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深入淺出地理解在一筆交易的生命週期裡以太坊、Solana和Aptos的主要差異
作者: Kevin, the Researcher at Movemaker
對比Move語言、Aptos與其他公鏈在技術上的差異,可能因觀察深度不同而顯得枯燥。籠統分析難免隔靴搔癢,深入代碼又容易只見樹木不見森林。要快速、準確地理解Aptos與其他公鏈的區別,選擇一個合適的錨點至關重要。
筆者認為,一筆交易的生命週期是最佳切入點。通過分析交易從創建到最終狀態更新的完整步驟——包括創建與發起、廣播、排序、執行和狀態更新——可以清晰把握公鏈的設計思路與技術取捨。以此為基準,向後退一步,能理解不同公鏈的核心敘事;向前進一步,則可探索如何在Aptos上打造吸引市場的應用。
如下圖,所有區塊鏈交易都圍繞這五個步驟展開,而本文將以Aptos為中心,剖析其獨特設計,並對比以太坊與Solana的關鍵差異。
Aptos:樂觀並行與高性能設計
Aptos是一條強調高性能的公鏈,其交易生命週期與以太坊類似,但通過獨特的樂觀並行執行和內存池優化實現了顯著提升。以下是Aptos上交易生命週期的關鍵步驟:
創建與發起
Aptos網絡由輕節點、全節點和驗證者組成。用戶通過輕節點(如錢包或應用)發起交易,輕節點將交易轉發給附近的全節點,全節點再同步至驗證者。
廣播
Aptos保留了內存池,不過在QuorumStore之後內存池之間不共享。與以太坊不同不同的是,其內存池不僅僅是交易緩衝區。在交易進入內存池後,系統根據規則(如FIFO或Gas費用)進行預排序,確保後續並行執行時交易無衝突。這種設計避免了Solana需提前聲明讀寫集合的高硬件需求。
排序
Aptos採用AptosBFT共識,提議者原則上無法自由排序交易,aip-68賦予提議者額外填充被延遲交易的權利。內存池預排序已提前完成衝突規避,區塊生成更依賴驗證者間的協作,而非提議者主導。
執行
Aptos使用Block-STM技術實現樂觀並行執行。交易被假設無衝突並同時處理,若執行後發現衝突,受影響的交易會被重新執行。這種方式利用多核處理器提升效率,TPS可達160,000。
狀態更新
驗證者同步狀態,最終性通過檢查點確認,類似於以太坊的Epoch機制,但效率更高。
Aptos的核心優勢在於樂觀並行與內存池預排序的結合,既降低了節點性能需求,又大幅提升了吞吐量。如下圖所示,Aptos的網絡架構清晰支持這一設計:
以太坊的串行執行和內存池設計限制了性能,區塊時間為12秒/插槽,TPS較低。相比之下,Aptos通過並行執行和內存池優化實現了質的飛躍。
Solana:確定性並行的極致優化
Solana以高性能著稱,其交易生命週期與Aptos差異顯著,尤其在內存池和執行方式上。
Solana交易生命週期
Solana不使用內存池的原因是內存池可能成為性能瓶頸。由於沒有內存池,以及Solana獨特的PoH共識,節點能夠快速達成交易順序共識,避免了交易在內存池中排隊的需要,交易幾乎可以即時成交。然而,這也意味著在網絡過載時,交易可能被丟棄而非等待,用戶需重新提交。
相比之下,Aptos的樂觀並行無需聲明讀寫集合,節點門檻更低,TPS卻更高。
舉例:賬戶A餘額100,交易1轉70給B,交易2轉50給C。Solana通過聲明提前確認衝突,按序處理;Aptos並行執行後若發現餘額不足,重新調整。Aptos的靈活性使其更具擴展性。
樂觀並行通過內存池來提前完成衝突確認
樂觀並行的核心思想是假設並行處理的交易不會衝突,因此在交易執行前,應用端無需提交交易聲明。若交易執行後驗證時發現衝突,Block-STM會重新執行受影響的交易以確保一致性。
然而在實踐中,若不提前確認交易依賴項是否衝突,真實執行時可能出現大量報錯,導致公鏈運行卡頓。因此,樂觀並行並非單純假設交易無衝突,而是在某一階段提前規避了風險,這個階段就是交易廣播階段。
在Aptos上,交易進入公共內存池後,會根據一定規則(如FIFO和Gas費用高低)進行預排序,確保一個區塊內的交易在並行執行時不會衝突。由此可見,Aptos的提議者實際上不具備交易排序能力,網絡中也不存在區塊構建者。這種交易預排序是Aptos實現樂觀並行的關鍵。與Solana需引入交易聲明不同,Aptos無需此機制,因此對節點性能的要求大幅降低。在確保交易不衝突的網絡開銷上,Aptos加入內存池對TPS的影響遠小於Solana引入交易聲明的代價。因此,Aptos的TPS可達160,000,超過Solana一倍以上。 交易預排序的影響是Aptos上捕獲MEV的難度加大,這對用戶而言利弊兼存,此處不再贅述。
基於安全性的敘事是Aptos的發展方向
Aptos在安全性上的優勢——內存池預排序、Block-STM、AptosBFT和Move語言——不僅提升了抗攻擊能力,還為RWA和PayFi敘事奠定了堅實基礎。在RWA領域,其高安全性和吞吐量支持資產代幣化和大規模交易;在PayFi與穩定幣支付中,低成本和高效性推動了現實應用落地。相比以太坊的穩健但低效、Solana的高速但高門檻,Aptos以平衡之道開闢新局。未來,Aptos可憑藉這些優勢,塑造“安全驅動的價值網絡”敘事,成為連接傳統經濟與區塊鏈的橋樑。
總結:Aptos 的技術差異與未來敘事
通過交易生命週期的視角,我們得以清晰對比 Aptos 與以太坊、Solana 和 Sui 在技術設計上的差異,並揭示其各自的核心敘事。以下表格總結了四者在廣播、排序和執行階段的異同,Aptos 的獨特優勢也由此凸顯:
Aptos 的設計在性能與安全之間取得了巧妙平衡。其內存池預排序結合 Block-STM 的樂觀並行,既降低了節點門檻,又實現了 160,000 TPS 的高吞吐量,超越 Solana 的確定性並行和 Sui 的對象級並行。與以太坊的串行執行相比,Aptos 的並行能力帶來質的飛躍;而相較於 Solana 和 Sui 砍掉內存池的激進優化,Aptos 保留預排序機制,確保了網絡在高負載下的穩定性。這種“穩中求快”的思路,輔以 Move 語言的資源模型,賦予 Aptos 更高的安全性——無論是抵禦DDoS攻擊,還是防止合約漏洞,都優於以太坊的傳統架構和 Solana 的高硬件依賴。 與同樣基於 Move 語言的 Sui 相比,Aptos 和 Sui 的分化更具啟發性。Sui 以對象為中心,通過 DAG 排序和對象級並行追求極致性能,適合高併發資產管理場景;而 Aptos 以賬戶為中心,依託內存池和樂觀並行,兼顧通用性與生態兼容性。這種差異不僅反映了技術路徑的選擇,也預示了應用方向的分化:Sui 或更擅長複雜資產操作,Aptos 則在安全性驅動的場景中佔據優勢。 正是基於這種安全性與性能的結合,Aptos 在RWA和PayFi敘事中展現出巨大潛力。在 RWA 領域,Aptos 的高吞吐量支持大規模資產上鍊,近期與 Ondo Finance(USDY 市值約 1500 萬美元)、Franklin Templeton及 Libre的合作已初見成效。在 PayFi 和穩定幣支付中,Aptos 的低成本、高效率和合規性支持微支付與跨境結算,成為“下一代支付基礎設施”的有力候選。
綜上,Aptos 在交易生命週期的每個環節都融入了安全與高效的考量,區別於以太坊的穩健低效、Solana 的高性能高門檻,以及 Sui 的對象驅動極致優化。未來,Aptos 可憑藉“安全驅動的價值網絡”敘事,連接傳統金融與區塊鏈生態,在 RWA 和 PayFi 領域持續發力,構建一個兼具信任與擴展性的公鏈新格局。