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深入淺出地理解在一筆交易的生命週期里以太坊、Solana和Aptos的主要差異

深入淺出地理解在一筆交易的生命週期里以太坊、Solana和Aptos的主要差異

Btcbaike
Author:
Btcbaike
發佈時間:
2025-03-17 09:40:11
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原文作者:Kevin, the Researcher at Movemaker

對比 Move 語言、Aptos 與其他公鏈在技術上的差異,可能因觀察深度不同而顯得枯燥。 籠統分析難免隔靴搔癢,深入代碼又容易只見樹木不見森林。 要快速、準確地理解 Aptos 與其他公鏈的區別,選擇一個合適的錨點至關重要。

筆者認為,一筆交易的生命週期是最佳切入點。 通過分析交易從創建到最終狀態更新的完整步驟——包括創建與發起、廣播、排序、執行和狀態更新——可以清晰把握公鏈的設計思路與技術取捨。 以此為基準,向後退一步,能理解不同公鏈的核心敘事;向前進一步,則可探索如何在 Aptos 上打造吸引市場的應用。

如下圖,所有區塊鏈交易都圍繞這五個步驟展開,而本文將以 Aptos 為中心,剖析其獨特設計,並對比以太坊與 Solana 的關鍵差異。

深入浅出地理解在一笔交易的生命周期里以太坊、Solana和Aptos的主要差异

  • 創建與發起:用戶通過錢包經中繼網關或 RPC 接口發起交易。

  • 廣播:交易進入公共內存池,等待打包。

  • 排序:PoS 升級後,區塊構建者按利潤最大化原則打包交易,中繼層競標後提交給提議者。

  • 執行:EVM 串行處理交易,單線程更新狀態。

  • 狀態更新:區塊需通過兩個檢查點確認最終性。

  • 以太坊的串行執行和內存池設計限制了性能,區塊時間為 12 秒/插槽,TPS 較低。 相比之下,Aptos 通過並行執行和內存池優化實現了質的飛躍。

    深入浅出地理解在一笔交易的生命周期里以太坊、Solana和Aptos的主要差异

  • 創建與發起:用戶通過錢包發起交易。

  • 廣播:無公共內存池,交易直接發送給當前及下兩位提議者。

  • 排序:提議者基於 PoH(Proof of History)打包區塊,區塊時間僅 400 毫秒。

  • 執行:Sealevel 虛擬機採用確定性並行執行,需提前聲明讀寫集合以避免衝突。

  • 狀態更新:BFT 共識快速確認。

  • SOLana 不使用內存池的原因是內存池可能成為性能瓶頸。 由於沒有內存池,以及 Solana 獨特的 PoH 共識,節點能夠快速達成交易順序共識,避免了交易在內存池中排隊的需要,交易幾乎可以即時成交。 然而,這也意味著在網絡過載時,交易可能被丟棄而非等待,用戶需重新提交。

    相比之下,Aptos 的樂觀並行無需聲明讀寫集合,節點門檻更低,TPS 卻更高。

    深入浅出地理解在一笔交易的生命周期里以太坊、Solana和Aptos的主要差异

    並行執行的兩種路徑:Aptos vs Solana

    交易的執行代表區塊狀態的更新,是交易發起指令轉化為具有最終性狀態的過程。 這一變化如何理解? 節點假設交易成功,計算其對網絡狀態的影響,這個計算過程就是執行。

    因此,區塊鏈中的並行執行指的是多核處理器同時計算網絡狀態的過程。 在當前市場中,並行執行分為確定性並行執行和樂觀並行執行兩種方式。 這兩種開發方向的差異根源在於如何確保並行交易不發生衝突——即交易之間是否存在依賴關係。

    由此可見,在交易生命週期中,確定並行交易依賴項衝突的時機——決定了確定性並行執行與樂觀並行執行兩種開發方向的分化,Aptos 與 Solana 選擇了不同方向:

    • 確定性並行(Solana):交易廣播前需聲明讀寫集合,Sealevel 引擎根據聲明並行處理無衝突交易,衝突交易串行執行。 優點是高效,缺點是硬件需求高。

    • 樂觀並行(Aptos):假設交易無衝突,Block-STM 並行執行後驗證,若有衝突則重試。 內存池預排序降低衝突風險,節點負擔更輕。

    舉例:賬戶 A 餘額 100 ,交易 1 轉 70 給 B,交易 2 轉 50 給 C。 Solana 通過聲明提前確認衝突,按序處理;Aptos 並行執行後若發現餘額不足,重新調整。 Aptos 的靈活性使其更具擴展性。

    樂觀並行通過內存池來提前完成衝突確認

    樂觀並行的核心思想是假設並行處理的交易不會衝突,因此在交易執行前,應用端無需提交交易聲明。 若交易執行後驗證時發現衝突,Block-STM 會重新執行受影響的交易以確保一致性。

    然而在實踐中,若不提前確認交易依賴項是否衝突,真實執行時可能出現大量報錯,導致公鏈運行卡頓。 因此,樂觀並行並非單純假設交易無衝突,而是在某一階段提前規避了風險,這個階段就是交易廣播階段。

    在 Aptos 上,交易進入公共內存池後,會根據一定規則(如 FIFO 和 Gas 費用高低)進行預排序,確保一個區塊內的交易在並行執行時不會衝突。 由此可見,Aptos 的提議者實際上不具備交易排序能力,網絡中也不存在區塊構建者。 這種交易預排序是 Aptos 實現樂觀並行的關鍵。 與 Solana 需引入交易聲明不同,Aptos 無需此機制,因此對節點性能的要求大幅降低。 在確保交易不衝突的網絡開銷上,Aptos 加入內存池對 TPS 的影響遠小於 Solana 引入交易聲明的代價。 因此,Aptos 的 TPS 可達 160, 000 ,超過 Solana 一倍以上。 交易預排序的影響是 Aptos 上捕獲 MEV 的難度加大,這對用戶而言利弊兼存,此處不再贅述。

  • RWA: Aptos 正在積極推進現實資產代幣化和機構金融解決方案。 相比以太坊,Aptos 的 Block-STM 能並行處理多筆資產轉移交易,避免因網絡擁堵導致的確權延遲。 在 Solana 或者 Sui 上,儘管交易速度快,但無內存池設計可能在網絡過載時丟棄交易,影響 RWA 的確權穩定性。 Aptos 的內存池預排序則確保交易按序進入執行,即使高峰期也能維持資產記錄的可靠性。 RWA 需要復雜的智能合約支持,如資產分割、收益分配和合規性檢查。 Move 語言的模塊化設計和安全性,讓開發者能更輕鬆地構建可靠的 RWA 應用。 相比之下,以太坊 Solidity 的複雜性和漏洞風險增加了開發成本,而 Solana 的 Rust 編程雖高效,卻對開發者學習曲線要求較高。 Aptos 的生態友好性有望吸引更多 RWA 項目落地,形成正向循環。 Aptos 在 RWA 領域的潛力在於安全性和性能的結合。 未來,其可聚焦於與傳統金融機構合作,將債券、股票等高價值資產上鍊,借助 Move 語言打造合規性強的代幣化標準。 這種“安全 高效”的敘事,能讓 Aptos 在 RWA 市場中脫穎而出。

    2024 年 7 月,Aptos 官宣將 Ondo Finance 的 USDY 引入生態,並於主要的 DEX、借貸應用集成,截止 3 月 10 日,USDY 在 Aptos 上的市值約為 1500 萬美元,約佔 USDY 總市值的 2.5% 。 2024 年 10 月,Aptos 宣布富蘭克林鄧普頓已在 Aptos Network 上推出以 BENJI 代幣為代表的富蘭克林鏈上美國政府貨幣基金(FOBXX)。 此外,Aptos 與 Libre 合作推進證券代幣化,將 Brevan Howard、BlackRock 和 Hamilton Lane 的投資基金上鍊,增強機構投資者訪問。

  • 穩定幣支付:穩定幣支付需要確保交易的最終性和資產安全。 Aptos 的 Move 語言通過資源模型防止雙重支付,確保每一筆穩定幣轉賬的準確性。 例如,用戶使用 Aptos 上的 USDC 支付時,交易狀態更新受到嚴格保護,避免因合約漏洞導致資金丟失。 此外,Aptos 的低 Gas 費用(得益於高 TPS 分攤成本)使其在小額支付場景中極具競爭力。 以太坊的高 Gas 費用限制了其支付應用,而 Solana 雖成本低,但網絡過載時的交易丟棄風險可能影響用戶體驗。 Aptos 的內存池預排序和 Block-STM 則保證了支付交易的穩定性和低延遲。

    PayFi 和穩定幣支付需兼顧去中心化與監管合規。 AptosBFT 的去中心化共識降低了中心化風險,同時其模塊化架構支持開發者嵌入 KYC/AML 檢查。 例如,一個穩定幣發行商可在 Aptos 上部署合規合約,確保交易符合本地法規,而不犧牲網絡效率。 這一點優於以太坊的中心化中繼模式,也彌補了 Solana 提議者主導的潛在合規短板。 Aptos 的平衡設計使其更適合金融機構入場。

    Aptos 在 PayFi 和穩定幣支付領域的潛力在於“安全、高效、合規”的三位一體。 未來,會持續推動穩定幣的大規模採用,打造跨境支付網絡,或與支付巨頭合作開發鏈上結算系統。 高 TPS 和低成本還能支持微支付場景,如內容創作者的實時打賞。 Aptos 的敘事可聚焦於“下一代支付基礎設施”,吸引企業和用戶雙向流量。

  • Aptos 在安全性上的優勢——內存池預排序、Block-STM、AptosBFT 和 Move 語言——不僅提升了抗攻擊能力,還為 RWA 和 PayFi 敘事奠定了堅實基礎。 在 RWA 領域,其高安全性和吞吐量支持資產代幣化和大規模交易;在 PayFi 與穩定幣支付中,低成本和高效性推動了現實應用落地。 相比以太坊的穩健但低效、Solana 的高速但高門檻,Aptos 以平衡之道開闢新局。 未來,Aptos 可憑藉這些優勢,塑造“安全驅動的價值網絡”敘事,成為連接傳統經濟與區塊鏈的橋樑。

    Aptos 的設計在性能與安全之間取得了巧妙平衡。 其內存池預排序結合 Block-STM 的樂觀並行,既降低了節點門檻,又實現了 160, 000 TPS 的高吞吐量,超越 Solana 的確定性並行和 Sui 的對象級並行。 與以太坊的串行執行相比,Aptos 的並行能力帶來質的飛躍;而相較於 Solana 和 Sui 砍掉內存池的激進優化,Aptos 保留預排序機制,確保了網絡在高負載下的穩定性。 這種“穩中求快”的思路,輔以 Move 語言的資源模型,賦予 Aptos 更高的安全性——無論是抵禦 DDoS 攻擊,還是防止合約漏洞,都優於以太坊的傳統架構和 Solana 的高硬件依賴。 與同樣基於 Move 語言的 Sui 相比,Aptos 和 Sui 的分化更具啟發性。 Sui 以對象為中心,通過 DAG 排序和對象級並行追求極致性能,適合高並發資產管理場景;而 Aptos 以賬戶為中心,依託內存池和樂觀並行,兼顧通用性與生態兼容性。 這種差異不僅反映了技術路徑的選擇,也預示了應用方向的分化:Sui 或更擅長複雜資產操作,Aptos 則在安全性驅動的場景中佔據優勢。 正是基於這種安全性與性能的結合,Aptos 在 RWA 和 PayFi 敘事中展現出巨大潛力。 在 RWA 領域,Aptos 的高吞吐量支持大規模資產上鍊,近期與 ondo Finance(USDY 市值約 1500 萬美元)、Franklin Templeton 及 Libre 的合作已初見成效。 在 PayFi 和穩定幣支付中,Aptos 的低成本、高效率和合規性支持微支付與跨境結算,成為“下一代支付基礎設施”的有力候選。

    綜上,Aptos 在交易生命週期的每個環節都融入了安全與高效的考量,區別於以太坊的穩健低效、Solana 的高性能高門檻,以及 Sui 的對象驅動極致優化。 未來,Aptos 可憑藉“安全驅動的價值網絡”敘事,連接傳統金融與區塊鏈生態,在 RWA 和 PayFi 領域持續發力,構建一個兼具信任與擴展性的公鏈新格局。

    關於 Movemaker

    Movemaker 是由 Aptos 基金會授權,經 Ankaa 和 Blockbooster 聯合發起的首個官方社區組織,專注於推動 Aptos 華語區生態的建設與發展。 作為 Aptos 在華語區的官方代表,Movemaker 致力於通過連接開發者、用戶、資本及眾多生態合作夥伴,打造一個多元、開放、繁榮的 Aptos 生態系統。

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