Aptos取引ライフサイクル解析:楽観的並列実行とRWAレイアウト

取引ライフサイクルにおけるイーサリアム、ソラナ、Aptosの重要な違いを深く解析する

異なるパブリックチェーンの技術的特性を比較すると、観察の視点が異なるために複雑に見えることがよくあります。Aptosと他のパブリックチェーンの違いを迅速かつ正確に理解するためには、適切な分析の視点を選ぶことが重要です。

この記事では、取引のライフサイクルを切り口として、取引が作成されてから最終状態の更新に至るまでの完全なプロセスを分析します。これには、作成と発起、ブロードキャスト、ソート、実行、状態の更新という5つの重要なステップが含まれます。この視点を通じて、異なるパブリックチェーンの設計思想と技術的選択を明確に把握することができます。

すべてのブロックチェーン取引は、この5つのステップを中心に展開されます。本記事では、Aptosを中心に、その独自の設計を深く分析し、イーサリアムとソラナと比較します。

! トランザクションのライフサイクルにおけるイーサリアム、ソラナ、アプトスの主な違いを簡単に理解する

Aptos: 楽観的並列 & 高性能設計

Aptosは高性能に重点を置いたパブリックチェーンであり、その取引ライフサイクルはイーサリアムに似ていますが、独自の楽観的な並行実行とメモリプールの最適化により、顕著な性能向上を実現しています。以下はAptos上の取引ライフサイクルの重要なステップです:

を作成・開始する

Aptosネットワークは、ライトノード、フルノード、およびバリデーターで構成されています。ユーザーはライトノード(ウォレットやアプリなど)を通じて取引を開始し、ライトノードは取引を近くのフルノードに転送し、フルノードはそれをバリデーターに同期します。

ブロードキャスト

Aptosはメモリプールを保持していますが、QuorumStoreの後ではメモリプール間で共有されません。イーサリアムとは異なり、そのメモリプールは単なるトランザクションバッファではありません。トランザクションがメモリプールに入ると、システムはルール(FIFOやGas費用など)に基づいて事前にソートを行い、後続の並行実行時にトランザクションの競合がないことを保証します。この設計により、事前に読み書き集合を宣言する必要がある高いハードウェア要件を回避しています。

ソート

AptosはAptosBFTコンセンサスを採用しており、提案者は原則として取引を自由に並べ替えることができません。aip-68は提案者に対して遅延した取引を追加する権利を付与します。メモリプールの事前ソートは衝突回避を完了しており、ブロック生成は提案者の主導ではなく、検証者間の協力により依存しています。

###実行

AptosはBlock-STM技術を使用して楽観的並行実行を実現しています。トランザクションは衝突がないと仮定され、同時に処理されます。実行後に衝突が発見された場合、影響を受けたトランザクションは再実行されます。この方式はマルチコアプロセッサを十分に活用して効率を向上させ、TPSは最大160,000に達します。

ステータス更新

バリデーターの同期状態、最終性はチェックポイントの確認を通じて行われ、イーサリアムのEpochメカニズムに似ていますが、効率はより高いです。

Aptosのコアの利点は、楽観的並行性とメモリプールの事前ソートの組み合わせにあり、ノードの性能要求を低下させるとともに、スループットを大幅に向上させます。

イーサリアム:シリアル実行のベンチマーク

イーサリアムはスマートコントラクトの創始者であり、パブリックチェーン技術の原点であり、その取引ライフサイクルはAptosを理解するための基礎フレームワークを提供します。

イーサリアム取引ライフサイクル

  • 作成と発起:ユーザーはウォレットを通じてリレーネットワークまたはRPCインターフェースによって取引を発起します。

  • ブロードキャスト:取引が公共メモリプールに入り、パッケージ化されるのを待っています。

  • ソート:PoSアップグレード後、ブロック構築者は利益最大化の原則に従ってトランザクションをパッケージし、中継層が入札した後、提案者に提出します。

  • 実行:EVMがトランザクションをシリアル処理し、シングルスレッドで状態を更新します。

  • ステータス更新:ブロックは2つのチェックポイントを通過して最終性を確認する必要があります。

イーサリアムのシリアル実行とメモリプールの設計はパフォーマンスを制限し、ブロック時間は12秒/スロットで、TPSは低い。これに対して、Aptosは並列実行とメモリプールの最適化により質的な飛躍を実現した。

一筆の取引のライフサイクルにおけるイーサリアム、ソラナ、Aptosの主な違いをわかりやすく理解する

Solana: 決定論的並列処理のための極限最適化

ソラナは高性能で知られており、その取引ライフサイクルはAptosと顕著に異なり、特にメモリプールと実行方式において違いがあります。

ソラナ取引ライフサイクル

  • 作成と開始:ユーザーはウォレットを通じて取引を開始します。

  • ブロードキャスト:公共メモリプールなし、トランザクションは現在および次の2人の提案者に直接送信されます。

  • ソート:提案者はPoH(Proof of History)に基づいてブロックをパッケージ化し、ブロック時間はわずか400ミリ秒です。

  • 実行:Sealevel仮想マシンは決定論的な並行実行を採用しており、競合を避けるために事前に読み書き集合を宣言する必要があります。

  • 状態更新:BFTコンセンサスの迅速な確認。

ソラナはメモリプールを使用しないことで性能のボトルネックを回避しています。メモリプールがないこととソラナ独自のPoHコンセンサスにより、ノードは迅速に取引順序のコンセンサスを達成でき、取引がメモリプールで待機する必要がなく、ほぼ即座に取引が成立します。しかし、これはネットワークが過負荷の際に、取引が待機するのではなく破棄される可能性があることも意味し、ユーザーは再度提出する必要があります。

対照的に、Aptosの楽観的並行性は読み書き集合の宣言を必要とせず、ノードの敷居が低いにもかかわらず、TPSはより高いです。

イーサリアム、ソラナ、Aptosの取引ライフサイクルにおける主な違いをわかりやすく理解する

同時実行の2つのパス:Aptos vs ソラナ

取引の実行はブロックの状態の更新を表し、取引の発起命令が最終的な状態に変換されるプロセスです。並行実行はマルチコアプロセッサが同時にネットワーク状態を計算するプロセスです。現在の市場では、並行実行は決定論的並行実行と楽観的並行実行の2つの方式に分かれています。この2つの開発方向の違いは、並行取引が衝突しないことをどのように保証するかにあります。

並行トランザクションの依存関係の競合を特定するタイミングは、決定的な並行実行と楽観的な並行実行という2つの開発方向の分化を決定します。Aptosとソラナは異なる方向を選択しました:

  • 確定的並行(ソラナ):取引放送前に読み取り・書き込みのセットを宣言する必要があり、Sealevelエンジンは宣言に基づいて衝突のない取引を並行処理し、衝突する取引は直列実行される。利点は効率的で、欠点はハードウェアの要件が高い。

  • 楽観的並行処理(Aptos):取引が衝突しないと仮定して、Block-STMが並行実行した後に検証します。衝突があった場合は再試行します。メモリプールの事前ソートにより衝突のリスクが低下し、ノードの負担が軽減されます。

例えば、アカウントAの残高が100で、取引1で70をBに送金し、取引2で50をCに送金します。ソラナは声明によって衝突を事前に確認し、順序通りに処理します;Aptosは並行実行後、残高不足が判明した場合に再調整します。Aptosの柔軟性は、より高いスケーラビリティを提供します。

楽観的並行処理によるメモリプールを通じて衝突確認を事前に完了する

楽観的並行処理の核心思想は、並行して処理されるトランザクションが衝突しないと仮定することです。したがって、トランザクション実行前にアプリケーション側がトランザクションの宣言を提出する必要はありません。トランザクション実行後に検証時に衝突が発見された場合、Block-STMは影響を受けたトランザクションを再実行して一貫性を確保します。

実践において、大量のエラーによるパブリックチェーンの動作遅延を避けるために、Aptosは取引ブロードキャスト段階でリスクを事前に回避します。取引がパブリックメモリプールに入ると、ルール(FIFOやガス料金の高低など)に基づいて事前にソートされ、1つのブロック内の取引が並行して実行される際に衝突しないようにします。この取引の事前ソートは、Aptosが楽観的並行処理を実現するための鍵です。

ソラナと異なり、Aptosは取引声明を必要としないため、ノードのパフォーマンスに対する要求が大幅に低下します。取引が衝突しないことを保証するためのネットワークオーバーヘッドにおいて、Aptosがメモリプールを追加することによるTPSへの影響は、ソラナが取引声明を導入するコストよりもはるかに小さいです。したがって、AptosのTPSは160,000に達し、ソラナの1倍以上になります。

取引のライフサイクルにおけるイーサリアム、ソラナ、Aptosの主要な違いをわかりやすく理解する

セキュリティに基づくストーリーはAptosの発展方向です

RWA ###

Aptosは、現実資産のトークン化と機関金融ソリューションの推進に積極的です。イーサリアムと比較して、AptosのBlock-STMは複数の資産移転取引を並行処理でき、ネットワークの混雑による確権の遅延を回避します。他のパブリックチェーンでは、メモリプール設計がないため、ネットワークが過負荷の際に取引が破棄され、RWAの確権の安定性に影響を与える可能性があります。Aptosのメモリプールの事前ソートは、取引が順番に実行されることを保証し、ピーク時でも資産記録の信頼性を維持します。

RWAは、資産分割、収益分配、コンプライアンスチェックなどの複雑なスマートコントラクトのサポートを必要とします。Move言語のモジュール化設計と安全性により、開発者は信頼できるRWAアプリケーションをより簡単に構築できます。それに対して、他のパブリックチェーンのプログラミング言語は、複雑性、脆弱性リスク、または高い学習曲線が存在する可能性があります。

AptosのRWA分野における潜在力は、安全性とパフォーマンスの組み合わせにあります。将来的には、伝統的な金融機関との協力に焦点を当て、高価値資産である債券や株式をブロックチェーンに組み込み、Move言語を活用してコンプライアンスの高いトークン化基準を構築することができます。この"安全+効率"のストーリーは、AptosがRWA市場で際立つことを可能にします。

2024年7月、AptosはOndo FinanceのUSDYをエコシステムに導入することを公式発表し、主要なDEXや貸出アプリケーションに統合しました。3月10日現在、AptosにおけるUSDYの時価総額は約1500万ドルで、USDYの総時価総額の約2.5%を占めています。2024年10月、Aptosはフランクリン・テンプルトンがAptos Network上でBENJIトークンを代表とするフランクリンチェーンの米国政府マネーマーケットファンド(FOBXX)をローンチしたことを発表しました。さらに、AptosはLibreと協力して証券トークン化を進め、複数の投資機関の投資ファンドをブロックチェーン上に載せ、機関投資家のアクセスを強化します。

ステーブルコイン決済

ステーブルコインの支払いは、取引の最終性と資産の安全性を確保する必要があります。AptosのMove言語はリソースモデルを通じて二重支払いを防止し、各ステーブルコインの送金の正確性を保障します。例えば、ユーザーがAptos上のUSDCで支払う際、取引の状態更新は厳重に保護されており、契約の脆弱性によって資金が失われることを避けます。さらに、Aptosの低Gas料金は、小額支払いシーンにおいて非常に競争力があります。

PayFiとステーブルコインの支払いは、分散化と規制遵守の両立が必要です。AptosBFTの分散型コンセンサスは中央集権のリスクを低減し、同時にそのモジュラーアーキテクチャは開発者がKYC/AMLチェックを組み込むことをサポートします。例えば、ステーブルコイン発行者はAptos上にコンプライアンス契約を展開し、取引が現地の規制に準拠することを確保しつつ、ネットワークの効率を犠牲にしないことができます。

AptosのPayFiおよびステーブルコイン決済分野における潜在能力は、「安全、高効率、コンプライアンス」の三位一体にあります。今後は、ステーブルコインの大規模な採用を推進し、国際決済ネットワークを構築するか、決済大手と協力してオンチェーン決済システムを開発します。高TPSと低コストは、コンテンツクリエイターのリアルタイムのチップなどのマイクロペイメントシーンもサポートします。Aptosのストーリーは「次世代の決済インフラ」に焦点を当て、企業とユーザーの双方向の流入を引き寄せることができます。

まとめ:Aptosの技術的な違いと未来の物語

取引ライフサイクルの視点から、Aptosと他のパブリックチェーンとの技術設計の違いを明確に比較し、それぞれのコアナラティブを明らかにすることができます。

Aptosの設計は、パフォーマンスとセキュリティの間で巧妙なバランスを達成しています。そのメモリプールの事前ソートはBlock-STMの楽観的並行処理と組み合わさり、ノードの敷居を下げると同時に160,000 TPSの高スループットを実現しています。この「安定の中で速さを求める」という考え方は、Move言語のリソースモデルによって補強され、Aptosにより高いセキュリティを与えています。

このような安全性と性能の組み合わせに基づき、AptosはRWAおよびPayFiのストーリーの中で大きな潜在能力を示しています。RWAの分野では、Aptosの高スループットが大規模な資産のブロックチェーンへの登載をサポートし、最近では多くの金融機関との協力が成果を上げ始めています。PayFiおよび安定コインの支払いにおいて、Aptosの低コスト、高効率、コンプライアンスはマイクロペイメントと国際決済を支援し、「次世代の支払いインフラ」の有力候補となっています。

以上から、Aptosは取引ライフサイクルの各段階において、安全性と効率性を組み込んでいます。今後、Aptosは「安全駆動の価値ネットワーク」というストーリーを通じて、従来の金融とブロックチェーンエコシステムをつなぎ、RWAやPayFiの分野で引き続き力を入れ、信頼性と拡張性を兼ね備えた新しいパブリックチェーンの構図を構築していくでしょう。

取引のライフサイクルにおけるイーサリアム、ソラナ、Aptosの主な違いをわかりやすく理解する

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コメント
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ImpermanentTherapistvip
· 07-17 22:45
よく見てから話しましょう
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FalseProfitProphetvip
· 07-17 17:13
これ、本当に速いですか
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BearEatsAllvip
· 07-16 17:07
高性能パブリックチェーンを引き続き見る
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CoinBasedThinkingvip
· 07-16 17:07
このデザインはとても面白いです
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OnchainSnipervip
· 07-16 17:06
ポイントを解説しましょう
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LiquidatedTwicevip
· 07-16 16:52
それは並行処理しなければなりません
原文表示返信0
MoonlightGamervip
· 07-16 16:40
とても明確です
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