Aptos網路的8項創新驅動力

Aptos作爲一個低延遲、高吞吐量的區塊鏈網路,爲開發者構建Web3應用提供了優越的環境。本文將介紹推動Aptos網路發展的8項核心創新。

1. Move語言:更適合構建應用

Aptos採用Move編程語言,爲開發者提供了更好的開發條件,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共享許多核心設計理念,使其成爲高效且愉快的Move開發平台。Move最初就是爲Aptos的前身設計的,這確保了現有Move開發者可以無縫過渡到Aptos,新手也能從已有的文檔和示例中受益。

Aptos通過在語言和框架層面添加多項功能,大大改進了Move生態系統。這些改進包括完善的安全架構、可配置的gas計量、代碼可升級性、資源帳戶等。此外,Move Prover作爲智能合約的形式驗證器,爲合約不變量提供了額外保障。

許多Move語言的早期研究者和開發者仍活躍在Aptos生態中,不斷增強Move語言和社區。經過四年的實踐,Move已被證明是一種可用於生產環境的成熟開發語言。

2. Block-STM:帶來更多編程自由

Block-STM是一種新型智能合約並行執行引擎,基於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處理速度。

與其他需要限制讀寫操作的並行引擎不同,Block-STM讓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,支持更豐富的原子性操作,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的Layer 1網路,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新。這在Aptos的測試網和主網中得到了驗證。

在主網上,通過調整"投票權增加限制",提高了網路的可靠性。超過52%的代幣持有者投票支持這一提案,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,包括調整epoch持續時間、驗證者權益要求、核心代碼升級以及框架模塊更新等。

4. AptosBFTv4:高效共識機制

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,在保證低延遲和高吞吐量的同時充分利用底層網路。

相比Hotstuff,AptosBFTv4將提交延遲從3步減少到2步,在不犧牲通信效率的情況下降低了33%的延遲。

該協議在實施時充分考慮了安全性和可升級性,明確分離不變量以便隔離和審計。同一套軟件已經過4次升級並在實際網路中測試,證明了其設計的周密性和穩健性。

Aptos還通過鏈上信譽系統確保網路的持續可用性,即使個別節點出現故障也不會影響整體運行。

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。這些功能有助於防範遠程攻擊,支持高級恢復方案,彌合Web2和Web3之間的差距。

錢包可以在用戶籤名前預執行交易,解釋交易結果,從而降低網絡釣魚等安全風險。Aptos還通過序列號、過期時間和鏈ID三重保護,限制交易的有效性。

Aptos的共識協議和認證存儲實現了對輕客戶端的無縫支持,提供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認證數據,體現"不信任,去驗證"的Web3理念。

6. 面向未來的模塊化架構

Aptos從設計之初就注重模塊化和靈活性,支持頻繁升級,能快速採用最新技術進步,爲新興用例提供支持。

這種模塊化架構帶來了客戶端靈活性,針對零停機升級進行了優化。Aptos內置鏈上變更管理協議,可快速部署新技術創新。

7. 基於提案的獎勵機制

Aptos採用基於提案性能的質押獎勵系統,以促進更大程度的去中心化。這種機制相比基於投票的系統,對跨區域延遲不太敏感,提高了偏遠地區節點的獎勵率。

該機制仍然考慮投票行爲,因爲良好的投票表現會影響提議者選舉概率。這種設計有助於抑制地理位置對獎勵的影響,鼓勵更廣泛的節點分布。

8. 高性能稀疏默克爾樹

Aptos使用水母默克爾樹(JMT)設計,利用單調遞增的基於版本的密鑰模式優化存儲。JMT在CPU、I/O和存儲空間之間達到了實用平衡,確保了良好性能。

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

這些創新共同推動了Aptos網路的發展,爲構建下一代Web3應用提供了強大基礎。