Analyse approfondie du cycle de vie des transactions : Différences techniques entre Aptos et les principales blockchains

Dans la technologie blockchain, le cycle de vie des transactions est un point d'entrée clé pour comprendre la pensée de conception des blockchains publiques et les compromis technologiques. En analysant le processus complet des transactions, de leur création à la mise à jour finale de l'état, nous pouvons saisir clairement les caractéristiques centrales des différentes blockchains publiques. Cet article se concentrera sur Aptos, explorant en profondeur sa conception unique et la comparant à Ethereum et Solana.

Aptos : Conception optimiste et hautes performances en parallèle

Aptos, en tant que chaîne publique axée sur la haute performance, bien que son cycle de vie des transactions soit similaire à celui d'Ethereum, a réalisé des améliorations de performance significatives grâce à une exécution parallèle optimiste innovante et à une optimisation du pool de mémoire.

Créer et initier

Le réseau Aptos est composé de nœuds légers, de nœuds complets et de validateurs. Les utilisateurs initient des transactions via des nœuds légers, qui sont ensuite transmises aux validateurs par des nœuds complets.

diffusion

Aptos a conservé le pool de mémoire, mais les pools de mémoire ne sont pas partagés après QuorumStore. Le système préclasse les transactions selon des règles établies, en préparation pour une exécution parallèle ultérieure.

tri

Utilisant le mécanisme de consensus AptosBFT, les droits de classement des proposeurs sont limités. Le pré-tri du pool de mémoire a évité les conflits, et la génération de blocs dépend davantage de la collaboration des validateurs.

exécuter

Utiliser la technologie Block-STM pour réaliser une exécution parallèle optimiste. Supposons que les transactions n'entrent pas en conflit et soient traitées simultanément, si un conflit est découvert, les transactions affectées sont réexécutées. Cette méthode exploite pleinement les processeurs multicœurs, permettant d'atteindre un TPS de 160 000.

mise à jour de l'état

État de synchronisation des validateurs, finalité confirmée par des points de contrôle, plus efficace que le mécanisme Epoch d'Ethereum.

L'avantage clé d'Aptos réside dans la combinaison du parallélisme optimiste et du pré-tri des pools de mémoire, ce qui réduit les exigences de performance des nœuds tout en augmentant considérablement le débit.

Ethereum : Référence d'exécution en série

Ethereum, en tant que pionnier des contrats intelligents, fournit un cadre de base pour comprendre le cycle de vie des transactions des autres chaînes publiques.

Cycle de vie des transactions Ethereum

• Création et initiation : Les utilisateurs initient des transactions via un portefeuille par le biais d'une passerelle de relais ou d'une interface RPC.
• Diffusion : La transaction entre dans la mémoire publique en attente d'emballage.
• Tri : Après la mise à niveau PoS, les bâtisseurs de blocs regroupent les transactions selon le principe de maximisation des profits.
• Exécution : Traitement des transactions en série EVM, mise à jour de l'état en un seul thread.
• Mise à jour de l'état : les blocs doivent être confirmés par deux points de contrôle pour leur finalité.

L'exécution séquentielle d'Ethereum et la conception de la mémoire tampon limitent ses performances, le temps de bloc étant de 12 secondes/par slot, avec un TPS relativement faible.

Solana : optimisation extrême par parallélisme déterministe

Solana est réputé pour ses performances élevées, avec un cycle de vie des transactions qui diffère considérablement de celui d'Aptos, notamment en ce qui concerne la mémoire tampon et les méthodes d'exécution.

Cycle de vie des transactions Solana

• Créer et initier : Les utilisateurs lancent des transactions via leur portefeuille.
• Diffusion : Pas de pool de mémoire publique, les transactions sont directement envoyées aux propositions en cours et aux deux propositions suivantes.
• Tri : Le proposeur empaquette les blocs basés sur PoH, le temps de bloc est de seulement 400 millisecondes.
• Exécution : La machine virtuelle Sealevel utilise une exécution parallèle déterministe, nécessitant une déclaration préalable des ensembles de lecture et d'écriture pour éviter les conflits.
• Mise à jour de l'état : confirmation rapide du consensus BFT.

Solana n'utilise pas de mémoire tampon, les transactions peuvent être exécutées presque instantanément. Cependant, en cas de surcharge du réseau, les transactions peuvent être abandonnées plutôt qu'attendues, et l'utilisateur doit les soumettre à nouveau.

Deux voies d'exécution parallèle : Aptos vs Solana

L'exécution parallèle dans la blockchain fait référence au processus par lequel des processeurs multicœurs calculent simultanément l'état du réseau. Il existe principalement deux types d'exécution parallèle sur le marché :

• Parallélisme déterministe (Solana) : avant de diffuser une transaction, il est nécessaire de déclarer l'ensemble des lectures et écritures, le moteur Sealevel traite ainsi en parallèle les transactions sans conflit.
• Exécution parallèle optimiste (Aptos) : En supposant qu'il n'y ait pas de conflit dans les transactions, Block-STM exécute en parallèle et valide, en cas de conflit, il réessaie.

Aptos permet une exécution parallèle optimiste sans déclaration des ensembles de lecture et d'écriture, avec un seuil d'entrée plus bas pour les nœuds, mais un TPS plus élevé.

Le récit basé sur la sécurité est la direction de développement d'Aptos

RWA (tokenisation d'actifs réels)

Aptos présente les avantages suivants dans le domaine des RWA :

• Block-STM peut traiter en parallèle plusieurs transactions de transfert d'actifs, évitant ainsi les retards de validation.
• Le pré-tri du pool de mémoire garantit que les transactions sont exécutées dans l'ordre, maintenant la fiabilité des enregistrements d'actifs.
• La conception modulaire et la sécurité du langage Move facilitent la construction d'applications RWA complexes.

paiement en stablecoin

Les avantages d'Aptos en matière de paiements en stablecoins incluent :

• Le langage Move empêche les doubles dépenses grâce à un modèle de ressources, garantissant l'exactitude des transactions.
• Des frais de gaz bas le rendent très compétitif dans les scénarios de petits paiements.
• Le pré-tri de la mémoire et Block-STM garantissent la stabilité et la faible latence des transactions de paiement.
• Le consensus décentralisé d'AptosBFT réduit les risques de centralisation tout en soutenant les vérifications de conformité.

Résumé : Les différences technologiques d'Aptos et le récit futur

Aptos a trouvé un équilibre entre performance et sécurité. Son prétri des pools de mémoire combiné à Block-STM en parallèle optimiste permet d'atteindre un haut débit et une sécurité. Cette approche de "stabilité et rapidité", associée au modèle de ressources du langage Move, permet à Aptos de montrer un énorme potentiel dans les domaines de RWA et PayFi.

À l'avenir, Aptos devrait, grâce à son récit de "réseau de valeur axé sur la sécurité", connecter la finance traditionnelle et l'écosystème blockchain, en continuant à se concentrer sur les domaines RWA et PayFi, et en construisant un nouveau cadre de blockchain publique alliant confiance et extensibilité.