取引ライフサイクルの詳細分析：Aptosと主流のパブリックチェーンの技術的違い

ブロックチェーン技術において、取引ライフサイクルはパブリックチェーンの設計思想と技術的妥協を理解するための重要な切り口です。取引が作成されてから最終的な状態更新に至るまでのプロセスを分析することで、異なるパブリックチェーンのコア特性を明確に把握することができます。本稿では、Aptosを中心に、その独自のデザインを深く探求し、EthereumやSolanaと比較します。

Aptos: 楽観的並列 & 高性能設計

Aptosは高性能を重視したパブリックチェーンであり、その取引ライフサイクルはイーサリアムと似ていますが、革新的なオプティミスティック並列実行とメモリープールの最適化により、著しいパフォーマンス向上を実現しています。

創造と開始

Aptosネットワークは、ライトノード、フルノード、バリデーターで構成されています。ユーザーはライトノードを通じてトランザクションを開始し、フルノードを経由してバリデーターに転送されます。

ブロードキャスト

Aptosはメモリプールを保持していますが、QuorumStoreの後ではメモリプールが共有されません。システムは定められたルールに基づいて取引を事前に並べ替え、後続の並行実行の準備をします。

ソート

AptosBFTコンセンサスメカニズムを採用し、提案者の順位付け権限は制限されています。メモリプールの事前ソートは衝突を回避しており、ブロック生成は検証者の協力によりさらに依存しています。

###実行 Block-STM技術を使用して楽観的並行実行を実現します。取引に衝突がないと仮定し、同時に処理しますが、衝突が発見された場合は、影響を受けた取引を再実行します。この方法はマルチコアプロセッサを最大限に活用し、TPSは160,000に達します。

ステータス更新

バリデーターの同期状態は、最終性がチェックポイントによって確認され、イーサリアムのエポックメカニズムよりも効率的です。

Aptosのコアの利点は、楽観的な並行処理とメモリプールの事前ソートの組み合わせにあり、ノードの性能要件を低下させるとともに、スループットを大幅に向上させます。

イーサリアム：シリアル実行のベンチマーク

イーサリアムはスマートコントラクトの創始者として、その取引ライフサイクルは他のパブリックチェーンを理解するための基礎的な枠組みを提供します。

イーサリアム取引ライフサイクル

• 作成と開始：ユーザーはウォレットを通じて中継ゲートウェイまたはRPCインターフェースを介して取引を開始します。
• ブロードキャスト：取引がパブリックメモリプールに入ってパッキングを待っています。
• ソート：PoSのアップグレード後、ブロックビルダーは利益最大化の原則に従ってトランザクションをパッケージ化します。
• 実行：EVMがトランザクションを逐次処理し、シングルスレッドで状態を更新します。
• ステータス更新：ブロックは最終性を確認するために2つのチェックポイントを通過する必要があります。

イーサリアムの直列実行とメモリプールの設計は、その性能を制限しており、ブロック時間は12秒/スロットで、TPSは比較的低いです。

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Solana: 決定論的並列処理のための極限最適化

Solanaは高性能で知られており、その取引ライフサイクルはAptosと顕著な違いがあります。特にメモリプールや実行方法において。

Solana取引ライフサイクル

• 作成と発起：ユーザーはウォレットを通じて取引を開始します。
• ブロードキャスト：公共メモリプールなし、取引は現在および次の2人の提案者に直接送信されます。
• ソート：提案者はPoHに基づいてブロックをパッケージ化し、ブロック時間はわずか400ミリ秒です。
• 実行：Sealevel仮想マシンは決定的な並行実行を採用しており、競合を避けるために事前に読み書きのセットを宣言する必要があります。
• ステータス更新：BFTコンセンサスの迅速な確認。

Solanaはメモリプールを使用せず、取引はほぼ即時に成立します。しかし、ネットワークが過負荷になると、取引が待機するのではなく、破棄される可能性があり、ユーザーは再提出する必要があります。

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並列実行の2つのパス:Aptos vs Solana

ブロックチェーンにおける並列実行とは、マルチコアプロセッサがネットワークの状態を同時に計算するプロセスを指します。市場には主に2種類の並列実行方法があります：

• 決定性並行（Solana）：取引をブロードキャストする前に読み書きセットを宣言する必要があり、Sealevelエンジンはこれに基づいて衝突のない取引を並行処理します。
• 楽観的並行処理（Aptos）：取引に競合がないと仮定し、Block-STMは並行して実行された後に検証され、競合があれば再試行されます。

Aptosの楽観的並行は、読み書き集合の宣言を必要とせず、ノードの閾値が低くなりますが、TPSはより高くなります。

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セキュリティに基づくナarrティブはAptosの発展方向です

RWA（リアルアセットのトークン化）

AptosはRWA分野で以下の利点があります:

• Block-STMは、複数の資産譲渡取引を並行して処理できるため、権利確認の遅延を回避できます。
• メモリプールの事前ソートにより、トランザクションが順番に実行され、資産記録の信頼性が維持されます。
• Move言語のモジュール設計と安全性は、複雑なRWAアプリケーションの構築を容易にします。

ステーブルコイン決済

Aptosのステーブルコイン決済における利点には、

• Move言語はリソースモデルを通じて二重支払いを防ぎ、取引の正確性を確保します。
• 低Gas料金は少額支払いシーンで非常に競争力があります。
• メモリプールの事前ソートとBlock-STMは、支払いトランザクションの安定性と低遅延を保証します。
• AptosBFTの分散型コンセンサスは、中央集権リスクを低減し、同時にコンプライアンスチェックをサポートします。

サマリー：Aptosの技術的な違いと未来の物語

Aptosは性能と安全性のバランスを実現しました。そのメモリプールの事前ソートとBlock-STMの楽観的並行処理により、高いスループットと安全性を確保しています。この「安定性を求めつつ迅速さを追求する」というアプローチに加え、Move言語のリソースモデルがAptosをRWAおよびPayFi分野での大きな潜在能力を示しています。

未来、Aptosは「安全駆動の価値ネットワーク」という物語を通じて、従来の金融とブロックチェーンエコシステムをつなぎ、RWAおよびPayFi分野で継続的に力を発揮し、信頼と拡張性を兼ね備えた新しいパブリックチェーンの構図を構築することが期待されています。

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