Analisis Mendalam Siklus Hidup Transaksi: Perbedaan Teknologi Ethereum, Solana, dan Aptos

Membandingkan perbedaan teknis antara berbagai blockchain mungkin tampak membosankan karena sudut pandang yang berbeda. Untuk memahami dengan cepat dan akurat perbedaan antara Aptos dan blockchain lainnya, memilih sudut masuk yang tepat sangat penting. Artikel ini akan menggunakan siklus hidup transaksi sebagai dasar, menganalisis langkah-langkah lengkap transaksi dari pembuatan hingga pembaruan status akhir, termasuk pembuatan dan inisiasi, penyiaran, pengurutan, eksekusi, dan pembaruan status, untuk memahami pemikiran desain dan pilihan teknis dari masing-masing blockchain.

Semua transaksi blockchain berputar di sekitar lima langkah ini. Artikel ini akan berfokus pada Aptos, menganalisis desain uniknya, dan membandingkan perbedaan kunci antara Ethereum dan Solana.

Aptos: Desain Paralel Optimis dan Performa Tinggi

Aptos adalah sebuah blockchain publik yang menekankan kinerja tinggi, dengan siklus hidup transaksinya mirip dengan Ethereum, tetapi telah mencapai peningkatan yang signifikan melalui eksekusi paralel optimis yang unik dan optimasi mempool. Berikut adalah langkah-langkah kunci dalam siklus hidup transaksi di Aptos:

Membuat dan Memulai

Jaringan Aptos terdiri dari node ringan, node penuh, dan validator. Pengguna memulai transaksi melalui node ringan ( seperti dompet atau aplikasi ), node ringan akan meneruskan transaksi ke node penuh terdekat, dan node penuh kemudian menyinkronkan ke validator.

siaran

Aptos mempertahankan mempool, namun mempool tidak berbagi setelah QuorumStore. Berbeda dengan Ethereum, mempool-nya bukan hanya buffer transaksi. Setelah transaksi masuk ke mempool, sistem melakukan pra-sortir berdasarkan aturan ( seperti FIFO atau biaya Gas ) untuk memastikan tidak ada konflik transaksi saat eksekusi paralel berikutnya. Desain ini menghindari kebutuhan perangkat keras tinggi Solana untuk mendeklarasikan koleksi baca/tulis sebelumnya.

urutan

Aptos menggunakan konsensus AptosBFT, di mana pengusul pada prinsipnya tidak dapat menyusun transaksi secara bebas. aip-68 memberikan pengusul hak tambahan untuk mengisi transaksi yang tertunda. Pra-pengurutan memori telah dilakukan sebelumnya untuk menghindari konflik, dan pembuatan blok lebih bergantung pada kolaborasi antar validator, bukan di dominasi pengusul.

Eksekusi

Aptos menggunakan teknologi Block-STM untuk mencapai eksekusi paralel optimis. Transaksi diasumsikan tidak ada konflik dan diproses secara bersamaan, jika setelah eksekusi ditemukan konflik, transaksi yang terpengaruh akan dieksekusi ulang. Cara ini memanfaatkan prosesor multi-core untuk meningkatkan efisiensi, TPS dapat mencapai 160.000.

Pembaruan status

Status sinkronisasi validator, finalitas dikonfirmasi melalui titik pemeriksaan, mirip dengan mekanisme Epoch Ethereum, tetapi lebih efisien.

Keunggulan inti Aptos terletak pada kombinasi antara paralelisme optimis dan pra-pengurutan memori, yang tidak hanya mengurangi kebutuhan kinerja node tetapi juga secara signifikan meningkatkan throughput.

Ethereum: Tolok Ukur Eksekusi Serial

Ethereum sebagai pelopor kontrak pintar, adalah titik awal dari teknologi blockchain publik, siklus hidup transaksinya memberikan kerangka dasar untuk memahami Aptos.

siklus hidup transaksi Ethereum

• Membuat dan Memulai: Pengguna memulai transaksi melalui dompet melalui gerbang relai atau antarmuka RPC.

• Siaran: Transaksi masuk ke dalam mempool publik, menunggu untuk dikemas.

• Urutan: Setelah peningkatan PoS, pembangun blok mengemas transaksi berdasarkan prinsip maksimisasi keuntungan, kemudian mengajukan ke pengusul setelah bidding lapisan relay.

• Eksekusi: Memproses transaksi EVM secara serial, pembaruan status dengan satu utas.

• Pembaruan status: Blok harus dikonfirmasi finalitasnya melalui dua titik pemeriksaan.

Desain eksekusi serial dan memori pool Ethereum membatasi kinerjanya, dengan waktu blok 12 detik/per slot, dan TPS yang rendah. Sebaliknya, Aptos mencapai lompatan kualitas melalui eksekusi paralel dan optimasi memori pool.

Solana: Optimasi Ekstrem Paralel yang Pasti

Solana terkenal dengan kinerja tinggi, siklus hidup transaksinya berbeda secara signifikan dari Aptos, terutama dalam hal memori pool dan cara eksekusi.

Siklus hidup transaksi Solana

• Membuat dan Memulai: Pengguna memulai transaksi melalui dompet.

• Siaran: Tidak ada kolam memori publik, transaksi langsung dikirim ke penyusun saat ini dan dua penyusun berikutnya.

• Urutan: Pengusul berdasarkan PoH(Proof of History) meng打包 blok, waktu blok hanya 400 milidetik.

• Eksekusi: Mesin virtual Sealevel menggunakan eksekusi paralel yang deterministik, perlu mendeklarasikan kumpulan baca/tulis sebelumnya untuk menghindari konflik.

• Pembaruan status: Konfirmasi cepat konsensus BFT.

Alasan Solana tidak menggunakan mempool adalah karena mempool dapat menjadi bottleneck kinerja. Karena tidak ada mempool, dan konsensus PoH unik Solana, node dapat dengan cepat mencapai konsensus urutan transaksi, menghindari kebutuhan untuk antre di dalam mempool, sehingga transaksi hampir dapat diselesaikan secara instan. Namun, ini juga berarti bahwa saat jaringan mengalami kelebihan beban, transaksi mungkin dibuang daripada menunggu, dan pengguna harus mengirim ulang.

Jika dibandingkan, paralel optimis Aptos tidak memerlukan deklarasi kumpulan baca/tulis, ambang batas node lebih rendah, tetapi TPS lebih tinggi.

Dua Jalur Eksekusi Paralel: Aptos vs Solana

Eksekusi transaksi mewakili pembaruan status blok, adalah proses di mana instruksi pengajuan transaksi diubah menjadi status yang final. Bagaimana kita memahami perubahan ini? Node mengasumsikan transaksi berhasil, menghitung dampaknya terhadap status jaringan, dan proses perhitungan ini adalah eksekusi.

Oleh karena itu, eksekusi paralel dalam blockchain mengacu pada proses di mana prosesor multi-core menghitung status jaringan secara bersamaan. Di pasar saat ini, eksekusi paralel dibagi menjadi dua cara: eksekusi paralel deterministik dan eksekusi paralel optimistik. Perbedaan antara kedua arah pengembangan ini berasal dari cara memastikan bahwa transaksi paralel tidak bertentangan ---- yaitu, apakah ada hubungan ketergantungan antara transaksi.

Oleh karena itu, dalam siklus hidup transaksi, waktu untuk menentukan konflik ketergantungan transaksi paralel ---- memutuskan pemisahan antara eksekusi paralel yang deterministik dan eksekusi paralel yang optimis, Aptos dan Solana memilih arah yang berbeda:

• Paralel deterministik ( Solana ): Sebelum siaran transaksi, perlu menyatakan kumpulan baca/tulis, mesin Sealevel memproses transaksi tanpa konflik secara paralel berdasarkan pernyataan, transaksi konflik dieksekusi secara serial. Kelebihannya adalah efisien, kekurangannya adalah kebutuhan perangkat keras yang tinggi.

• Optimis paralel ( Aptos ): Mengasumsikan tidak ada konflik transaksi, Block-STM mengeksekusi paralel kemudian memverifikasi, jika ada konflik maka akan dicoba ulang. Pra-sortir memori mengurangi risiko konflik, beban node menjadi lebih ringan.

Contoh: Saldo akun A 100, transaksi 1 mentransfer 70 ke B, transaksi 2 mentransfer 50 ke C. Solana mengonfirmasi konflik sebelumnya melalui deklarasi dan memprosesnya secara berurutan; Aptos mengeksekusi secara paralel dan jika saldo tidak mencukupi, akan disesuaikan kembali. Fleksibilitas Aptos membuatnya lebih skalabel.

Konfirmasi konflik diselesaikan lebih awal melalui mempool secara optimis

Inti dari pemikiran paralel optimis adalah mengasumsikan bahwa transaksi yang diproses secara paralel tidak akan bertentangan, sehingga sebelum eksekusi transaksi, sisi aplikasi tidak perlu mengajukan pernyataan transaksi. Jika setelah eksekusi transaksi ditemukan konflik saat verifikasi, Block-STM akan mengeksekusi ulang transaksi yang terpengaruh untuk memastikan konsistensi.

Namun dalam praktiknya, jika tidak mengonfirmasi terlebih dahulu apakah ada konflik dalam ketergantungan transaksi, saat eksekusi yang sebenarnya dapat muncul banyak kesalahan, menyebabkan jaringan publik mengalami lag. Oleh karena itu, pemrosesan paralel yang optimis bukanlah sekadar mengasumsikan bahwa transaksi tidak ada konflik, tetapi pada suatu tahap telah menghindari risiko sebelumnya, tahap ini adalah tahap penyebaran transaksi.

Di Aptos, setelah transaksi masuk ke dalam pool memori publik, transaksi akan diurutkan terlebih dahulu sesuai dengan aturan tertentu ( seperti FIFO dan biaya Gas yang tinggi ), untuk memastikan bahwa transaksi dalam satu blok tidak saling bertentangan saat dieksekusi secara paralel. Dari sini terlihat bahwa, proposer di Aptos sebenarnya tidak memiliki kemampuan untuk mengurutkan transaksi, dan tidak ada pembangun blok di jaringan. Pra-urut transaksi ini adalah kunci bagi Aptos untuk mewujudkan paralelisme optimis. Berbeda dengan Solana yang harus memperkenalkan deklarasi transaksi, Aptos tidak memerlukan mekanisme ini, sehingga mengurangi secara signifikan tuntutan kinerja node. Dalam memastikan bahwa transaksi tidak bertentangan, beban jaringan Aptos dengan adanya pool memori memiliki dampak yang jauh lebih kecil terhadap TPS dibandingkan dengan biaya yang dikeluarkan Solana untuk memperkenalkan deklarasi transaksi. Oleh karena itu, TPS Aptos dapat mencapai 160.000, lebih dari dua kali lipat Solana. Dampak dari pra-urut transaksi adalah meningkatnya kesulitan untuk menangkap MEV di Aptos, yang memiliki pro dan kontra bagi pengguna, dan tidak akan dibahas lebih lanjut di sini.

Narasi berbasis keamanan adalah arah pengembangan Aptos

RWA

Aptos sedang aktif memajukan tokenisasi aset nyata dan solusi keuangan institusi. Dibandingkan dengan Ethereum, Block-STM Aptos dapat memproses beberapa transaksi pemindahan aset secara paralel, menghindari penundaan verifikasi yang disebabkan oleh kemacetan jaringan. Di beberapa blockchain publik, meskipun kecepatan transaksi cepat, desain tanpa memori pool dapat membuang transaksi saat jaringan mengalami kelebihan beban, yang mempengaruhi stabilitas verifikasi RWA. Pra-sortir memori pool Aptos memastikan transaksi masuk untuk dieksekusi secara berurutan, bahkan pada saat puncak dapat menjaga keandalan catatan aset. RWA memerlukan dukungan kontrak pintar yang kompleks, seperti pemisahan aset, distribusi pendapatan, dan pemeriksaan kepatuhan. Desain modular dan keamanan bahasa Move memungkinkan pengembang untuk lebih mudah membangun aplikasi RWA yang dapat diandalkan. Sebaliknya, bahasa pemrograman di blockchain publik lainnya mungkin memiliki kompleksitas dan risiko kerentanan, yang meningkatkan biaya pengembangan. Ekosistem ramah Aptos diharapkan dapat menarik lebih banyak proyek RWA untuk beroperasi, membentuk siklus positif. Potensi Aptos di bidang RWA terletak pada kombinasi keamanan dan kinerja. Di masa depan, dapat fokus pada kerja sama dengan lembaga keuangan tradisional untuk menempatkan aset bernilai tinggi seperti obligasi dan saham ke dalam blockchain, menggunakan bahasa Move untuk menciptakan standar tokenisasi yang kuat dalam kepatuhan. Narasi "aman + efisien" ini dapat membuat Aptos menonjol di pasar RWA.

Pada bulan Juli 2024, Aptos mengumumkan bahwa mereka akan membawa USDY dari suatu lembaga keuangan ke ekosistem, dan akan diintegrasikan ke dalam DEX utama dan aplikasi peminjaman. Hingga tanggal 10 Maret, kapitalisasi pasar USDY di Aptos sekitar 15 juta dolar AS, yang merupakan sekitar 2,5% dari total kapitalisasi pasar USDY. Pada bulan Oktober 2024, Aptos mengumumkan bahwa suatu perusahaan manajemen aset telah meluncurkan dana pasar uang pemerintah AS yang diwakili oleh token BENJI di Aptos Network (FOBXX). Selain itu, Aptos bekerja sama dengan suatu perusahaan untuk mendorong tokenisasi sekuritas, mengalihkan dana investasi dari beberapa lembaga investasi ke dalam blockchain, meningkatkan akses bagi investor institusi.

pembayaran stablecoin

Pembayaran stablecoin perlu memastikan finalitas transaksi dan keamanan aset. Bahasa Move di Aptos mencegah double spending melalui model sumber daya, memastikan akurasi setiap transfer stablecoin. Misalnya, ketika pengguna membayar dengan USDC di Aptos, status transaksi yang diperbarui dilindungi dengan ketat, menghindari kehilangan dana akibat celah kontrak. Selain itu, biaya Gas rendah Aptos ( berkat pembagian biaya oleh TPS tinggi ) membuatnya sangat kompetitif dalam skenario pembayaran kecil. Biaya Gas tinggi di beberapa blockchain publik membatasi aplikasi pembayaran mereka, sementara blockchain publik lainnya meskipun biayanya rendah, namun risiko pembuangan transaksi saat jaringan kelebihan beban dapat mempengaruhi pengalaman pengguna. Pre-sorting memori pool dan Block-STM di Aptos menjamin stabilitas dan latensi rendah untuk transaksi pembayaran.

PayFi dan pembayaran stablecoin harus memperhatikan desentralisasi dan kepatuhan regulasi. Konsensus desentralisasi AptosBFT mengurangi risiko sentralisasi, sementara arsitektur modularnya mendukung pengembang untuk menyematkan pemeriksaan KYC/AML. Misalnya, penerbit stablecoin dapat menerapkan kontrak kepatuhan di Aptos, memastikan transaksi sesuai dengan regulasi lokal tanpa mengorbankan efisiensi jaringan. Hal ini lebih baik dibandingkan dengan model relay sentralisasi di beberapa blockchain publik, dan juga mengatasi potensi kelemahan kepatuhan yang didominasi oleh pengusul di blockchain publik lainnya. Desain seimbang Aptos menjadikannya lebih cocok untuk masuknya lembaga keuangan.

Potensi Aptos di bidang PayFi dan pembayaran stablecoin terletak pada "aman, efisien, dan sesuai" sebagai tiga pilar. Di masa depan, akan terus mendorong adopsi stablecoin secara besar-besaran, membangun jaringan pembayaran lintas batas, atau bekerja sama dengan raksasa pembayaran untuk mengembangkan sistem penyelesaian on-chain. TPS yang tinggi dan biaya rendah juga dapat mendukung skenario mikro pembayaran, seperti hadiah langsung untuk pembuat konten. Narasi Aptos dapat berfokus pada "infrastruktur pembayaran generasi berikutnya", menarik lalu lintas dua arah dari perusahaan dan pengguna.

Keunggulan Aptos dalam keamanan----pra-sortasi mempool, Block-STM, AptosBFT, dan bahasa Move----tidak hanya meningkatkan ketahanan terhadap serangan, tetapi juga meletakkan dasar yang kokoh untuk narasi RWA dan PayFi. Di bidang RWA, keamanan dan throughput yang tinggi mendukung tokenisasi aset dan transaksi besar-besaran; dalam PayFi dan stablecoin.