Вісім основних інноваційних рушіїв мережі Aptos

Aptos, як одна з блокчейн-технологій з найнижчою затримкою та найвищою пропускною здатністю на ринку криптовалют, принесла значні зміни для розробників, які створюють веб3 додатки. У цій статті будуть представлені 8 основних інновацій, які сприяють розвитку мережі Aptos.

1. Move мова: більше підходить для створення додатків

Aptos використовує мову програмування Move, що забезпечує розробникам кращі умови для розробки та підвищує ефективність розробки. Move є виразною та простою у використанні мовою програмування, спеціально розробленою для безпечного управління активами.

Блокчейн Aptos глибоко інтегрований з Move, спільно використовуючи багато однакових основних принципів проєктування, що робить Aptos ефективною та приємною платформою для розробки Move. Move спочатку було розроблено для попередника Aptos, це походження забезпечує безшовну міграцію для існуючих розробників Move до Aptos, а нові розробники також можуть скористатися накопиченими раніше документами та прикладами.

Aptos значно покращив екосистему Move завдяки додаванню багатьох функцій на рівні мови та фреймворку. Ці покращення включають вдосконалену архітектуру безпеки, детально конфігуровану вимірювання газу, можливість оновлення коду, масштабовані таблиці, рахунки ресурсів тощо. Крім того, валідатори Move забезпечують додаткову безпеку для інваріантів смарт-контрактів і активно розширюються на Aptos.

Багато оригінальних дослідників та розробників Move- мови все ще активні в екосистемі Aptos, постійно вдосконалюючи Move- мову та спільноту. Після чотирьох років тестування та валідації Move став зрілою мовою розробки виробничого рівня.

2. Block-STM: приносить більше свободи в програмуванні

Block-STM є новим типом двигуна паралельного виконання смарт-контрактів, побудованим навколо пам'яті транзакцій Aptos та принципів оптимістичного контролю паралелізму. Цей інноваційний підхід до паралелізації транзакцій може прискорити обробку транзакцій без шкоди для досвіду розробників.

На відміну від паралельних виконавчих механізмів, які потребують читання та запису даних для порушення атомарності транзакцій, Block-STM дозволяє розробникам кодувати без обмежень, забезпечуючи вищу пропускну спроможність і нижчу затримку для реальних додатків. Розробники можуть легко створювати високо паралельні програми за допомогою Block-STM.

Block-STM підтримує більш багатий рівень атомарності, ніж інші середовища паралельного виконання, які зазвичай вимагають розділення операцій на кілька транзакцій (, що порушує логічну атомарність ). Знижуючи затримки та підвищуючи ефективність витрат, Block-STM покращує досвід користувачів.

3. Уряд на ланцюгу та децентралізація

Щоб підтримати справжню децентралізацію та бездозвільний Layer 1, Aptos має вбудоване управління в мережі, що дозволяє безшовні зміни конфігурації мережі та віртуальної машини. Головна мережа Aptos вже це довела.

На основній мережі, шляхом зменшення "обмежень на збільшення прав голосу" підвищено надійність мережі. Встановлення більш агресивних порогів дозволяє швидко активувати мережу, більш ніж 52% власників токенів проголосували за цю пропозицію, щоб допомогти захистити мережу.

Від моменту свого народження спільнота Aptos змогла створювати та голосувати за пропозиції, які впливають на поведінку блокчейну. Пропозиції щодо управління включають: зміну тривалості епохи, коригування мінімальної та максимальної частки валідаторів, зміну прапорів, оновлення програмного забезпечення основного коду блокчейну, а також оновлення модуля Aptos Framework ( та набору основних бібліотек розробки Move ) для виправлення помилок або покращення функцій.

4. AptosBFTv4: ефективний консенсус

AptosBFTv4 є першим виробничим BFT протоколом блокчейну з суворим доказом коректності. Цей протокол використовує оптимістичний механізм відповіді, що забезпечує низьку затримку та високу пропускну здатність, повністю використовуючи базову мережу. Поліпшений на основі Hotstuff, AptosBFTv4 зменшує затримку підтвердження з 3 кроків до 2, зменшуючи затримку на 33% без жертвування складністю комунікації.

Ця реалізація враховує суворість безпеки та можливість оновлення, чітко відокремлюючи незмінні елементи для ізоляції та ефективного аудиту, забезпечуючи дотримання принципу відсутності розгалужень. Така ж програмна платформа пройшла 4 оновлення та була протестована в реальному часі, що підтверджує ретельність і надійність її розробницького процесу. На четвертому етапі AptosBFTv4 стала найшвидшим, готовим до виробництва байєсівським толерантним до помилок консенсусом.

Навіть якщо окремі вузли виходять з ладу, Aptos може забезпечити нормальну роботу всієї мережі. Це стало можливим завдяки системі репутації в мережі, яка розглядає минулу доступність і продуктивність як індикатори майбутнього, автоматично зменшуючи негативний вплив млявих і погано працюючих валідаторів.

5. Механізми безпеки, що підвищують довіру користувачів

Обліковий запис Aptos підтримує гнучке управління ключами, включаючи ротацію ключів, криптографічну гнучкість і змішану модель управління. Ротація ключів є доброю практикою, яка має вирішальне значення для запобігання віддаленим атакам. В інших блокчейнах ротація може бути досягнута лише шляхом перенесення всіх активів на новий обліковий запис. Метод роз'єднання облікових записів і ключів Aptos дозволяє безперешкодно додавати нові алгоритми цифрового підпису. Змішана модель управління підтримує розширені рішення для відновлення та управління обліковими записами, що сприяє подоланню розриву між Web2 та Web3.

Гаманець може використовувати функцію попереднього виконання транзакцій, щоб пояснити результати транзакцій перед підписанням користувачем. Це попереднє оцінювання може зменшити безпекові ризики, такі як фішинг. Щоб ще більше покращити досвід користувача, блокчейн Aptos обмежує доцільність кожної транзакції і запобігає впливу безкінечної дійсності на підписувача за допомогою тройного захисту: серійного номера, терміну дії та ID ланцюга.

Протокол консенсусу Aptos і автентифіковане зберігання забезпечують безшовну підтримку легкого клієнтського протоколу, що забезпечує більш безпечний і надійний досвід користувача. Мережа запрошує всіх підключати повні вузли для безпосереднього доступу до перевірених даних, що відображає ідею Web3 «без довіри, самостійна перевірка». Aptos побудований на ефективній структурі багатокастового дерева, що забезпечує високу пропускну здатність і низьку затримку мережі для розповсюдження стану блокчейну. Учасники можуть обробляти всі історичні транзакції або синхронізувати лише останній стан. Легкі клієнти можуть синхронізувати частину стану блокчейну, таку як конкретні рахунки або значення даних, та активувати читання перевіреного стану.

6. Модульна архітектура, орієнтована на майбутнє

Aptos має можливість оновлення історії, з самого початку спроектований з акцентом на модульність та гнучкість. Це дозволяє архітектурі Aptos підтримувати часті оновлення, швидко впроваджувати новітні технологічні досягнення та забезпечувати підтримку нових випадків використання.

Модульна архітектура Aptos забезпечує гнучкість клієнта та оптимізована для частих оновлень без простоїв. Ці функції були перевірені під час попередніх ітерацій основної мережі, тестових мереж і внутрішніх стрес-тестів. Блокчейн Aptos включає вбудований протокол управління змінами на ланцюгу, що дозволяє швидко впроваджувати нові технологічні інновації та підтримувати нові випадки використання Web3.

7. Система винагород на основі пропозицій

Aptos вже впровадив систему винагород на основі виконання пропозицій як систему винагород за стейкінг, щоб сприяти більшій децентралізації. Ця система має вищий час очікування, ніж попередня модель винагород на основі голосування, і менш чутлива до затримок між регіонами.

Це підвищило рівень винагороди для вузлів у віддалених районах, стримуючи вплив географічного розподілу. Наприклад, навіть якщо валідатор не перебуває у місці розташування найбільшого кластеру вузлів, він не отримає помітно менше винагороди. Нова модель винагороди все ще враховує голосувальну поведінку, оскільки хороша голосувальна продуктивність вплине на ймовірність вибору пропонентів.

8. Високопродуктивне розріджене дерево Меркла

Aptos використовує Jellyfish Merkle Tree (JMT), використовуючи монотонно зростаючу версію на основі ключів для оптимізації підлягаючого зберігання на основі LSM-дерев (, такого як RocksDB). JMT досягає практичного оптимального балансу між використанням ЦП, I/O та пам'яті, забезпечуючи задовільну продуктивність при контролі розміру даних стану на диску.

Окрім JMT як формату постійного збереження статусу Aptos, існує також реалізація розрідженого Меркле-дерева в пам'яті без блокувань, спеціально розроблена для кешування та паралелізації. Це використовується разом з Block-STM, що сприяє високопродуктивним глобальним оновленням статусу.