So sánh công nghệ blockchain công khai từ góc độ vòng đời giao dịch: Aptos, Ethereum và Solana

So sánh sự khác biệt về công nghệ giữa các chuỗi công cộng khác nhau có thể trở nên khô khan hoặc một chiều do góc nhìn khác nhau. Để hiểu chính xác sự khác biệt giữa Aptos và các chuỗi công cộng khác, việc chọn góc phân tích phù hợp là cực kỳ quan trọng. Bài viết này sẽ phân tích sự khác biệt trong thiết kế công nghệ giữa Aptos, Ethereum và Solana từ góc độ vòng đời giao dịch.

Bằng cách phân tích quy trình hoàn chỉnh từ việc tạo giao dịch đến việc cập nhật trạng thái cuối cùng, bao gồm tạo và khởi xướng, phát sóng, sắp xếp, thực thi và cập nhật trạng thái, chúng ta có thể nắm bắt rõ ràng tư duy thiết kế và sự lựa chọn công nghệ của các chuỗi công khai khác nhau. Phương pháp phân tích này không chỉ giúp hiểu rõ các đặc điểm cốt lõi của các chuỗi công khai khác nhau mà còn cung cấp những hiểu biết cho việc khám phá phát triển ứng dụng trên Aptos.

Tất cả các giao dịch blockchain đều xoay quanh năm bước này. Bài viết này sẽ tập trung vào Aptos, phân tích sâu về thiết kế độc đáo của nó và so sánh với Ethereum và Solana.

Aptos: Thiết kế song song lạc quan và hiệu suất cao

Aptos là một chuỗi công khai chú trọng đến hiệu suất cao, vòng đời giao dịch của nó tuy giống với Ethereum nhưng đã đạt được sự cải thiện hiệu suất đáng kể thông qua việc thực hiện song song lạc quan độc đáo và tối ưu hóa bộ nhớ.

Tạo và khởi xướng

Mạng Aptos bao gồm các nút nhẹ, nút đầy đủ và người xác thực. Người dùng khởi xướng giao dịch thông qua nút nhẹ (như ví hoặc ứng dụng), nút nhẹ sẽ chuyển tiếp giao dịch đến nút đầy đủ gần đó, nút đầy đủ sau đó sẽ đồng bộ với người xác thực.

phát sóng

Aptos giữ lại bộ nhớ, nhưng sau QuorumStore thì bộ nhớ không còn chia sẻ với nhau. Khác với Ethereum, bộ nhớ của Aptos không chỉ là vùng đệm giao dịch. Sau khi giao dịch vào bộ nhớ, hệ thống sẽ sắp xếp trước theo các quy tắc (như FIFO hoặc phí Gas), đảm bảo rằng khi thực hiện song song sau này, các giao dịch không bị xung đột. Thiết kế này tránh được yêu cầu phần cứng cao mà Solana cần phải tuyên bố trước về tập hợp đọc và ghi.

sắp xếp

Aptos sử dụng cơ chế đồng thuận AptosBFT. Người đề xuất về nguyên tắc không thể tự do sắp xếp các giao dịch, nhưng aip-68 trao quyền cho người đề xuất quyền bổ sung cho các giao dịch bị trì hoãn. Do bể nhớ đã hoàn thành việc sắp xếp trước để tránh xung đột, việc tạo khối phụ thuộc nhiều hơn vào sự hợp tác giữa các xác nhận, thay vì do người đề xuất dẫn dắt.

thực hiện

Aptos sử dụng công nghệ Block-STM để thực hiện thực thi song song lạc quan. Các giao dịch được giả định là không có xung đột và được xử lý đồng thời, nếu phát hiện xung đột sau khi thực thi, các giao dịch bị ảnh hưởng sẽ được thực thi lại. Cách này tận dụng tối đa bộ xử lý đa lõi để nâng cao hiệu suất, cho phép TPS đạt tới 160,000.

Cập nhật trạng thái

Trạng thái đồng bộ của người xác thực, tính cuối cùng được xác nhận qua điểm kiểm tra, tương tự như cơ chế Epoch của Ethereum, nhưng hiệu quả hơn.

Lợi thế cốt lõi của Aptos nằm ở sự kết hợp giữa song song lạc quan và sắp xếp trước trong bộ nhớ, vừa giảm nhu cầu hiệu suất của nút, vừa tăng đáng kể thông lượng.

Ethereum: chuẩn mực thực thi tuần tự

Ethereum là người sáng lập hợp đồng thông minh, là điểm khởi đầu của công nghệ chuỗi công khai, vòng đời giao dịch của nó cung cấp khung cơ bản để hiểu Aptos.

vòng đời giao dịch Ethereum

• Tạo và khởi xướng: Người dùng khởi xướng giao dịch qua ví thông qua cổng trung gian hoặc giao diện RPC.
• Phát sóng: Giao dịch vào bộ nhớ công cộng, chờ đóng gói.
• Sắp xếp: Sau khi nâng cấp PoS, các nhà xây dựng khối đóng gói giao dịch theo nguyên tắc tối đa hóa lợi nhuận, sau đó đấu thầu lớp trung gian và gửi cho người đề xuất.
• Thực hiện: EVM xử lý giao dịch theo chuỗi, cập nhật trạng thái theo luồng đơn.
• Cập nhật trạng thái: Khối cần được xác nhận tính cuối cùng qua hai điểm kiểm tra.

Thiết kế thực thi tuần tự và bộ nhớ của Ethereum đã hạn chế hiệu suất, thời gian khối là 12 giây/mạch, TPS tương đối thấp. Ngược lại, Aptos đã đạt được bước nhảy vọt chất lượng thông qua việc thực thi song song và tối ưu hóa bộ nhớ.

Solana: Tối ưu hóa cực hạn với song song xác định

Solana nổi tiếng với hiệu suất cao, vòng đời giao dịch của nó khác biệt đáng kể so với Aptos, đặc biệt là ở bộ nhớ và cách thực thi.

Chu kỳ giao dịch Solana

• Tạo và khởi xướng: Người dùng khởi xướng giao dịch thông qua ví.
• Phát sóng: Không có bộ nhớ công cộng, giao dịch được gửi trực tiếp đến người đề xuất hiện tại và hai người tiếp theo.
• Sắp xếp: Người đề xuất dựa trên PoH (Proof of History) đóng gói khối, thời gian khối chỉ 400 mili giây.
• Thực thi: Máy ảo Sealevel sử dụng thực thi song song có tính xác định, cần khai báo trước tập hợp đọc và ghi để tránh xung đột.
• Cập nhật trạng thái: Xác nhận nhanh chóng đồng thuận BFT.

Solana không sử dụng bộ nhớ tạm, chủ yếu là để tránh các nút thắt về hiệu suất. Do không có bộ nhớ tạm, cùng với sự đồng thuận PoH độc đáo của Solana, các nút có thể nhanh chóng đạt được sự đồng thuận về thứ tự giao dịch, tránh được sự cần thiết phải xếp hàng giao dịch trong bộ nhớ tạm, giao dịch gần như có thể được thực hiện ngay lập tức. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là trong trường hợp mạng quá tải, giao dịch có thể bị loại bỏ thay vì chờ đợi, người dùng cần phải gửi lại.

So với Aptos, sự song song lạc quan không cần khai báo tập đọc và viết, ngưỡng nút thấp hơn nhưng TPS lại cao hơn.

Hai con đường thực thi song song: Aptos vs Solana

Việc thực hiện giao dịch đại diện cho việc cập nhật trạng thái của khối, là quá trình chuyển đổi lệnh khởi tạo giao dịch thành trạng thái cuối cùng. Thực hiện song song chỉ quá trình tính toán trạng thái mạng đồng thời của các bộ xử lý đa nhân. Hiện tại, việc thực hiện song song trên thị trường chủ yếu được chia thành hai cách: thực hiện song song xác định và thực hiện song song lạc quan.

Aptos và Solana đã chọn những con đường khác nhau trong việc thực thi song song:

• Song song định tính (Solana): Trước khi phát sóng giao dịch, cần phải khai báo tập hợp đọc và viết, động cơ Sealevel xử lý song song các giao dịch không xung đột dựa trên khai báo, giao dịch xung đột được thực hiện nối tiếp. Ưu điểm là hiệu quả, nhược điểm là yêu cầu phần cứng cao.

• Lạc quan song song (Aptos): Giả định giao dịch không có xung đột, thực thi song song Block-STM sau khi xác thực, nếu có xung đột thì thử lại. Sắp xếp trước trong bộ nhớ giảm thiểu rủi ro xung đột, gánh nặng của nút nhẹ hơn.

Ví dụ: Tài khoản A có số dư 100, giao dịch 1 chuyển 70 cho B, giao dịch 2 chuyển 50 cho C. Solana xác nhận xung đột trước bằng cách tuyên bố và xử lý theo thứ tự; Aptos thực hiện song song và nếu phát hiện số dư không đủ, sẽ điều chỉnh lại. Tính linh hoạt của Aptos giúp nó có khả năng mở rộng tốt hơn.

Xác nhận xung đột hoàn thành sớm thông qua bộ nhớ bằng cách song song lạc quan

Ý tưởng cốt lõi của lập trình song song lạc quan là giả định rằng các giao dịch được xử lý song song sẽ không xung đột, do đó không cần phải nộp tuyên bố giao dịch trước. Nếu việc xác minh sau khi thực thi phát hiện ra xung đột, Block-STM sẽ thực hiện lại các giao dịch bị ảnh hưởng để đảm bảo tính nhất quán.

Trên Aptos, sau khi giao dịch vào bộ nhớ công cộng, sẽ được sắp xếp trước để đảm bảo rằng các giao dịch trong một khối được thực thi song song mà không bị xung đột. Cơ chế sắp xếp trước này là chìa khóa cho việc thực hiện song song lạc quan của Aptos, không cần phải đưa ra tuyên bố giao dịch, giảm đáng kể yêu cầu về hiệu suất của nút. Chi phí mạng của Aptos trong việc đảm bảo giao dịch không bị xung đột thấp hơn nhiều so với chi phí của Solana khi đưa ra tuyên bố giao dịch, do đó TPS của nó có thể đạt 160,000, vượt quá gấp đôi Solana.

Câu chuyện dựa trên tính bảo mật là hướng phát triển của Aptos

RWA

Lợi thế của Aptos trong lĩnh vực RWA:

• Block-STM có khả năng xử lý song song nhiều giao dịch chuyển nhượng tài sản, tránh được sự chậm trễ trong việc xác nhận quyền sở hữu do tắc nghẽn mạng.
• Bộ nhớ tạm thời được sắp xếp trước đảm bảo giao dịch vào thực thi theo thứ tự, duy trì độ tin cậy của hồ sơ tài sản.
• Thiết kế mô-đun và tính bảo mật của ngôn ngữ Move giúp dễ dàng xây dựng các ứng dụng RWA đáng tin cậy.
• Đã hợp tác với các tổ chức như Ondo Finance, Franklin Templeton, Libre để thúc đẩy token hóa chứng khoán.

thanh toán stablecoin

Ưu điểm của Aptos trong lĩnh vực thanh toán bằng stablecoin:

• Mô hình tài nguyên của Move ngăn chặn việc chi tiêu gấp đôi, đảm bảo độ chính xác của giao dịch.
• Chi phí Gas thấp khiến nó trở nên cực kỳ cạnh tranh trong các tình huống thanh toán nhỏ.
• Sắp xếp trước trong bộ nhớ và Block-STM đảm bảo tính ổn định và độ trễ thấp cho các giao dịch thanh toán.
• Sự đồng thuận phi tập trung của AptosBFT giảm thiểu rủi ro tập trung, đồng thời hỗ trợ kiểm tra KYC/AML tích hợp.

Lợi thế về tính bảo mật của Aptos đã đặt nền tảng cho câu chuyện RWA và PayFi. Trong tương lai, Aptos có thể tận dụng những lợi thế này để hình thành câu chuyện "mạng lưới giá trị được thúc đẩy bởi sự an toàn", trở thành cầu nối giữa nền kinh tế truyền thống và blockchain.

Tóm tắt: Sự khác biệt kỹ thuật của Aptos và câu chuyện tương lai

Thiết kế của Aptos đạt được sự cân bằng giữa hiệu suất và an toàn. Bộ nhớ đệm trước được kết hợp với Block-STM để thực hiện song song lạc quan, vừa giảm ngưỡng nút, vừa đạt được thông lượng cao. So với Ethereum, khả năng song song của Aptos mang lại một bước nhảy vọt chất lượng; so với Solana và Sui, Aptos giữ lại cơ chế sắp xếp trước, đảm bảo sự ổn định của mạng dưới tải cao.

Dựa trên sự kết hợp giữa tính bảo mật và hiệu suất, Aptos thể hiện tiềm năng to lớn trong các câu chuyện RWA và PayFi. Trong lĩnh vực RWA, Aptos hỗ trợ việc đưa tài sản quy mô lớn lên chuỗi; trong PayFi và thanh toán stablecoin, tính chi phí thấp, hiệu quả cao và tuân thủ của nó hỗ trợ thanh toán vi mô và thanh toán xuyên biên giới.

Trong tương lai, Aptos có thể dựa vào câu chuyện "mạng lưới giá trị được thúc đẩy bởi sự an toàn" để kết nối tài chính truyền thống với hệ sinh thái blockchain, tiếp tục phát triển trong lĩnh vực RWA và PayFi, xây dựng một cấu trúc chuỗi công cộng mới vừa đáng tin cậy vừa có khả năng mở rộng.