詳解新公鏈 Aptos：性能、安全性與生態發展_Aptos

BixinVentures很高興宣布戰略投資基于Move的高性能公鏈Aptos，此輪融資是延續今年7月下旬Aptos團隊宣布的新一輪融資。本輪融資由FTXVentures和JumpCrypto領投，Apollo、GriffinGamingPartners、FranklinTempleton?、Superscrypt、CircleVentures跟投，上一輪投資者a16z和Multicoin也繼續參與此輪投資。我們希望引入更多的戰略合作伙伴來促進Aptos生態的發展，擴大使用場景，同時推動開發者社區的建設。我們也歡迎希望在Aptos上部署產品的創業者與我們聯系，共建Aptos生態。

一條以安全和擴展性為主的的區塊鏈

Aptos是一條全新的L1區塊鏈，愿景是幫助數十億人以公平、去中心化、無需許可的方式創建資產和訪問網絡。Aptos也被譽為Diem的「親兒子」，Solana聯合創始人Anatoly甚至認為相比其他的EVM區塊鏈，Aptos才是Solana的直接競爭對手。Aptos由CEOMoShaikh和CTOAveryChing共同創立。CTOAveryChing曾是Meta內部最著名的Diem區塊鏈的技術負責人。在加入Meta之前，Mo曾在Consensys、BlackRock和波士頓咨詢集團工作，而Avery則在雅虎工作。Aptos團隊的其他成員由博士、研究人員、工程師、設計師和戰略專家組成，他們曾入職過Meta、Novi、Amazon、VMware等企業。

在本文中，我們將介紹Aptos之所以能實現高TPS的原因以及如何確保安全性，之后再介紹即將推出的路線圖，最后我們也會告訴大家如何進入即將發布的主網。

一、性能

Aptos區塊鏈旨在充分利用任何可用的硬件，并且使用并行執行事務的方法提升自身性能，目前能達到超過160kTPS和亞秒級的區塊確定性。Aptos良好性能的關鍵是能夠使用批量交易將交易層與共識協議分離來將交易生命周期模塊化、并行執行引擎Block-STM以及新型狀態同步機制來減少確定區塊的時間。

Binance宣布將于6月1日停止比特幣與澳元的現貨交易:金色財經報道，根據 5 月 26 日的一份聲明，加密貨幣交易所 Binance 宣布將于 6 月 1 日停止比特幣 (BTC) 與澳元 (AUD) 的現貨交易活動。此外，該交易所將在同一天取消其他加密貨幣的現貨交易活動，包括 Cardano (?ADA?)、Ethereum (?ETH?)、狗狗幣 (?DOGE?)、XRP、BNB、Solana (?SOL?) 和 Polygon (?MATIC?) 與澳元交易對。

Binance 表示，其用戶仍然可以在其平臺內的其他交易對上交易受影響的資產。但是，它將終止其針對上述配對的交易機器人服務。

金色財經此前報道，5月24日， Binance結束了對八種與澳元配對的數字資產現貨交易活動的支持。[2023/5/27 9:45:20]

1.?通過可用性證明實現批量交易

在交易發送的過程中，驗證者將把交易分組為批次，并在達成共識后合并進區塊。執行、存儲和賬本認證都是批量處理的，這種操作可以優化排序體系，減少操作步驟和并行執行。

事務處理生命周期

交易以批次的形式在驗證者之間傳輸。之后，驗證者將在每個批次摘要上簽名，在收集到超過?驗證者的簽名時會形成可用性證明(PoAv)。PoAv確保交易批次將由至少?誠實的驗證者存儲在本地，之后他們可以在執行之前檢索交易批次。因此，交易過程中可以僅使用每個塊中所需的批處理元數據和證明進行排序，從而提高交易TPS并最大限度地減少確定區塊的時間。

但是，連續的批量交易傳播可能會引發DDoS攻擊，從而導致驗證器內存不足并崩潰。針對此問題，Aptos將每批交易都附帶一個時間戳，以幫助驗證者進行垃圾交易收集，這樣做也有助于釋放內存。

2.并行執行引擎：Block-STM

Convex將遷移所有Arbitrum流動性池，LP需使用新合約取消并重新抵押:據官方公告，CRV 質押和流動性挖礦一站式平臺 Convex Finance 上的所有 Arbitrum 流動性池將在接下來的 24-48 小時內遷移，一旦部署了新合約，將會有后續公告。現有的流動性提供者將需要使用新合約取消抵押并重新抵押。[2023/3/19 13:12:51]

Block-STM是一種高效、多線程的并行執行引擎，理論上高達160kTPS。與其他并行執行技術相比，Block-STM預先聲明了所有依賴項，避免對事務造成限制或強制將其分解為小部分，Block-STM可以在預設的事務順序內檢測訪問沖突，從而提取最多的事務處理。

以下是Block-STM的關鍵特征：

樂觀并行控制：交易會以Optimistic的方式執行，并在執行后完成驗證。如果驗證不成功，事務將被重新執行，所有關聯的事務都需要重新驗證才能被提交。

多版本數據結構：對同一位置的所有寫入與其關聯的版本一起存儲，以避免每次有新事務時發生同時寫入的沖突

驗證：在執行期間，事務被分為讀集和寫集。在驗證期間，讀取集合中的所有內存位置將返回的版本與寫入集中的相應版本進行比較。

協作時間表：通過基于計數的方法協調線程之間的驗證和執行任務。

動態依賴估計：所有失敗的驗證都將導致一個「ESTIMATION」值記錄在關聯寫入集的多版本數據結構中。這將確保所有未來的事務在繼續之前將等待任何依賴關系確保得到解決。

總的來說，Block-STM使用協作調度器和多版本數據結構來估計預先設置的事務順序的依賴關系并減少中止情況。然后Block-STM會使用一系列原子計數器來確保可以提交整個塊。

3.狀態同步

狀態同步是Aptos架構設計的關鍵，以下是他們的關鍵特性：

完成時間短：通過節點之間數據的快速傳播，從而減少事務處理的時間

以太坊清算額自合并以來已超7.5億美元:金色財經報道，加密市場數據平臺Coinglass 的統計數據顯示，自9月15日以來，以太坊已清算 7.5911 億美元，其中超過 4.97 億美元來自持有多頭頭寸的看漲加密貨幣交易者，占比約為70%。KoinBasket 的創始人兼首席執行官 Khaleelulla Baig 表示，以太坊在合并后失去動力的主要原因是美國政府表示將以太坊視為證券而非商品，從而對更嚴格的監管和稅收影響產生恐懼和不確定性。CoinDCX聯合創始人 Neeraj Khandelwal 則認為，ETH產生下行壓力是因為一些投機頭寸正在平倉，并且來自之前積累了大量 ETH 頭寸的以太坊礦工的拋售壓力。（investing）[2022/9/25 7:19:35]

最新共識：通過將崩潰或新的驗證者帶到最新的區塊鏈狀態

數據正確性：防止惡意行為者修改或審查網絡中的數據；?

更加去中心化：通過提高輪換活躍驗證者集的頻率，以及允許更多節點在更短的時間內上線。

可升級性：驗證節點的管理和配置通過鏈上狀態進行從而實現快速和可升級性

為了構建這種狀態同步協議，Aptos必須確保能夠：

?持久存儲：防止機器故障并通過RocksDB實現數據分發

?可驗證的區塊鏈：通過驗證器驗證已提交交易的默克爾根和結果狀態

?信任基礎，防止惡意修改區塊鏈數據。

從而允許驗證者隨時通過創世塊和受信任的路徑點同步到區塊鏈。并且Aptos可以以超過10kTPS的速率與其他節點進行狀態同步，具有亞秒級的區塊確定性和適度的硬件要求。

數據預取：通過在處理之前預取交易數據來減少網絡確定區塊的時間

流水線執行和存儲：通過分離事務執行和存儲持久性來增加同步的TPS。

對等監控：通過對行為、與驗證者集的距離和本地評分的對等監控，在請求新的區塊鏈數據時優化對等選擇。

數據緩存：通過在內存中存儲通常請求的數據項和響應來減少存儲的讀取負載

Otherdeed for Otherside系列NFT近24小時交易額增幅超170%:金色財經報道，據OpenSea數據顯示，Otherdeed for Otherside系列NFT近24小時交易額為520 ETH，增幅達171%。近24小時交易額排名位列OpenSea第2。[2022/8/26 12:49:30]

存儲清理：通過從存儲中刪除不必要的交易和區塊鏈數據來防止存儲隨著時間的推移而膨脹。

Aptos團隊為了匹配Block-STM而實現100K+TPS，已經確定了接下來要進行的優化：

批處理事務：通過驗證批量交易與單個交易的證明來減少昂貴的驗證和存儲

網絡壓縮：通過壓縮傳輸的數據和序列化的數據分布來優化帶寬以實現可擴展性

更快的存儲寫入：通過使用更高效的數據結構和存儲配置或備用存儲引擎來減少將區塊鏈數據寫入到存儲的時間

并行數據處理：通過分片或其他方法啟用并行數據處理與順序狀態同步

二、安全性

1.?智能合約編程語言-Move

Move最初是由Facebook開發的用于編寫安全的智能合約。它與平臺無關，支持跨區塊鏈的共享庫、工具和開發人員社區。Move語言的設計強調安全性，旨在避免許多Web3.0用戶受害的情形，包括但不限于重入漏洞、令牌和欺騙性令牌批準等問題。

為了提供額外的保護，Move可以用MoveProver驗證工具輔助開發，該工具允許開發人員為其應用程序的關鍵特征編寫正式規范，并使用驗證器在30秒內檢查代碼的執行正確性。

Move的最大優勢是其資產的數據模型，它允許高度可組合性。Move資產是任意用戶定義的類型，這意味著資產可以作為參數傳遞，存儲在其他資產中，更重要的是，資產可以跨合約邊界自由移動而不會失去其完整性。這與用Solidity編寫的EVM類型的資產形成鮮明對比，它們永遠被困在了定義它的合約中。

Aptos通過適配器層擴展了核心MoveVM的附加功能，其中包括通過Block-STM實現的并行執行，無需用戶進行任何輸入即可并發執行事務。

報告：美股上市礦企普跌，目前已無“獨角獸”市值公司:6月28日消息，據最新發布的上市礦企股價報告顯示，隨著周一比特幣價格跌至接近20,000美元，大多數比特幣上市礦企的股票都出現下跌，其中Core Scientific、CleanSpark、Tera Wulf和Marathon跌幅最大，Core Scientific的股價下跌了12.92%，CleanSpark下跌8.11%、TeraWulf下跌7.95%、Marathon下跌7.68%。

截至目前，所有美股上市礦企市值均低于10億美元，已無“獨角獸”公司。（The Block）[2022/6/28 1:35:47]

與Solidity、Rust、Ink!、Cairo相比，MoveGithub存儲庫雖總共有264顆星。目前的開發采用率較低。但隨著Aptos的發展，我們愿意持續關注并跟蹤該語言的使用情況。

2.共識機制：AptosBFT

Aptos的共識機制源自最初為Diem設計的HotStuff協議，該團隊已經對它進行了它第4次迭代。以下是AptosBFT的關鍵機制：

拜占庭容錯

網絡在獲得超過?惡意驗證者同意才可能被威脅

一旦得到>?的驗證者的確認，就保證交易已經完成

協議的活躍性與安全性分離

只要Aptos的BFT共識一直存在，網絡就不會分叉

防止網絡上的DDoS攻擊

基于信譽的領導系統

使用最后提交的狀態跟蹤活動驗證節點

分析鏈上狀態并自動輪換領導節點以適應無響應的驗證者情況

最大限度地減少停機時間的影響

此外，Aptos團隊還在其他研究團隊的工作產品上測試其下一代協議——包括Narwhal&Tusk、Bullshark以及更先進的衍生產品。

3.?密鑰恢復和輪換協議

Aptos將支持任何賬戶輪換其私鑰，其中包括驗證者的共識密鑰，以此減少密鑰被盜的可能性。該團隊還在研究可以直接集成到區塊鏈帳戶模型中的關鍵恢復方法。這將確保任何貨幣價值都不會因密鑰丟失而損失，并會降低新加密用戶進入區塊鏈世界的門檻。

4.公開透明的交易預簽名

Aptos將提供服務，在交易簽名方面為用戶提供預防措施。在簽署交易之前，交易結果將以人類可讀的形式顯示，讓用戶了解他們授予的權限。加上以前的惡意攻擊和智能合約的存儲庫，將有助于減少欺詐事件的發生。

三、發展路線圖

測試網??

Aptos已經制定了他們的測試網路線圖，為強大的主網發布做準備。下表涵蓋了關鍵目標和重要時間表：

測試網提供了許多有價值的內容，使我們進一步相信主網的推出將會很穩健。以下是團隊從過去的測試中得出的一些問題和應對措施：

在編寫本文時，已記錄了參與者在AIT3中的性能快照，節點可以自由脫離設置。AIT3已被轉換為一個長期運行的測試網，為開發人員提供了一個穩定的環境。開發人員設置長期運行的測試網表明了對軟件堆棧長期穩定運行的信心，為后面主網的成功啟動做了一個鋪墊。

在主網之后，團隊將在第四季度運行AIT4，以進一步進行壓力測試，并向更多驗證器開放網絡。我們將持續關注項目的進展。

四、Aptos資助計劃

Aptos資助計劃已于6月底宣布推出，并提供資金來加速dApp生態系統的發展。資助產品的細分賽道包括：

開發人員工具、SDK、庫、文檔、指南、教程

用于系統開發、治理、DeFi和NFT的工具和框架

核心協議貢獻：代幣標準、庫、協議升級等。

開源和公共產品

指南方面的產品

五、生態現狀

由于Aptos是一個非EVM鏈，因此可能存在關于它如何在生態系統內引導流動性的問題。在合作伙伴和投資者的幫助下，全鏈互操作協議Layerzero將在Aptos主網發布后接入其中，使得用戶可以通過Layerzero進入Aptos生態，為Aptos提供流動性。目前Layerzero支持的區塊鏈有以太坊、Optimism、Arbitrum、BinanceSmartChian、Avalanche等。

項目方面，Aptos核心存儲庫中有超過2,100個fork和3,800個star，現在有超過200個跨DeFi、NFT、游戲領域等項目希望在9月底左右部署在主網上。

以下是一些有意思的項目：

PontemNetwork

Pontem是Aptos生態系統中的早期項目之一，包括一個錢包和一個已上線的AMM。作為他們路線圖的一部分，他們打算構建一個MoveVM和一個與MoveVM兼容的EVM。

MartianWallet

MartianWallet是一個加密錢包，它可以幫助用戶管理數字資產和訪問Aptos區塊鏈上的dApp。它們將來可作為Chrome擴展程序和iOS應用程序使用。截止8月底，下載量已超過100,000次。

Switchboard

Switchboard是一種無需許可、可定制的多鏈預言機協議，用于通用數據的投喂和可驗證的隨機性。他們在Solana上直播并且近期在宣布了他們在Aptos上的devnet。Switchboard已經集成了一些值得注意的項目，比如TusnamiFinance、HoustonSwap和EconiaLabs。

Econia

Econia是一個運行在DecNet上高并行DEX，采用的是鏈上訂單簿的模式進行交易的撮合，由于同意采用了Aptos的并行執行引擎Block-STM，在交易速度和效率方面有著顯著的優勢。

Topaz

目前處于內測階段的Topaz是Aptos網絡上的第一個NFT市場，為NFT創作者和藝術家提供了一個創作的平臺。

DittoFinance

DittoFinance是Aptos的一個安全的去中心化流動性質押平臺。目前Aptos上缺乏本地委托，它為無法運行驗證器的用戶提供質押收益。

HippoLabs

HippoLabs正在為Aptos生態系統構建一個聚合層，包括的功能有交易聚合器、各類交易所、文字傳輸、交易模擬API等

六、結語&思考

Aptos專注于構建快速、安全、可擴展和可升級的L1區塊鏈。盡管Move編程語言的安全優勢已得到充分證明，但開發者生態系統仍處于初期階段，這可能會影響Aptos上dApp生態系統的發展。在更廣泛的層面上，L1領域競爭激烈，隨著諸多高性能L2的出現，對開發人員的吸引方面存在激烈的競爭，而這將影響生態系統的建設和隨后的市場采用。

然而，3月份啟動的AptosDevnet的成果令人鼓舞，有超過200個涉及DeFi、NFT、游戲等領域的項目要求部署在主網上。此外，6月啟動的Aptos資助計劃將會進一步激勵開發人員增長和加速dApp的開發。

總體來說，我們認為團隊有能力實現他們的愿景。最近上線的激勵性測試網也證明了團隊在非常積極主動的解決問題。我們也將持續關注項目的經濟模型等信息。

如果您是Aptos網絡上的創業團隊，或是希望在Aptos上部署您的產品，歡迎隨時跟我們聯系，一起交流！

附錄：完整節點和驗證節點要求

請注意：上圖是撰寫本文時的要求，這些要求可能會隨著時間發生變化

Aptos的完整節點并不參與共識。相反，這些節點重新執行Aptos區塊鏈歷史中的所有交易，并將結果存儲在本地，當檢測到驗證器的任何違規行為時，他們將使用這些結果進行質疑并提供證據。

驗證器節點運行分布式共識協議，同時執行事務并在本地存儲結果。他們可以決定包含哪些交易以及以何種順序執行。然后，BFT共識協議用于驗證節點，以商定最終交易的分類賬和執行結果。然后將其傳播到完整節點，這些節點便可以執行其驗證的流程。

來源：金色財經

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