Aptos網路的8大創新助力

Aptos作爲一個延遲低、吞吐量高的區塊鏈平台,爲開發人員構建Web3應用帶來了巨大變革。本文將介紹支撐Aptos網路蓬勃發展的8項核心創新。

1. Move語言優化應用開發

Aptos集成了Move編程語言,爲開發者提供了更好的開發環境,提高了效率。Move是一種富有表現力且易於使用的語言,專爲安全的資產管理而設計。Aptos與Move共享許多核心設計原則,使其成爲高效愉快的Move開發平台。

Aptos在語言和框架層面添加了多項功能,大大改進了Move生態系統。這包括完善的安全架構、可配置的gas計量、代碼可升級性、大規模表格、資源帳戶等。Move驗證器爲智能合約提供了額外的不變量保障,並在Aptos中得到積極擴展。

許多Move語言的早期研究者和開發者仍在Aptos生態中持續建設,不斷增強Move語言和社區。經過四年的驗證,Move已成爲一種可用於生產環境的成熟開發語言。

2. Block-STM提供更多編程自由

Block-STM是一種新型智能合約並行執行引擎,圍繞Aptos的交易內存和樂觀並發控制原則構建。這種創新的交易並行化方法可以在不影響開發體驗的情況下加快交易處理速度。

與其他需要破壞交易原子性的並行執行引擎不同,Block-STM使開發者能夠不受限制地編碼,爲實際應用實現更高吞吐量和更低延遲。開發者可以輕鬆構建高度並行化的應用,Block-STM支持更豐富的原子性,無需將操作拆分爲多個交易,從而提升用戶體驗。

3. 鏈上治理和去中心化

爲支持真正去中心化和無許可的Layer 1,Aptos內置了鏈上治理機制,可實現無縫的網路和虛擬機配置更改。這在Aptos的測試網和主網中得到了驗證。

在主網上,通過降低"投票權增加限制"提高了網路可靠性。超過52%的代幣持有者投票支持了這一提案,以加強網路安全。

Aptos社區可以創建和投票決定影響區塊鏈行爲的提案,包括修改epoch持續時間、驗證者權益要求、核心代碼升級以及Aptos框架模塊的更新等。

4. AptosBFTv4高效共識

AptosBFTv4是首個具有嚴格正確性證明的生產級區塊鏈BFT協議。它採用樂觀響應機制,提供低延遲和高吞吐量。相比Hotstuff,AptosBFTv4將提交延遲從3步減少到2步,在不犧牲通信復雜度的情況下降低了33%的延遲。

該協議實施時考慮了安全性和可升級性,清晰分離不變量以便審計。同一套軟件已經過4次升級並在實時網路上測試,證明了其開發過程的周密性和穩健性。

Aptos通過鏈上信譽系統確保整個網路的正常運行,即使個別節點出現故障。該系統將過去的可用性和性能作爲未來的指標,自動最小化反應遲緩和表現不佳的驗證者的負面影響。

5. 增強用戶信心的安全措施

Aptos帳戶支持靈活的密鑰管理,包括密鑰輪換、加密靈活性和混合托管模型。密鑰輪換對防止遠程攻擊至關重要。帳戶與密鑰的解耦使Aptos能無縫添加新的數字籤名算法。

錢包可以在用戶籤名前使用交易預執行來解釋交易結果,減輕網絡釣魚等安全風險。Aptos還通過序列號、到期時間和鏈ID三重保護來限制每筆交易的有效性。

Aptos的共識協議和經過身分驗證的存儲支持輕客戶端協議,實現更安全可靠的用戶體驗。網路歡迎任何人連接全節點直接訪問經過驗證的數據。Aptos建立在高效的多播樹結構之上,爲參與者提供高吞吐量、低延遲的區塊鏈狀態傳播網路。

6. 面向未來的模塊化架構

Aptos從一開始就以模塊化和靈活性爲設計理念。這使其架構能夠支持頻繁升級,快速採用最新技術進步,並爲新興用例提供支持。

模塊化設計創造了客戶端靈活性,並針對零停機的頻繁升級進行了優化。Aptos包含嵌入式鏈上變更管理協議,可快速部署新技術創新並支持新的Web3應用場景。

7. 基於提案的獎勵機制

Aptos實施了基於提案績效的質押獎勵系統,以促進更大程度的去中心化。這種系統比基於投票的獎勵機制具有更高的超時時間,對跨區域延遲不太敏感。

這提高了偏遠地區節點的獎勵率,抑制了地理分布的影響。獎勵模式仍然考慮投票行爲,因爲良好的投票績效會影響提議者選舉概率。

8. 高性能Sparse Merkle Tree

Aptos使用Jellyfish Merkle Tree (JMT)設計,利用單調遞增的基於版本的密鑰模式來優化底層存儲引擎的寫入。JMT在CPU、I/O和存儲佔用之間達到了實用的平衡點。

除JMT外,Aptos還有一種內存中、無鎖的稀疏Merkle樹實現,專爲緩存和並行化而設計,與Block-STM配合使用以實現高性能的全局狀態更新。

這些創新使Aptos成爲一個高性能、安全可靠的區塊鏈平台,爲Web3應用開發提供了強大支持。