Memahami Perbedaan Teknologi Blockchain Publik Secara Mendalam: Perspektif Siklus Hidup Transaksi

Membandingkan karakteristik teknis dari berbagai blockchain mungkin tampak rumit karena sudut pandang yang berbeda. Untuk memahami perbedaan antara blockchain dengan cepat dan akurat, memilih sudut masuk yang tepat sangat penting.

Artikel ini akan mengambil siklus hidup sebuah transaksi sebagai titik awal, menganalisis proses lengkap transaksi dari pembuatan hingga pembaruan status akhir, termasuk lima langkah: pembuatan dan pengiriman, siaran, pengurutan, pelaksanaan, dan pembaruan status. Metode ini dapat dengan jelas menunjukkan pemikiran desain dan trade-off teknis dari blockchain publik. Dengan ini sebagai acuan, kita dapat memahami ide dasar dari berbagai blockchain publik dan mengeksplorasi bagaimana mengembangkan aplikasi yang menarik pasar di blockchain publik tertentu.

Semua transaksi blockchain berfokus pada lima langkah ini. Artikel ini akan menganalisis desain unik Aptos dan membandingkannya dengan Ethereum dan Solana.

Aptos: Desain Paralel Optimis dan Performa Tinggi

Aptos adalah sebuah blockchain publik yang fokus pada kinerja tinggi. Meskipun siklus hidup transaksinya mirip dengan Ethereum, Aptos mencapai peningkatan kinerja yang signifikan melalui eksekusi paralel optimis yang unik dan optimasi mempool. Langkah-langkah kunci dalam siklus hidup transaksi Aptos adalah sebagai berikut:

Membuat dan Memulai

Jaringan Aptos terdiri dari node ringan, node penuh, dan validator. Pengguna memulai transaksi melalui node ringan (seperti dompet atau aplikasi), node ringan akan meneruskan transaksi ke node penuh terdekat, dan node penuh kemudian menyinkronkan ke validator.

siaran

Aptos mempertahankan mempool, tetapi tidak berbagi mempool antar mempool setelah QuorumStore. Berbeda dengan Ethereum, yang mempool-nya bukan hanya buffer transaksi. Setelah transaksi masuk ke mempool, sistem melakukan pra-pemeringkatan berdasarkan aturan (seperti FIFO atau biaya Gas) untuk memastikan tidak ada konflik transaksi saat dieksekusi secara paralel. Desain ini menghindari kebutuhan perangkat keras yang tinggi yang diperlukan untuk mendeklarasikan kumpulan baca/tulis sebelumnya.

urutan

Aptos menggunakan konsensus AptosBFT, di mana proposer pada dasarnya tidak dapat mengurutkan transaksi secara bebas. AIP-68 memberikan hak tambahan kepada proposer untuk mengisi transaksi yang tertunda. Pra-sortasi memori telah dilakukan sebelumnya untuk menghindari konflik, dan pembuatan blok lebih bergantung pada kolaborasi antar validator, bukan dipimpin oleh proposer.

Eksekusi

Aptos menggunakan teknologi Block-STM untuk mencapai eksekusi paralel optimis. Transaksi diasumsikan tidak ada konflik dan diproses secara bersamaan; jika setelah eksekusi ditemukan konflik, transaksi yang terpengaruh akan dieksekusi ulang. Metode ini memanfaatkan prosesor multi-inti untuk meningkatkan efisiensi, dengan TPS dapat mencapai 160.000.

Pembaruan status

Status sinkronisasi validator, finalitas dikonfirmasi melalui titik pemeriksaan, mirip dengan mekanisme Epoch Ethereum, tetapi lebih efisien.

Keunggulan inti Aptos terletak pada kombinasi antara paralel optimis dan pra-sortasi memori, yang tidak hanya mengurangi kebutuhan kinerja node, tetapi juga secara signifikan meningkatkan throughput.

Ethereum: Benchmark Eksekusi Serial

Ethereum sebagai pelopor kontrak pintar, merupakan titik asal teknologi blockchain publik, dan siklus hidup transaksinya menyediakan kerangka dasar untuk memahami blockchain publik lainnya.

Siklus hidup transaksi Ethereum

• Membuat dan Menginisiasi: Pengguna memulai transaksi melalui dompet menggunakan gateway relay atau antarmuka RPC.

• Siaran: Transaksi masuk ke dalam mempool publik, menunggu untuk dibungkus.

• Urutan: Setelah peningkatan PoS, pembangun blok mengemas transaksi berdasarkan prinsip memaksimalkan keuntungan, dan setelah lapisan perantara melakukan lelang, transaksi tersebut diserahkan kepada pengusul.

• Eksekusi: EVM memproses transaksi secara serial, memperbarui status dengan satu utas.

• Pembaruan status: Blok perlu dikonfirmasi finalitasnya melalui dua titik pemeriksaan.

Eksekusi serial dan desain mempool Ethereum membatasi kinerjanya, dengan waktu blok 12 detik/per slot dan TPS yang relatif rendah. Sebaliknya, Aptos telah mencapai lompatan kualitas melalui eksekusi paralel dan optimasi mempool.

Solana: Optimasi Tertinggi dengan Paralelisme yang Pasti

Solana dikenal karena kinerjanya yang tinggi, dan siklus hidup transaksinya berbeda secara signifikan dari Aptos, terutama dalam hal memori pool dan cara eksekusi.

Siklus Hidup Transaksi Solana

• Membuat dan Menginisiasi: Pengguna memulai transaksi melalui dompet.

• Siaran: Tidak ada kolam memori publik, transaksi langsung dikirim ke pengusul saat ini dan dua pengusul berikutnya.

• Pengurutan: Pengusul meng打包 blok berdasarkan PoH (Proof of History), waktu blok hanya 400 milidetik.

• Eksekusi: Mesin virtual Sealevel menggunakan eksekusi paralel yang deterministik, perlu menyatakan terlebih dahulu kumpulan baca/tulis untuk menghindari konflik.

• Pembaruan Status: Konfirmasi cepat konsensus BFT.

Alasan Solana tidak menggunakan mempool adalah karena mempool dapat menjadi bottleneck kinerja. Tanpa mempool, serta konsensus PoH unik Solana, node dapat dengan cepat mencapai konsensus urutan transaksi, menghindari kebutuhan untuk antre di mempool, sehingga transaksi hampir dapat diselesaikan secara instan. Namun, ini juga berarti bahwa saat jaringan mengalami kelebihan beban, transaksi dapat dibuang alih-alih menunggu, dan pengguna harus mengirim ulang.

Sebaliknya, paralel optimis Aptos tidak memerlukan deklarasi kumpulan baca/tulis, ambang batas node lebih rendah, tetapi TPS lebih tinggi.

Dua Jalur Eksekusi Paralel: Aptos vs Solana

Eksekusi transaksi mewakili pembaruan status blok, adalah proses di mana instruksi pengiriman transaksi diubah menjadi status akhir yang definitif. Node mengasumsikan transaksi berhasil, menghitung dampaknya terhadap status jaringan, dan proses perhitungan ini adalah eksekusi.

Eksekusi paralel dalam blockchain merujuk pada proses di mana prosesor multi-core menghitung status jaringan secara bersamaan. Saat ini, eksekusi paralel dibagi menjadi dua cara, yaitu eksekusi paralel deterministik dan eksekusi paralel optimis. Perbedaan antara kedua arah pengembangan ini terletak pada cara memastikan bahwa transaksi paralel tidak mengalami konflik.

Waktu untuk menentukan konflik ketergantungan transaksi paralel menentukan diferensiasi antara eksekusi paralel deterministik dan eksekusi paralel optimis, Aptos dan Solana memilih arah yang berbeda:

• Pararelisme Deterministik (Solana): Sebelum siaran transaksi, perlu menyatakan himpunan baca-tulis, mesin Sealevel memproses transaksi tanpa konflik secara paralel berdasarkan pernyataan, transaksi yang konflik dieksekusi secara serial. Kelebihannya adalah efisien, kekurangannya adalah kebutuhan perangkat keras yang tinggi.

• Optimis Paralel (Aptos): Mengasumsikan transaksi tanpa konflik, Block-STM melakukan eksekusi paralel dan kemudian memverifikasi. Jika ada konflik, akan dicoba ulang. Pra-sortir memori mengurangi risiko konflik, beban node lebih ringan.

Contoh: Saldo akun A 100, transaksi 1 mentransfer 70 ke B, transaksi 2 mentransfer 50 ke C. Solana mengkonfirmasi konflik sebelumnya melalui deklarasi, memproses secara berurutan; Aptos melakukan eksekusi paralel dan jika menemukan saldo tidak mencukupi, menyesuaikan kembali. Fleksibilitas Aptos membuatnya lebih skalabel.

Optimis dan paralel melalui mempool untuk menyelesaikan konfirmasi konflik lebih awal

Inti dari pemikiran optimis paralel adalah mengasumsikan bahwa transaksi yang diproses secara paralel tidak akan bertentangan, sehingga sebelum eksekusi transaksi, sisi aplikasi tidak perlu mengirimkan pernyataan transaksi. Jika setelah eksekusi transaksi ditemukan konflik saat verifikasi, Block-STM akan mengeksekusi ulang transaksi yang terpengaruh untuk memastikan konsistensi.

Namun dalam praktiknya, jika tidak mengonfirmasi sebelumnya apakah ketergantungan transaksi bertentangan, saat pelaksanaan yang sebenarnya mungkin muncul banyak kesalahan, menyebabkan jaringan publik terhambat. Oleh karena itu, paralel optimis bukanlah sekadar asumsi bahwa transaksi tidak bertentangan, tetapi pada suatu tahap menghindari risiko sebelumnya, yaitu tahap penyiaran transaksi.

Di Aptos, setelah transaksi masuk ke dalam mempool publik, transaksi tersebut akan diurutkan terlebih dahulu berdasarkan aturan tertentu (seperti FIFO dan biaya Gas), untuk memastikan bahwa transaksi dalam satu blok tidak akan bertentangan saat dieksekusi secara paralel. Dari sini, dapat dilihat bahwa pengusul di Aptos sebenarnya tidak memiliki kemampuan untuk mengurutkan transaksi, dan tidak ada pembangun blok di jaringan. Pengurutan transaksi ini adalah kunci dari pencapaian paralel optimis di Aptos. Berbeda dengan Solana yang perlu memperkenalkan deklarasi transaksi, Aptos tidak memerlukan mekanisme ini, sehingga kebutuhan kinerja node dapat berkurang secara signifikan. Dalam hal biaya jaringan untuk memastikan transaksi tidak bertentangan, dampak penambahan mempool di Aptos terhadap TPS jauh lebih kecil dibandingkan dengan biaya yang dikeluarkan Solana untuk memperkenalkan deklarasi transaksi. Oleh karena itu, TPS Aptos dapat mencapai 160.000, lebih dari dua kali lipat dari Solana.

Narasi berbasis keamanan adalah arah pengembangan Aptos

RWA

Keunggulan Aptos di bidang RWA:

• Block-STM dapat memproses beberapa transaksi transfer aset secara paralel, menghindari penundaan konfirmasi yang disebabkan oleh kemacetan jaringan.
• Pra-sortir mempool memastikan transaksi masuk untuk dieksekusi secara berurutan, menjaga keandalan catatan aset.
• Desain modular dan keamanan bahasa Move memudahkan pembangunan aplikasi RWA yang dapat diandalkan.
• Kombinasi keamanan dan kinerja, cocok untuk bekerja sama dengan lembaga keuangan tradisional, untuk meluncurkan aset bernilai tinggi ke dalam blockchain.

Kemajuan Aptos di bidang RWA:

• Juli 2024, memperkenalkan USDY dari Ondo Finance, dengan kapitalisasi pasar sekitar 15 juta dolar.
• Pada bulan Oktober 2024, Franklin Templeton meluncurkan token BENJI di Aptos.
• Bekerja sama dengan Libre untuk memajukan tokenisasi sekuritas, dengan mengalihkan beberapa dana investasi ke dalam blockchain.

pembayaran stablecoin

Keunggulan Aptos dalam bidang pembayaran stablecoin:

• Bahasa Move mencegah pembayaran ganda melalui model sumber daya, memastikan akurasi transaksi.
• Biaya Gas yang rendah membuatnya kompetitif dalam skenario pembayaran kecil.
• Prabagi memori dan Block-STM menjamin stabilitas dan latensi rendah untuk transaksi pembayaran.
• Konsensus terdesentralisasi AptosBFT mengurangi risiko sentralisasi, sambil mendukung pemeriksaan KYC/AML yang terintegrasi.

Potensi Aptos di bidang PayFi dan pembayaran stablecoin:

• Mendorong adopsi besar-besaran stablecoin, membangun jaringan pembayaran lintas batas.
• Bekerja sama dengan raksasa pembayaran untuk mengembangkan sistem penyelesaian berbasis blockchain.
• Mendukung skenario pembayaran mikro, seperti donasi langsung untuk pencipta konten.

Ringkasan: Perbedaan Teknologi Aptos dan Narasi Masa Depan

Desain Aptos mencapai keseimbangan antara kinerja dan keamanan. Pra-pengurutan mempoolnya yang dipadukan dengan paralelisme optimis Block-STM, tidak hanya mengurangi ambang batas node, tetapi juga mencapai throughput tinggi sebesar 160.000 TPS. Pemikiran "stabilitas dalam kecepatan" ini, ditambah dengan model sumber daya bahasa Move, memberikan Aptos keamanan yang lebih tinggi.

Aptos menunjukkan potensi besar dalam narasi RWA dan PayFi. Di bidang RWA, throughput tinggi Aptos mendukung pengalihan aset dalam skala besar dan telah bekerja sama dengan beberapa lembaga keuangan. Dalam pembayaran PayFi dan stablecoin, biaya rendah, efisiensi tinggi, dan kepatuhan Aptos mendukung pembayaran mikro dan penyelesaian lintas batas.

Di masa depan, Aptos dapat menghubungkan keuangan tradisional dan ekosistem blockchain dengan narasi "jaringan nilai yang didorong oleh keamanan", terus berinovasi di bidang RWA dan PayFi, serta membangun pola baru public chain yang menggabungkan kepercayaan dan skalabilitas.