8 động lực đổi mới của mạng Aptos

Aptos, là một trong những blockchain có độ trễ thấp nhất và khả năng xử lý cao nhất trên thị trường tiền điện tử, đã mang lại sự thay đổi lớn cho các nhà phát triển trong việc xây dựng các ứng dụng web3. Bài viết này sẽ giới thiệu 8 đổi mới quan trọng thúc đẩy sự phát triển của mạng lưới Aptos.

1. Ngôn ngữ Move: Thích hợp hơn để xây dựng ứng dụng

Aptos sử dụng ngôn ngữ Move, cung cấp cho các nhà phát triển một môi trường phát triển vượt trội, nâng cao hiệu suất phát triển. Move là một ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ và dễ sử dụng, được thiết kế đặc biệt cho việc quản lý tài sản an toàn.

Chuỗi khối Aptos tích hợp sâu với ngôn ngữ Move, chia sẻ nhiều ý tưởng thiết kế cốt lõi, khiến Aptos trở thành nền tảng phát triển Move hiệu quả và thú vị. Move ban đầu được thiết kế cho tiền thân của Aptos, nguồn gốc này đảm bảo rằng các nhà phát triển Move hiện tại có thể xây dựng liền mạch trên Aptos, và các nhà phát triển Move mới cũng có thể hưởng lợi từ tài liệu, hướng dẫn và ví dụ đã được tích lũy trước đó.

Aptos đã cải thiện đáng kể hệ sinh thái Move bằng cách thêm nhiều tính năng ở cấp độ ngôn ngữ và khung. Những cải tiến này bao gồm kiến trúc bảo mật hoàn thiện, đo lường gas có thể cấu hình chi tiết, khả năng nâng cấp mã, bảng quy mô lớn, tài khoản tài nguyên, v.v. Hơn nữa, trình xác thực Move cung cấp bảo đảm bổ sung cho bất biến hợp đồng thông minh và đã được mở rộng tích cực trên Aptos.

Nhiều nhà nghiên cứu và nhà phát triển sớm của ngôn ngữ Move vẫn đang hoạt động trong hệ sinh thái Aptos, liên tục tăng cường ngôn ngữ Move và cộng đồng. Sau bốn năm thử nghiệm và xác thực, ngôn ngữ Move đã chứng minh là một ngôn ngữ phát triển trưởng thành có thể sử dụng trong môi trường sản xuất.

2. Block-STM: mang lại nhiều tự do lập trình

Block-STM là một loại động cơ thực hiện hợp đồng thông minh song song mới, được xây dựng dựa trên bộ nhớ giao dịch của Aptos và nguyên tắc kiểm soát đồng thời lạc quan. Phương pháp song song hóa giao dịch sáng tạo này có thể tăng tốc độ xử lý giao dịch mà không ảnh hưởng đến trải nghiệm của nhà phát triển.

Khác với các động cơ thực thi song song yêu cầu đọc và ghi dữ liệu để phá hủy tính nguyên tử của giao dịch, Block-STM cho phép các nhà phát triển mã hóa không bị giới hạn và đạt được thông lượng cao hơn và độ trễ thấp hơn cho các tình huống ứng dụng thực tế. Các nhà phát triển có thể dễ dàng xây dựng các ứng dụng có tính song song cao với Block-STM. Block-STM hỗ trợ tính nguyên tử phong phú hơn trong môi trường thực thi song song so với các phương pháp khác thường yêu cầu chia nhỏ các thao tác thành nhiều giao dịch ( để phá hủy tính nguyên tử logic ), tăng cường trải nghiệm người dùng bằng cách giảm độ trễ và cải thiện hiệu quả chi phí.

3. Quản trị trên chuỗi và phi tập trung

Để hỗ trợ layer 1 thực sự phi tập trung và không cần giấy phép, Aptos đã tích hợp cơ chế quản trị chuỗi trên, cho phép thay đổi cấu hình mạng và máy ảo một cách liền mạch. Mạng thử nghiệm Aptos 3 và mạng chính đã chứng minh điều này.

Trên mạng chính, việc giảm "giới hạn tăng quyền biểu quyết" đã nâng cao độ tin cậy của mạng. Việc thiết lập ngưỡng quyết liệt hơn cho phép dẫn dắt nhanh chóng mạng lưới, hơn 52% người nắm giữ token đã bỏ phiếu ủng hộ đề xuất này để giúp bảo vệ mạng.

Kể từ khi ra đời, cộng đồng Aptos đã có khả năng tạo ra và bỏ phiếu quyết định các đề xuất ảnh hưởng đến hành vi của chuỗi khối Aptos. Các đề xuất quản trị bao gồm: thay đổi thời gian kéo dài qua các epoch, sửa đổi giá trị tối thiểu và tối đa của quyền xác thực, thay đổi biểu tượng, nâng cấp phần mềm mã nguồn chuỗi khối cốt lõi, cũng như nâng cấp bộ mô-đun Aptos framework ( và một bộ thư viện phát triển Move cốt lõi ), nhằm sửa lỗi hoặc tăng cường chức năng của chuỗi khối Aptos.

4. AptosBFTv4: Đồng thuận hiệu quả

AptosBFTv4 là giao thức BFT cấp độ sản xuất đầu tiên có chứng minh tính đúng đắn nghiêm ngặt. Giao thức này sử dụng cơ chế phản hồi lạc quan, có thể cung cấp độ trễ thấp và thông lượng cao, tận dụng tối đa mạng lưới cơ sở. Cải tiến trên nền tảng Hotstuff, AptosBFTv4 đã giảm độ trễ xác nhận từ 3 bước xuống 2 bước, giảm 33% độ trễ mà không hy sinh bù đắp giao tiếp.

Trong quá trình thực hiện, đã xem xét nghiêm ngặt đến tính bảo mật và khả năng mở rộng, việc triển khai này đã phân tách rõ ràng các bất biến để cách ly và kiểm toán hiệu quả, từ đó thực thi nguyên tắc không phân nhánh. Cùng một ngăn xếp phần mềm đã trải qua 4 lần nâng cấp và đã được thử nghiệm trên mạng trực tiếp, chứng minh tính toàn diện và độ ổn định của quy trình phát triển. Trong lần lặp thứ tư, AptosBFTv4 đã trở thành giao thức đồng thuận Byzantine sai lỗi nhanh nhất và sẵn sàng cho sản xuất.

Ngay cả khi một số nút gặp sự cố, Aptos vẫn có thể đảm bảo hoạt động bình thường của toàn bộ mạng. Điều này nhờ vào hệ thống uy tín trên chuỗi, hệ thống này sử dụng tính khả dụng và hiệu suất trong quá khứ làm chỉ số cho tương lai, tự động giảm thiểu tác động tiêu cực của những xác thực viên phản ứng chậm và hiệu suất kém.

5. Các biện pháp an ninh tăng cường lòng tin của người dùng

Tài khoản Aptos hỗ trợ quản lý khóa linh hoạt, bao gồm các tính năng như luân chuyển khóa, tính bảo mật linh hoạt và mô hình lưu trữ hỗn hợp. Luân chuyển khóa là thói quen sử dụng tốt, rất quan trọng để ngăn chặn các cuộc tấn công từ xa ( và có thể đe dọa đến nhiều tài khoản ). Trên các blockchain khác, việc luân chuyển chỉ có thể thực hiện bằng cách di chuyển toàn bộ tài sản sang tài khoản mới. Aptos áp dụng phương pháp tách biệt tài khoản và khóa, cho phép thêm các thuật toán chữ ký số mới một cách liền mạch để hỗ trợ các loại khóa công khai và riêng tư khác nhau. Mô hình lưu trữ hỗn hợp hỗ trợ các giải pháp phục hồi nâng cao và quản lý tài khoản, giúp thu hẹp khoảng cách giữa Web2 và Web3.

Ví có thể sử dụng chức năng thực thi giao dịch trước, giải thích kết quả giao dịch cho người dùng trước khi họ ký tên. Đánh giá giao dịch trước khi ký có thể giảm thiểu rủi ro an ninh, như các cuộc tấn công lừa đảo ngày càng trở nên phổ biến trong Web3. Để tối ưu hóa trải nghiệm người dùng hơn nữa, chuỗi khối Aptos đã giới hạn thời gian hiệu lực của mỗi giao dịch và bảo vệ người ký bằng ba lớp bảo vệ bao gồm số sê-ri, thời gian hết hạn và ID chuỗi, nhằm ngăn chặn ảnh hưởng của thời gian hiệu lực vô hạn, để ngăn chặn sai sót hoặc tấn công.

Giao thức đồng thuận của Aptos và lưu trữ được xác thực đã thực hiện hỗ trợ thực dụng liền mạch cho giao thức khách nhẹ, từ đó cung cấp trải nghiệm người dùng an toàn và đáng tin cậy hơn. Bất kỳ ai cũng có thể kết nối với nút đầy đủ để truy cập trực tiếp dữ liệu đã được xác thực, điều này thể hiện triết lý "không tin tưởng, phải xác minh" của Web3. Để đạt được điều này, Aptos được xây dựng trên cấu trúc cây đa phát hiệu quả, cung cấp cho người tham gia mạng lưới có băng thông cao và độ trễ thấp để truyền bá trạng thái blockchain. Người tham gia có thể xử lý tất cả các giao dịch từ khi khởi đầu cho đến nay, hoặc hoàn toàn bỏ qua lịch sử blockchain, chỉ đồng bộ hóa trạng thái blockchain mới nhất. Khách nhẹ có thể đồng bộ một phần trạng thái blockchain, chẳng hạn như tài khoản cụ thể hoặc giá trị dữ liệu, và cho phép đọc trạng thái được xác thực, như sử dụng dấu thời gian BFT để lấy số dư tài khoản đã được xác thực.

6. Kiến trúc mô-đun hướng tới tương lai

Aptos có tính năng nâng cấp, ngay từ đầu, mỗi phần của hệ thống được thiết kế với tư tưởng mô-đun và linh hoạt. Điều này cho phép kiến trúc Aptos hỗ trợ nâng cấp thường xuyên, có nghĩa là blockchain có thể nhanh chóng áp dụng các tiến bộ công nghệ mới nhất và cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho các trường hợp sử dụng mới nổi.

Thiết kế kiến trúc mô-đun của Aptos tạo ra sự linh hoạt cho khách hàng và được tối ưu hóa cho việc nâng cấp thường xuyên mà không bị ngừng hoạt động. Những đặc điểm này đã được thể hiện rõ ràng trong các lần lặp lại mạng chính trước đây, mạng thử nghiệm và nhiều lần kiểm tra áp lực nội bộ. Blockchain Aptos bao gồm một giao thức quản lý thay đổi trên chuỗi nhúng, cho phép triển khai nhanh chóng các đổi mới công nghệ mới và hỗ trợ các kịch bản ứng dụng Web3 mới.

7. Hệ thống thưởng dựa trên đề xuất

Trong mạng thử nghiệm khuyến khích Aptos 3, các nhà điều hành nút đã áp dụng hệ thống thưởng dựa trên bỏ phiếu. Trong mô hình này, khi hai phần ba số phiếu đến nút đề xuất, sự đồng thuận BFT được đạt được, điều này có nghĩa là một phần ba số phiếu sau đó không được tính, và các xác thực viên liên quan cũng không nhận được thưởng.

Điều này có thể dẫn đến việc cạnh tranh về độ trễ, các xác thực gần cụm nút chính thường nhận được nhiều phần thưởng hơn. Trong trường hợp này, các nhà điều hành nút sẽ di chuyển nút đến vị trí gần cụm chính hơn để cải thiện độ trễ, từ đó tăng phần thưởng đặt cọc, điều này sẽ gây hại cho tính phi tập trung và phân bố địa lý, vì nó khuyến khích sự tập trung của các nút. Để thúc đẩy mức độ phi tập trung lớn hơn, Aptos hiện đã triển khai phần thưởng dựa trên hiệu suất đề xuất như một hệ thống phần thưởng đặt cọc.

Hệ thống dựa trên đề xuất có thời gian hết hạn cao hơn so với bỏ phiếu, ít nhạy cảm hơn với độ trễ xuyên vùng. Điều này nâng cao tỷ lệ thưởng cho các nút ở vùng xa xôi, kiềm chế ảnh hưởng của phân bố địa lý. Ví dụ, nếu người xác thực không nằm về mặt vật lý trong cụm nút lớn nhất, phần thưởng họ nhận được sẽ giảm. Mô hình thưởng tiếp tục xem xét hành vi bỏ phiếu, vì hiệu suất bỏ phiếu tốt sẽ ảnh hưởng đến xác suất bầu chọn người đề xuất.

8. Cây Merkle Sparse hiệu suất cao

Aptos áp dụng thiết kế Jellyfish Merkle Tree (JMT), sử dụng mô hình khóa phiên bản đơn điệu để tối ưu hóa hiệu suất ghi của động cơ lưu trữ cơ sở LSM như RocksDB(. JMT đạt được sự cân bằng tối ưu giữa CPU, I/O và chiếm dụng lưu trữ, đảm bảo hiệu suất hài lòng trong khi vẫn giữ kích thước dữ liệu trạng thái đĩa có thể quản lý.

Ngoài JMT là định dạng lưu trữ trạng thái của Aptos, còn có một loại cây Merkle thưa không khóa trong bộ nhớ khác. Loại hình này được thiết kế đặc biệt cho bộ đệm và song song, kết hợp với Block-STM để thúc đẩy cập nhật trạng thái toàn cầu hiệu suất cao.

![8 đổi mới giúp Aptos trở thành chuỗi công khai xuất sắc])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-bcbc2b1a646b35c43945b9a2968d811f.webp(