本文聚焦于Aptos,分析其独特设计,并与以太坊和Solana进行对比。在比较Move语言、Aptos与其他公链的技术差异时,分析有时容易流于表面或陷入过度技术化。概括性概述往往遗漏重要细节,而深入代码又可能模糊宏观图景。为了有效且准确地理解Aptos与其他区块链的差异,选择合适的焦点至关重要。在作者看来,交易的生命周期提供了最佳切入点。通过分解交易从创建、发起、广播、排序、执行到最终状态更新的完整步骤,可以清晰理解每条公链背后的设计哲学与技术决策。这种方法不仅有助于把握不同区块链的核心叙事,也为在Aptos上构建具有市场吸引力的应用提供了清晰的路径。如下图所示,所有区块链交易都围绕这五个关键阶段展开。本文将围绕Aptos,解析其独特设计,并对比其与以太坊和Solana的关键差异。
Aptos:乐观并行与高性能设计
Aptos是一个高性能公链,其交易生命周期与以太坊有相似之处,但通过独特的乐观并行执行和内存池优化实现了显著提升。Aptos上的交易生命周期关键步骤如下:
- 创建与发起:Aptos网络由轻节点、全节点和验证者组成。用户通过轻节点(如钱包或应用)发起交易,随后转发至附近的全节点,再由全节点同步至验证者。
- 广播:Aptos保留了内存池,但在QuorumStore之后,内存池不再共享。与以太坊不同,Aptos的内存池不仅是交易缓冲区。交易一旦进入内存池,系统会按照特定规则(如FIFO或Gas费)进行预排序,确保并行执行时无冲突。这种方法避免了Solana需要预先声明读写集的高硬件要求。
- 排序:Aptos使用AptosBFT共识协议,提议者无法任意排序交易。加入AIP-68后,提议者可包含延迟交易。冲突通过内存池预排序提前处理,区块生成更依赖验证者协作而非提议者控制。
- 执行:Aptos采用Block-STM技术进行乐观并行执行。交易被并行处理,假设无冲突。若出现冲突,受影响交易将重新执行。此方法利用多核处理器提升效率,理论TPS高达160,000。
- 状态更新:验证者同步网络状态,最终性通过检查点确认,类似于以太坊的Epoch机制但效率更高。
Aptos的核心优势在于将乐观并行性与内存池预排序结合。这种设计降低了节点性能要求,同时大幅提升了吞吐量。如下图所示,Aptos的网络架构清晰支撑了这一高效、高性能的设计:
来源:Aptos白皮书
以太坊:串行执行的标杆
作为智能合约的先驱,以太坊是公链技术的基础。其交易生命周期为理解Aptos提供了基本框架。
- 创建与发起:用户通过钱包发起交易,通过中继网关或RPC接口进行。
- 广播:交易进入公共内存池等待打包。
- 排序:以太坊PoS升级后,区块构建者基于利润最大化原则打包交易。中继层竞标并将交易提交给提议者。
- 执行:以太坊虚拟机(EVM)串行处理交易,在单线程中更新状态。
- 状态更新:区块需通过两个检查点确认最终性。
以太坊的串行执行和内存池设计限制了性能,每个时隙区块时间为12秒,TPS相对较低。相比之下,Aptos通过并行执行和内存池优化实现了性能的显著飞跃。
Solana:确定性并行的终极优化
Solana以其高性能闻名,其交易生命周期与Aptos有显著不同,尤其在内存池和执行方式上。
- 创建与发起:用户通过钱包发起交易。
- 广播:Solana不使用公共内存池。交易直接发送给当前提议者及后两位提议者。
- 排序:提议者基于历史证明(PoH)打包区块,区块时间快至400毫秒。
- 执行:Sealevel虚拟机采用确定性并行执行。必须提前声明读写集以防止冲突。
- 状态更新:BFT共识快速确认交易最终性。
Solana避免使用内存池,因其可能成为性能瓶颈。没有内存池和PoH,节点能快速就交易顺序达成共识,从而消除了交易在内存池中排队的需要。因此,交易几乎是瞬时的。然而,在网络过载时,交易可能被丢弃而非等待,用户需要重新提交。相比之下,Aptos的乐观并行不需要声明读写集,降低了节点门槛,同时实现了更高的TPS。
来源:shoe research
两条并行执行路径:Aptos vs Solana
交易的执行代表了区块状态的更新,将交易发起转化为最终状态。这个过程可以理解为:节点假定交易成功并计算其对网络状态的影响。这种计算称为执行。在区块链中,并行执行指的是多核处理器同时计算网络状态。目前,并行执行主要有两种方法:确定性并行执行和乐观并行执行。这两种方法的区别在于如何确保并行交易不冲突——即交易之间是否存在依赖关系。在交易生命周期中,识别并行交易依赖冲突的时机决定了确定性与乐观并行执行的区分。Aptos和Solana选择了不同的路径:
- 确定性并行(Solana):在广播交易前,必须声明读写集。如果声明无冲突,Sealevel引擎并行处理交易;冲突交易则串行执行。优点是效率高,缺点是硬件要求更高。
- 乐观并行(Aptos):Aptos假设交易无冲突,使用Block-STM并行执行。执行后进行验证,若发现冲突则重试。在内存池中对交易进行预排序降低了冲突风险,减轻了节点负载。
乐观并行与内存池:乐观并行的核心思想是假设并行交易无冲突,这意味着执行前无需交易声明。如果在执行后验证中发现冲突,Block-STM将重新执行受影响的交易以确保一致性。然而,如果交易依赖关系未提前确认,执行过程中可能出现大量错误,可能拖慢公链。因此,乐观并行不仅仅是假设无冲突,它还在交易广播阶段降低了风险。在Aptos上,进入公共内存池的交易会根据规则(如FIFO或Gas费)进行预排序,以确保并行执行无冲突。因此,Aptos的提议者不具备排序交易的能力,网络中也没有区块构建者。这种预排序机制是实现乐观并行的关键。与Solana需要交易声明不同,Aptos无需此步骤,降低了对节点性能的要求。在Aptos中通过内存池确保交易不冲突的开销,对TPS的影响远小于Solana交易声明的成本。因此,Aptos可以实现高达160,000的TPS——是Solana的两倍多。然而,交易的预排序影响了在Aptos上捕获MEV(最大可提取价值)的难度,这对用户而言利弊并存。
Aptos的发展重点:安全驱动的叙事
RWA(现实世界资产代币化):Aptos正积极推动现实世界资产代币化和机构金融解决方案。与以太坊相比,Aptos的Block-STM可以并行处理多笔资产转移交易,避免了网络拥堵导致的资产验证延迟。虽然Solana和Sui交易速度快,但缺少内存池设计可能导致网络过载时交易被丢弃,影响资产验证的稳定性。Aptos的内存池预排序确保交易按序执行,即使在高峰时期也能保持资产记录的可靠性。RWA需要复杂的智能合约支持,如资产拆分、收益分配和合规检查。Move语言的模块化设计和安全性使开发者更容易构建可靠的RWA应用。相比之下,以太坊Solidity的复杂性和漏洞风险增加了开发成本,而Solana的Rust编程虽然高效,但对开发者学习曲线要求更高。Aptos的生态友好性有望吸引更多RWA项目,形成良性循环。Aptos在RWA领域的潜力在于安全与性能的结合。未来,它可以专注于与传统金融机构合作,将债券、股票等高价值资产上链,利用Move语言创建合规的代币化标准。这种“安全+效率”的叙事使Aptos在RWA市场中脱颖而出。
2024年7月,Aptos宣布将Ondo Finance的USDY整合到其生态系统中,该资产已集成到主要的DEX和借贷应用中。截至2025年3月10日,USDY在Aptos上的市值约为1500万美元,约占USDY总市值的2.5%。2024年10月,Aptos宣布富兰克林邓普顿在Aptos网络上推出了富兰克林链上美国政府货币基金(FOBXX),并与Libre合作推进安全代币化,将Brevan Howard、BlackRock和Hamilton Lane的投资基金上链,提升了机构投资者的可及性。
稳定币支付:稳定币支付需要确保交易最终性和资产安全。Aptos的Move语言使用资源模型防止双花,确保每次稳定币转移的准确性。例如,当用户在Aptos上使用USDC支付时,交易状态受到严格保护,避免了因合约漏洞导致的资金损失。此外,Aptos的低Gas费(得益于高TPS摊薄成本)使其在小额支付场景中极具竞争力。以太坊的高Gas费限制了其支付应用,而Solana虽然成本低,但网络过载时的交易丢弃风险可能影响用户体验。Aptos的内存池预排序和Block-STM确保了支付交易的稳定性和低延迟。PayFi和稳定币支付需要平衡去中心化与监管合规。AptosBFT的去中心化共识降低了中心化风险,其模块化架构允许开发者集成KYC/AML检查。例如,稳定币发行方可以在Aptos上部署合规合约,确保交易符合当地法规而不牺牲网络效率。这优于以太坊的中心化中继模式,并弥补了Solana由提议者主导方式可能存在的合规缺口。Aptos的平衡设计使其更适用于金融机构。
Aptos在PayFi和稳定币支付中的潜力:Aptos在PayFi和稳定币支付领域的潜力在于“安全、效率、合规”三者的结合。未来,它将继续推动稳定币的广泛采用,构建跨境支付网络,或与支付巨头合作开发链上结算系统。高TPS和低成本也将支持小额支付场景,如内容创作者的实时打赏。Aptos的叙事可以聚焦于“下一代支付基础设施”,吸引商业和用户流量。
Aptos的安全优势:Aptos的安全优势——内存池预排序、Block-STM、AptosBFT和Move语言——不仅增强了其抗攻击能力,也为RWA和PayFi叙事奠定了坚实基础。在RWA领域,其高安全性和吞吐量支持资产代币化与大规模交易。在PayFi和稳定币支付中,其低成本和高效率推动了现实世界应用的采用。与以太坊稳健但低效的方式以及Solana快速但高门槛的模式相比,Aptos通过平衡之道开辟了新路径。未来,Aptos可以利用这些优势,塑造“安全驱动的价值网络”叙事,成为传统经济与区块链的桥梁。
总结:Aptos的技术差异与未来叙事
通过交易生命周期的视角,我们可以清晰地比较Aptos、以太坊、Solana和Sui的技术设计差异,并揭示它们各自的核心叙事。下表总结了四者在广播、排序和执行阶段的异同,突出了Aptos的独特优势:
Aptos的设计巧妙地在性能与安全之间取得了平衡。其内存池预排序,结合Block-STM的乐观并行,不仅降低了节点要求,还实现了160,000 TPS的高吞吐量,超越了Solana的确定性并行和Sui的对象级并行。与以太坊的串行执行相比,Aptos的并行性是一次重大飞跃。与Solana和Sui砍掉内存池优化不同,Aptos保留了预排序机制,确保了高负载下的网络稳定性。这种“稳定而快速”的方法,加上Move语言的资源模型,赋予了Aptos更高的安全性——无论是抵御DDoS攻击还是防止合约漏洞——都超越了以太坊的传统架构和Solana对硬件的重度依赖。
Aptos与Sui的分歧更具启发性。同样基于Move语言的Sui以对象为中心,追求极致性能,采用DAG排序和对象级并行,适用于高并发资产管理场景。相比之下,Aptos以账户为中心,依赖内存池和乐观并行,平衡了通用性与生态兼容性。这种差异不仅反映了不同的技术路径,也预示着不同的应用方向:Sui擅长复杂资产操作,而Aptos在安全驱动的场景中表现更佳。
得益于安全与性能的结合,Aptos在RWA和PayFi叙事中展现出巨大潜力。在RWA领域,Aptos的高吞吐量支持大规模资产代币化,已与Ondo Finance(USDY市值约1500万美元)、富兰克林邓普顿和Libre展开初步合作。在PayFi和稳定币支付中,Aptos的低成本、高效率和合规性支持小额支付和跨境结算,使其成为“下一代支付基础设施”的有力竞争者。
总而言之,Aptos将安全与效率融入了交易生命周期的每个阶段,使其区别于以太坊稳定但低效的设计、Solana高性能高门槛的路径以及Sui专注于对象的极致优化。未来,Aptos可以利用其“安全驱动的价值网络”叙事,连接传统金融与区块链生态,继续巩固其在RWA和PayFi领域的地位,并建立一个平衡信任与可扩展性的新公链格局。
关于Movemaker:Movemaker是首个获得Aptos基金会官方授权的社区组织,由Ankaa和BlockBooster联合发起。它专注于Aptos生态系统在中文区域的发展。作为Aptos在该区域的官方代表,Movemaker致力于通过连接开发者、用户、资本和各类生态合作伙伴,打造一个多元化、开放且繁荣的生态系统。
