Aptos网络的8大创新助力

Aptos作为一个延迟低、吞吐量高的区块链平台,为开发人员构建Web3应用带来了巨大变革。本文将介绍支撑Aptos网络蓬勃发展的8项核心创新。

1. Move语言优化应用开发

Aptos集成了Move编程语言,为开发者提供了更好的开发环境,提高了效率。Move是一种富有表现力且易于使用的语言,专为安全的资产管理而设计。Aptos与Move共享许多核心设计原则,使其成为高效愉快的Move开发平台。

Aptos在语言和框架层面添加了多项功能,大大改进了Move生态系统。这包括完善的安全架构、可配置的gas计量、代码可升级性、大规模表格、资源账户等。Move验证器为智能合约提供了额外的不变量保障,并在Aptos中得到积极扩展。

许多Move语言的早期研究者和开发者仍在Aptos生态中持续建设,不断增强Move语言和社区。经过四年的验证,Move已成为一种可用于生产环境的成熟开发语言。

2. Block-STM提供更多编程自由

Block-STM是一种新型智能合约并行执行引擎,围绕Aptos的交易内存和乐观并发控制原则构建。这种创新的交易并行化方法可以在不影响开发体验的情况下加快交易处理速度。

与其他需要破坏交易原子性的并行执行引擎不同,Block-STM使开发者能够不受限制地编码,为实际应用实现更高吞吐量和更低延迟。开发者可以轻松构建高度并行化的应用,Block-STM支持更丰富的原子性,无需将操作拆分为多个交易,从而提升用户体验。

3. 链上治理和去中心化

为支持真正去中心化和无许可的Layer 1,Aptos内置了链上治理机制,可实现无缝的网络和虚拟机配置更改。这在Aptos的测试网和主网中得到了验证。

在主网上,通过降低"投票权增加限制"提高了网络可靠性。超过52%的代币持有者投票支持了这一提案,以加强网络安全。

Aptos社区可以创建和投票决定影响区块链行为的提案,包括修改epoch持续时间、验证者权益要求、核心代码升级以及Aptos框架模块的更新等。

4. AptosBFTv4高效共识

AptosBFTv4是首个具有严格正确性证明的生产级区块链BFT协议。它采用乐观响应机制,提供低延迟和高吞吐量。相比Hotstuff,AptosBFTv4将提交延迟从3步减少到2步,在不牺牲通信复杂度的情况下降低了33%的延迟。

该协议实施时考虑了安全性和可升级性,清晰分离不变量以便审计。同一套软件已经过4次升级并在实时网络上测试,证明了其开发过程的周密性和稳健性。

Aptos通过链上信誉系统确保整个网络的正常运行,即使个别节点出现故障。该系统将过去的可用性和性能作为未来的指标,自动最小化反应迟缓和表现不佳的验证者的负面影响。

5. 增强用户信心的安全措施

Aptos账户支持灵活的密钥管理,包括密钥轮换、加密灵活性和混合托管模型。密钥轮换对防止远程攻击至关重要。账户与密钥的解耦使Aptos能无缝添加新的数字签名算法。

钱包可以在用户签名前使用交易预执行来解释交易结果,减轻网络钓鱼等安全风险。Aptos还通过序列号、到期时间和链ID三重保护来限制每笔交易的有效性。

Aptos的共识协议和经过身份验证的存储支持轻客户端协议,实现更安全可靠的用户体验。网络欢迎任何人连接全节点直接访问经过验证的数据。Aptos建立在高效的多播树结构之上,为参与者提供高吞吐量、低延迟的区块链状态传播网络。

6. 面向未来的模块化架构

Aptos从一开始就以模块化和灵活性为设计理念。这使其架构能够支持频繁升级,快速采用最新技术进步,并为新兴用例提供支持。

模块化设计创造了客户端灵活性,并针对零停机的频繁升级进行了优化。Aptos包含嵌入式链上变更管理协议,可快速部署新技术创新并支持新的Web3应用场景。

7. 基于提案的奖励机制

Aptos实施了基于提案绩效的质押奖励系统,以促进更大程度的去中心化。这种系统比基于投票的奖励机制具有更高的超时时间,对跨区域延迟不太敏感。

这提高了偏远地区节点的奖励率,抑制了地理分布的影响。奖励模式仍然考虑投票行为,因为良好的投票绩效会影响提议者选举概率。

8. 高性能Sparse Merkle Tree

Aptos使用Jellyfish Merkle Tree (JMT)设计,利用单调递增的基于版本的密钥模式来优化底层存储引擎的写入。JMT在CPU、I/O和存储占用之间达到了实用的平衡点。

除JMT外,Aptos还有一种内存中、无锁的稀疏Merkle树实现,专为缓存和并行化而设计,与Block-STM配合使用以实现高性能的全局状态更新。

这些创新使Aptos成为一个高性能、安全可靠的区块链平台,为Web3应用开发提供了强大支持。