалену архітектуру безпеки, детально налаштовуване вимірювання газу, можливість оновлення коду, масивні таблиці, рахунки ресурсів тощо. Крім того, валідатори Move забезпечують додатковий захист для інваріантів контракту і активно розширюються в Aptos.

Багато ранніх дослідників і розробників мови Move все ще активні в екосистемі Aptos, постійно покращуючи мову Move та спільноту. Після чотирьох років тестування та верифікації, Move став зрілою мовою розробки, що може використовуватися в продуктивному середовищі.

2. Block-STM приносить більше програмних свобод

Block-STM є новим типом двигуна паралельного виконання смарт-контрактів, побудованим навколо пам'яті транзакцій Aptos та принципів оптимістичного контролю паралельності. Цей новаторський метод паралелізації транзакцій може прискорити обробку транзакцій без шкоди для досвіду розробників.

На відміну від паралельних виконавчих механізмів, які потребують читання та запису даних для порушення атомарності транзакцій, Block-STM дозволяє розробникам кодувати без обмежень, реалізуючи вищу пропускну здатність та нижчу затримку для реальних випадків використання. Розробники можуть легко створювати високопаралельні програми за допомогою Block-STM.

Block-STM підтримує більш багатий атомарний виконання в паралельних середовищах, ніж інші, які вимагають розподілу операцій на кілька транзакцій, покращуючи користувацький досвід за рахунок зменшення затримок і підвищення ефективності витрат.

3. Управління в ланцюзі та децентралізація

Для підтримки справжньої децентралізації та бездозвільного layer1, Aptos має вбудоване управління в ланцюгу, що дозволяє безперешкодно змінювати конфігурацію мережі та віртуальної машини. Тестова мережа Aptos Incentive Testnet 3 та основна мережа довели це.

У головній мережі, шляхом зниження "обмеження на збільшення прав голосу" підвищено надійність мережі. Понад 52% власників токенів проголосували за цю пропозицію, щоб допомогти захистити мережу.

З моменту свого створення спільнота Aptos змогла створювати та голосувати за пропозиції, що впливають на поведінку блокчейну Aptos. Пропозиції щодо управління включають: зміна тривалості епохи, коригування мінімальних та максимальних значень прав володіння валідаторів, зміна системних параметрів, програмне оновлення основного коду блокчейну, а також оновлення модуля Aptos (, набору основних бібліотек розробки Move ) для виправлення помилок або покращення функціональності.

4. AptosBFTv4 ефективний консенсус

AptosBFTv4 є першим виробничим блокчейн BFT протоколом з суворими доказами коректності. Цей протокол використовує дизайн оптимістичного реагування, щоб забезпечити низьку затримку та високу пропускну здатність, максимально використовуючи продуктивність підкладкової мережі. Покращений на основі Hotstuff, AptosBFTv4 зменшує затримку підтвердження з 3 кроків до 2, зменшуючи затримку на 33% без жертвування компенсацією зв'язку.

Здійснюючи впровадження, враховуючи строгість безпеки та можливість масштабування, це впровадження чітко розділяє невизначені змінні для ізоляції та ефективного аудиту, зобов'язуючи реалізацію концепції без розгалуження. Такий самий стек програмного забезпечення пройшов 4 оновлення та тестування в реальних умовах, що підтверджує ретельність і надійність його процесу розробки. У четвертій ітерації AptosBFTv4 став найшвидшим, готовим до виробництва протоколом байєсівського толерантного консенсусу.

Навіть якщо окремі вузли виходять з ладу, Aptos може забезпечити нормальну роботу всієї мережі. Це стало можливим завдяки підтримці системи репутації на ланцюгу, яка використовує минулу доступність і продуктивність як майбутні показники, автоматично зменшуючи негативний вплив повільних і неефективних валідаторів.

5. Підвищення довіри користувачів

Облікові записи Aptos підтримують гнучке управління ключами, включаючи ротацію ключів, криптографічну гнучкість та змішану модель управління. Ротація ключів є хорошою практикою використання, яка є надзвичайно важливою для запобігання віддаленим атакам. На інших блокчейнах ротація може бути здійснена лише шляхом перенесення всіх активів на новий обліковий запис. Метод розділення облікових записів і ключів Aptos дозволяє безшовно додавати нові алгоритми цифрового підпису для підтримки різних типів публічних та приватних ключів. Змішана модель управління підтримує розширені рішення для відновлення та управління обліковими записами, що допомагає подолати розрив між Web2 та Web3.

Гаманець може використовувати попереднє виконання транзакцій для пояснення результатів транзакцій перед підписанням користувачем. Оцінка транзакцій перед підписанням може зменшити ризики безпеки, такі як фішинг. Для подальшої оптимізації користувацького досвіду блокчейн Aptos обмежив доцільність кожної транзакції та запровадив тройний захист через серійний номер, термін дії та ID мережі, щоб запобігти впливу безмежної дійсності на підписувача.

Протокол консенсусу Aptos та автентифіковане зберігання реалізують безшовну підтримку протоколу легкого клієнта, що забезпечує більш безпечний та надійний досвід користувачів. Мережа Aptos запрошує всіх підключатися до повних вузлів для безпосереднього доступу до перевірених даних, що втілює ідею Web3 "не потребує довіри, для перевірки". Для цього Aptos побудована на основі ефективної структури багатоканального дерева, що забезпечує учасникам високу пропускну здатність і низьку затримку в мережі поширення стану блокчейну. Учасники можуть обробляти всі транзакції з моменту створення світу або можуть пропустити історію блокчейну, синхронізуючи лише останній стан. Легкі клієнти можуть синхронізувати частину стану блокчейну, наприклад, конкретні рахунки або значення даних, і дозволяти перевірене читання стану.

6. Модульна архітектура, орієнтована на майбутнє

Aptos має концепцію дизайну, що передбачає можливість оновлення, і з самого початку будує кожен компонент системи на основі модульності та гнучкості. Це дозволяє архітектурі Aptos підтримувати часті оновлення, швидко впроваджувати останні технологічні досягнення та надавати технологічну підтримку новим випадкам використання.

Модульна архітектура Aptos забезпечує гнучкість клієнта та оптимізована для частих оновлень без зупинок. Ці особливості були перевірені під час попередніх ітерацій основної мережі, тестової мережі та численних внутрішніх стрес-тестів. Блокчейн Aptos включає вбудований протокол управління змінами на ланцюзі, що дозволяє швидко впроваджувати нові технологічні інновації та підтримує нові сценарії застосування Web3.

7. Система винагород на основі пропозицій

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

Це може призвести до затримки конкуренції, оскільки валідатори, які знаходяться ближче до кластеру основних вузлів, зазвичай отримують більше винагороди. У такому випадку оператори вузлів переміщують вузли ближче до основного кластера, щоб покращити затримку, тим самим збільшуючи винагороду за ставку, що шкодить децентралізації та географічному розподілу, оскільки це заохочує концентрацію вузлів.

Aptos вже впровадила систему винагород на основі виконання пропозицій як частину системи винагород за стейкінг, щоб сприяти більшій децентралізації. Система, основана на пропозиціях, має вищий час очікування в порівнянні з голосуванням і менш чутлива до затримок між регіонами. Це підвищує рівень винагород для вузлів у віддалених районах і зменшує вплив географського розподілу. Модель винагород все ще враховує поведінку голосування, оскільки хороша ефективність голосування вплине на ймовірність вибору пропонента.

8. Високопродуктивне розріджене дерево Меркла

Aptos використовує Jellyfish Merkle Tree (JMT), використовуючи монотонно зростаючу версію ключового шаблону для оптимізації підстави сховища на основі LSM-дерев (, таких як RocksDB). JMT досягає практичного балансу між CPU, I/O та обсягом зберігання, забезпечуючи задовільну продуктивність, водночас контролюючи розмір даних у стані розширення на диску.

Окрім JMT, який використовується як постійний формат стану Aptos, існує ще одна реалізація розрідженої Меркле-дерева в пам'яті без блокувань, спеціально розроблена для кешування та паралелізації, яка працює у поєднанні з Block-STM для сприяння високопродуктивному глобальному оновленню стану.