深入浅出地理解在一笔交易的生命周期里以太坊、Solana和Aptos的主要差异

2025-03-15 11:15:07

作者: Kevin, the Researcher at Movemaker

对比Move语言、Aptos与其他公链在技术上的差异,可能因观察深度不同而显得枯燥。笼统分析难免隔靴搔痒,深入代码又容易只见树木不见森林。要快速、准确地理解Aptos与其他公链的区别,选择一个合适的锚点至关重要。

笔者认为,一笔交易的生命周期是最佳切入点。通过分析交易从创建到最终状态更新的完整步骤——包括创建与发起、广播、排序、执行和状态更新——可以清晰把握公链的设计思路与技术取舍。以此为基准,向后退一步,能理解不同公链的核心叙事;向前进一步,则可探索如何在Aptos上打造吸引市场的应用。

如下图,所有区块链交易都围绕这五个步骤展开,而本文将以Aptos为中心,剖析其独特设计,并对比以太坊与Solana的关键差异。

Aptos:乐观并行与高性能设计

Aptos是一条强调高性能的公链,其交易生命周期与以太坊类似,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。以下是Aptos上交易生命周期的关键步骤:

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,轻节点将交易转发给附近的全节点,全节点再同步至验证者。

广播

Aptos保留了内存池,不过在QuorumStore之后内存池之间不共享。与以太坊不同不同的是,其内存池不仅仅是交易缓冲区。在交易进入内存池后,系统根据规则(如FIFO或Gas费用)进行预排序,确保后续并行执行时交易无冲突。这种设计避免了Solana需提前声明读写集合的高硬件需求。

排序

Aptos采用AptosBFT共识,提议者原则上无法自由排序交易,aip-68赋予提议者额外填充被延迟交易的权利。内存池预排序已提前完成冲突规避,区块生成更依赖验证者间的协作,而非提议者主导。

执行

Aptos使用Block-STM技术实现乐观并行执行。交易被假设无冲突并同时处理,若执行后发现冲突,受影响的交易会被重新执行。这种方式利用多核处理器提升效率,TPS可达160,000。

状态更新

验证者同步状态,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的核心优势在于乐观并行与内存池预排序的结合,既降低了节点性能需求,又大幅提升了吞吐量。如下图所示,Aptos的网络架构清晰支持这一设计:

来源:Aptos白皮书

以太坊:串行执行的基准 #p#分页标题#e#

以太坊作为智能合约的开创者,是公链技术的原点,其交易生命周期为理解Aptos提供基础框架。

以太坊交易生命周期
  • 创建与发起:用户通过钱包经中继网关或RPC接口发起交易。

  • 广播:交易进入公共内存池,等待打包。

  • 排序:PoS升级后,区块构建者按利润最大化原则打包交易,中继层竞标后提交给提议者。

  • 执行:EVM串行处理交易,单线程更新状态。

  • 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,区块时间为12秒/插槽,TPS较低。相比之下,Aptos通过并行执行和内存池优化实现了质的飞跃。

Solana:确定性并行的极致优化

Solana以高性能著称,其交易生命周期与Aptos差异显著,尤其在内存池和执行方式上。

Solana交易生命周期
  • 创建与发起:用户通过钱包发起交易。

  • 广播:无公共内存池,交易直接发送给当前及下两位提议者。

  • 排序:提议者基于PoH(Proof of History)打包区块,区块时间仅400毫秒。

  • 执行:Sealevel虚拟机采用确定性并行执行,需提前声明读写集合以避免冲突。

  • 声明:投资有风险,入市须谨慎。本资讯不作为投资建议。
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