Phân tích sâu về vòng đời giao dịch: Sự khác biệt về công nghệ giữa Ethereum, Solana và Aptos

So sánh sự khác biệt về công nghệ giữa các blockchain khác nhau có thể trở nên nhàm chán do góc nhìn khác nhau. Để nhanh chóng và chính xác hiểu sự khác biệt giữa Aptos và các blockchain khác, việc chọn điểm vào phù hợp là rất quan trọng. Bài viết này sẽ dựa trên vòng đời giao dịch để phân tích các bước hoàn chỉnh từ khi tạo ra đến khi cập nhật trạng thái cuối cùng của giao dịch, bao gồm việc tạo và khởi xướng, phát sóng, sắp xếp, thực thi và cập nhật trạng thái, từ đó nắm bắt được tư duy thiết kế và sự lựa chọn công nghệ của từng blockchain.

Tất cả các giao dịch blockchain đều xoay quanh năm bước này. Bài viết này sẽ tập trung vào Aptos, phân tích thiết kế độc đáo của nó, và so sánh những khác biệt chính giữa Ethereum và Solana.

Aptos: Thiết kế song song lạc quan và hiệu suất cao

Aptos là một chuỗi công khai nhấn mạnh hiệu suất cao, vòng đời giao dịch của nó tương tự như Ethereum, nhưng đã đạt được sự cải thiện đáng kể thông qua việc thực hiện song song lạc quan độc đáo và tối ưu hóa bộ nhớ. Dưới đây là các bước chính trong vòng đời giao dịch trên Aptos:

Tạo và khởi xướng

Mạng Aptos bao gồm các nút nhẹ, nút đầy đủ và người xác nhận. Người dùng thông qua nút nhẹ ( như ví hoặc ứng dụng ) để khởi tạo giao dịch, nút nhẹ sẽ chuyển tiếp giao dịch đến các nút đầy đủ gần đó, nút đầy đủ sau đó sẽ đồng bộ đến người xác nhận.

phát sóng

Aptos giữ lại bộ nhớ, nhưng không chia sẻ giữa các bộ nhớ sau QuorumStore. Khác với Ethereum, bộ nhớ của nó không chỉ là vùng đệm giao dịch. Sau khi giao dịch vào bộ nhớ, hệ thống thực hiện sắp xếp trước theo các quy tắc ( như FIFO hoặc phí Gas ) để đảm bảo giao dịch không xung đột khi thực hiện song song sau đó. Thiết kế này tránh được yêu cầu phần cứng cao mà Solana cần phải khai báo trước tập hợp đọc và ghi.

sắp xếp

Aptos sử dụng đồng thuận AptosBFT, người đề xuất về nguyên tắc không thể tự do sắp xếp giao dịch, aip-68 trao cho người đề xuất quyền bổ sung cho các giao dịch bị trì hoãn. Việc sắp xếp trước trong bộ nhớ đã hoàn thành việc tránh xung đột, việc tạo khối ngày càng phụ thuộc vào sự hợp tác giữa các xác thực, thay vì do người đề xuất dẫn dắt.

thực hiện

Aptos sử dụng công nghệ Block-STM để thực hiện thực thi song song lạc quan. Các giao dịch được giả định là không xung đột và được xử lý đồng thời, nếu sau khi thực thi phát hiện xung đột, các giao dịch bị ảnh hưởng sẽ được thực thi lại. Cách này tận dụng bộ xử lý đa nhân để nâng cao hiệu suất, TPS có thể đạt 160,000.

Cập nhật trạng thái

Trạng thái đồng bộ của người xác thực, tính cuối cùng được xác nhận qua điểm kiểm tra, tương tự như cơ chế Epoch của Ethereum, nhưng hiệu quả hơn.

Lợi thế cốt lõi của Aptos nằm ở sự kết hợp giữa song song lạc quan và sắp xếp trước trong bộ nhớ, vừa giảm yêu cầu hiệu suất cho các nút, vừa nâng cao đáng kể thông lượng.

Ethereum: Tiêu chuẩn thực thi tuần tự

Ethereum như là người sáng lập hợp đồng thông minh, là điểm khởi đầu của công nghệ chuỗi công khai, vòng đời giao dịch của nó cung cấp khung cơ bản để hiểu Aptos.

Chu kỳ giao dịch Ethereum

• Tạo và khởi xướng: Người dùng thông qua ví khởi xướng giao dịch qua cổng trung gian hoặc giao diện RPC.

• Phát thanh: Giao dịch vào bộ nhớ công cộng, chờ đóng gói.

• Sắp xếp: Sau khi nâng cấp PoS, các nhà xây dựng khối đóng gói giao dịch theo nguyên tắc tối đa hóa lợi nhuận, sau khi đấu thầu lớp tiếp theo sẽ được gửi đến người đề xuất.

• Thực hiện: Xử lý giao dịch EVM tuần tự, cập nhật trạng thái một luồng.

• Cập nhật trạng thái: Khối cần được xác nhận tính cuối cùng qua hai điểm kiểm tra.

Thiết kế thực thi tuần tự và hồ chứa bộ nhớ của Ethereum đã hạn chế hiệu suất, thời gian khối là 12 giây/mỗi khe, TPS thấp. So với điều đó, Aptos đã đạt được bước nhảy vọt chất lượng thông qua thực thi song song và tối ưu hóa hồ chứa bộ nhớ.

Solana: Tối ưu hóa tối đa với tính song song xác định

Solana nổi tiếng với hiệu suất cao, vòng đời giao dịch của nó khác biệt rõ rệt so với Aptos, đặc biệt là ở bộ nhớ và cách thực thi.

vòng đời giao dịch Solana

• Tạo và khởi xướng: Người dùng khởi xướng giao dịch thông qua ví.

• Phát sóng: Không có bộ nhớ công cộng, giao dịch được gửi trực tiếp đến người đề xuất hiện tại và hai người đề xuất tiếp theo.

• Sắp xếp: Người đề xuất dựa trên PoH(Proof of History) đóng gói khối, thời gian khối chỉ 400 mili giây.

• Thực thi: Máy ảo Sealevel áp dụng thực thi song song xác định, cần tuyên bố trước tập hợp đọc và ghi để tránh xung đột.

• Cập nhật trạng thái: Xác nhận nhanh chóng BFT.

Nguyên nhân Solana không sử dụng bộ nhớ là vì bộ nhớ có thể trở thành một nút thắt cổ chai về hiệu suất. Do không có bộ nhớ, cùng với sự đồng thuận PoH độc đáo của Solana, các nút có thể nhanh chóng đạt được sự đồng thuận về thứ tự giao dịch, tránh được việc giao dịch phải xếp hàng trong bộ nhớ, giao dịch gần như có thể được thực hiện ngay lập tức. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là trong trường hợp mạng bị quá tải, giao dịch có thể bị bỏ qua thay vì chờ đợi, người dùng cần phải gửi lại.

So với Aptos, việc thực hiện song song lạc quan không cần khai báo tập hợp đọc/ghi, ngưỡng nút thấp hơn, nhưng TPS lại cao hơn.

Hai con đường thực thi song song: Aptos vs Solana

Việc thực hiện giao dịch đại diện cho việc cập nhật trạng thái khối, là quá trình chuyển đổi lệnh khởi tạo giao dịch thành trạng thái cuối cùng. Làm thế nào để hiểu sự thay đổi này? Các nút giả định giao dịch thành công, tính toán ảnh hưởng của nó đến trạng thái mạng, quá trình tính toán này chính là việc thực hiện.

Do đó, thực thi song song trong blockchain đề cập đến quá trình mà các bộ xử lý đa lõi tính toán trạng thái mạng đồng thời. Trong thị trường hiện tại, thực thi song song được chia thành hai phương thức: thực thi song song xác định và thực thi song song lạc quan. Sự khác biệt giữa hai hướng phát triển này xuất phát từ cách đảm bảo rằng các giao dịch song song không xảy ra xung đột - tức là liệu có mối quan hệ phụ thuộc nào giữa các giao dịch hay không.

Điều này cho thấy, trong vòng đời giao dịch, thời điểm xác định xung đột phụ thuộc vào giao dịch song song - quyết định sự phân hóa giữa hai hướng phát triển thực thi song song chắc chắn và thực thi song song lạc quan, Aptos và Solana đã chọn những hướng khác nhau:

• Tính toán song song xác định (Solana): Trước khi phát sóng giao dịch, cần tuyên bố tập hợp đọc và ghi, động cơ Sealevel xử lý giao dịch không xung đột theo tuyên bố, giao dịch xung đột thực hiện theo kiểu tuần tự. Ưu điểm là hiệu quả, nhược điểm là yêu cầu phần cứng cao.

• Lạc quan song song ( Aptos ): Giả sử giao dịch không xung đột, Block-STM thực hiện song song và sau đó xác minh, nếu có xung đột thì sẽ thử lại. Sắp xếp trước trong bộ nhớ giảm thiểu rủi ro xung đột, gánh nặng cho nút nhẹ hơn.

Ví dụ: Tài khoản A có số dư 100, giao dịch 1 chuyển 70 cho B, giao dịch 2 chuyển 50 cho C. Solana xác nhận xung đột trước bằng cách tuyên bố và xử lý theo thứ tự; Aptos thì thực hiện song song và nếu phát hiện số dư không đủ, sẽ điều chỉnh lại. Tính linh hoạt của Aptos giúp nó có khả năng mở rộng tốt hơn.

Lạc quan song song thông qua bộ nhớ để hoàn thành xác nhận xung đột sớm hơn

Ý tưởng cốt lõi của xử lý song song lạc quan là giả định rằng các giao dịch được xử lý song song sẽ không xảy ra xung đột, do đó trước khi thực hiện giao dịch, phía ứng dụng không cần phải gửi tuyên bố giao dịch. Nếu trong quá trình xác minh sau khi thực hiện giao dịch phát hiện xung đột, Block-STM sẽ thực hiện lại các giao dịch bị ảnh hưởng để đảm bảo tính nhất quán.

Tuy nhiên, trong thực tiễn, nếu không xác nhận trước xem các yêu cầu giao dịch có mâu thuẫn hay không, thì trong quá trình thực thi thực tế có thể xảy ra rất nhiều lỗi, dẫn đến việc hoạt động của chuỗi công cộng bị chậm. Do đó, song song lạc quan không chỉ đơn thuần giả định rằng các giao dịch không có mâu thuẫn, mà là trong một giai đoạn nào đó đã tránh được rủi ro trước, giai đoạn này chính là giai đoạn phát sóng giao dịch.

Trên Aptos, khi giao dịch vào bể nhớ công cộng, sẽ được sắp xếp trước theo một số quy tắc như FIFO và mức phí Gas ( nhằm đảm bảo rằng các giao dịch trong một khối sẽ không xung đột khi thực hiện song song. Như vậy, có thể thấy, người đề xuất của Aptos thực tế không có khả năng sắp xếp giao dịch, và trong mạng cũng không có người xây dựng khối. Việc sắp xếp giao dịch trước này là chìa khóa để Aptos thực hiện song song lạc quan. Khác với Solana cần phải đưa ra tuyên bố giao dịch, Aptos không cần cơ chế này, do đó yêu cầu về hiệu suất của nút giảm đáng kể. Về chi phí mạng đảm bảo giao dịch không xung đột, việc Aptos thêm vào bể nhớ có ảnh hưởng đến TPS nhỏ hơn nhiều so với chi phí của Solana khi đưa ra tuyên bố giao dịch. Do đó, TPS của Aptos có thể đạt 160,000, gấp hơn một lần so với Solana. Ảnh hưởng của việc sắp xếp trước giao dịch là làm tăng độ khó trong việc thu thập MEV trên Aptos, điều này vừa có lợi vừa có hại cho người dùng, ở đây không đề cập thêm.

Câu chuyện dựa trên an ninh là hướng phát triển của Aptos

) RWA

Aptos đang tích cực thúc đẩy việc token hóa tài sản thực và giải pháp tài chính cho các tổ chức. So với Ethereum, Block-STM của Aptos có thể xử lý nhiều giao dịch chuyển nhượng tài sản song song, tránh việc chậm trễ xác nhận quyền sở hữu do tắc nghẽn mạng. Trên một số chuỗi công khai, mặc dù tốc độ giao dịch nhanh, nhưng thiết kế không có bộ nhớ có thể làm bỏ sót giao dịch trong trường hợp quá tải mạng, ảnh hưởng đến tính ổn định của xác nhận quyền sở hữu RWA. Bộ nhớ được sắp xếp trước của Aptos đảm bảo rằng giao dịch được thực hiện theo thứ tự, ngay cả trong thời gian cao điểm cũng duy trì độ tin cậy của hồ sơ tài sản. RWA cần hỗ trợ hợp đồng thông minh phức tạp, như phân chia tài sản, phân phối lợi nhuận và kiểm tra tuân thủ. Thiết kế mô-đun và tính bảo mật của ngôn ngữ Move giúp các nhà phát triển dễ dàng xây dựng ứng dụng RWA đáng tin cậy hơn. Ngược lại, ngôn ngữ lập trình của các chuỗi công khai khác có thể có độ phức tạp và rủi ro lỗ hổng, làm tăng chi phí phát triển. Tính thân thiện của hệ sinh thái Aptos có khả năng thu hút nhiều dự án RWA hơn, tạo ra một chu trình tích cực. Tiềm năng của Aptos trong lĩnh vực RWA nằm ở sự kết hợp giữa bảo mật và hiệu suất. Trong tương lai, nó có thể tập trung vào việc hợp tác với các tổ chức tài chính truyền thống, đưa các tài sản có giá trị cao như trái phiếu, cổ phiếu lên chuỗi, nhờ vào ngôn ngữ Move tạo ra các tiêu chuẩn token hóa có tính tuân thủ cao. Câu chuyện "an toàn + hiệu quả" này có thể giúp Aptos nổi bật trong thị trường RWA.

Vào tháng 7 năm 2024, Aptos đã công bố sẽ đưa USDY của một tổ chức tài chính vào hệ sinh thái, và sẽ được tích hợp vào các DEX chính và các ứng dụng cho vay. Tính đến ngày 10 tháng 3, giá trị thị trường của USDY trên Aptos khoảng 15 triệu USD, chiếm khoảng 2,5% tổng giá trị thị trường của USDY. Vào tháng 10 năm 2024, Aptos thông báo rằng một công ty quản lý tài sản đã ra mắt quỹ tiền tệ chính phủ Hoa Kỳ trên chuỗi đại diện bằng mã thông báo BENJI ###FOBXX( trên Mạng Aptos. Ngoài ra, Aptos đã hợp tác với một công ty để thúc đẩy token hóa chứng khoán, đưa các quỹ đầu tư của nhiều tổ chức đầu tư lên chuỗi, tăng cường khả năng truy cập cho các nhà đầu tư tổ chức.

) thanh toán stablecoin

Việc thanh toán bằng stablecoin cần đảm bảo tính cuối cùng của giao dịch và an toàn tài sản. Ngôn ngữ Move của Aptos thông qua mô hình tài nguyên ngăn chặn việc thanh toán gấp đôi, đảm bảo tính chính xác của mọi giao dịch chuyển khoản stablecoin. Ví dụ, khi người dùng thanh toán bằng USDC trên Aptos, trạng thái giao dịch được cập nhật dưới sự bảo vệ nghiêm ngặt, tránh việc mất tiền do lỗ hổng hợp đồng. Hơn nữa, phí Gas thấp của Aptos ### nhờ vào việc phân bổ chi phí từ TPS cao ( khiến nó rất cạnh tranh trong các tình huống thanh toán nhỏ. Phí Gas cao của một số chuỗi công cộng đã hạn chế ứng dụng thanh toán của chúng, trong khi một số chuỗi khác tuy chi phí thấp nhưng rủi ro bỏ giao dịch khi mạng quá tải có thể ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng. Bộ nhớ đệm được sắp xếp trước và Block-STM của Aptos đảm bảo tính ổn định và độ trễ thấp cho các giao dịch thanh toán.

PayFi và thanh toán bằng stablecoin cần phải cân nhắc giữa phi tập trung và tuân thủ quy định. Sự đồng thuận phi tập trung của AptosBFT giảm thiểu rủi ro tập trung, trong khi kiến trúc mô-đun của nó hỗ trợ các nhà phát triển nhúng kiểm tra KYC/AML. Ví dụ, một nhà phát hành stablecoin có thể triển khai hợp đồng tuân thủ trên Aptos để đảm bảo giao dịch tuân thủ quy định địa phương mà không hy sinh hiệu quả của mạng. Điều này tốt hơn so với mô hình trung gian tập trung của một số blockchain công khai, và cũng bù đắp cho những điểm thiếu sót tiềm tàng về tuân thủ do các đề xuất của những người dẫn dắt khác trong blockchain công khai. Thiết kế cân bằng của Aptos khiến nó phù hợp hơn cho việc gia nhập của các tổ chức tài chính.

Tiềm năng của Aptos trong lĩnh vực PayFi và thanh toán bằng stablecoin nằm ở "an toàn, hiệu quả, tuân thủ" ba yếu tố. Trong tương lai, sẽ tiếp tục thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi stablecoin, xây dựng mạng lưới thanh toán xuyên biên giới, hoặc hợp tác với các ông lớn trong lĩnh vực thanh toán để phát triển hệ thống thanh toán trên chuỗi. TPS cao và chi phí thấp cũng có thể hỗ trợ các tình huống thanh toán vi mô, như việc người sáng tạo nội dung nhận tiền thưởng trực tiếp. Câu chuyện của Aptos có thể tập trung vào "hạ tầng thanh toán thế hệ tiếp theo", thu hút lưu lượng từ cả doanh nghiệp và người dùng.

![Hiểu sâu sắc về sự khác biệt chính giữa Ethereum, Solana và Aptos trong vòng đời của một giao dịch])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-99c993e92d55b0fc27ffb530d2bce05b.webp(

Lợi thế về bảo mật của Aptos----sắp xếp trước trong bộ nhớ, Block-STM, AptosBFT và ngôn ngữ Move----không chỉ nâng cao khả năng chống tấn công mà còn đặt nền tảng vững chắc cho câu chuyện RWA và PayFi. Trong lĩnh vực RWA, tính bảo mật cao và khả năng thông lượng của nó hỗ trợ việc mã hóa tài sản và giao dịch quy mô lớn; trong PayFi và stablecoin.