如何Aptos重新思考可扩展性与性能

区块链性能通常通过一个指标来评判：每秒交易数（TPS）。

但TPS并不能保证在规模化时的实际性能。性能不仅仅是原始吞吐量，而是链在负载下的表现如何。

这就是@Aptos与众不同之处。

重新思考资源效率

如今大多数区块链仅优化交易执行，但忽视了在共识、存储和认证等其他关键阶段的硬件利用。这使得宝贵的硬件资源闲置，可能降低性能并增加成本。

Aptos的方法认识到，吞吐量和可扩展性与原始硬件能力的关系较小，而与不同组件的高效协作关系更大。通过将交易阶段拆分并重新组织成管道，Aptos可以提高吞吐量，降低交易成本，并减少验证者的要求。

共识

Aptos使用AptosBFTv4作为其共识机制。

AptosBFT v4通过使用更少的通信轮次来减少延迟，相较于大多数共识协议。这是可能的，因为：

• 管道化共识允许多个区块同时处理，以提高吞吐量。

• 基于元数据的共识通过仅交换紧凑的交易摘要（元数据）而不是完整的交易细节，减少验证者之间的数据传输。

• 基于声誉的领导者选举根据权益权重和过去表现优先选择验证者，以加快确认时间。

• 直接的点对点通信让验证者直接沟通，以最小化网络延迟。

为了补充这一点，Aptos使用了一个法定存储架构，使共识能够随着额外验证者线性扩展，将典型的瓶颈转变为横向扩展的机会。

执行（Block-STM）

Aptos的并行执行引擎Block-STM（软件事务内存）在运行时自动解决冲突，使执行更加高效。

Block-STM通过存储同一数据的多个版本来实现并行执行，允许交易同时运行而不互相干扰。Block-STM在单节点设置下实现了高达170K TPS。

即将推出的Block-STM v2旨在将其扩展到256核CPU，使Aptos能够提高吞吐量并管理快速增长。

存储优化

Aptos通过首先将状态更新提交到内存，然后批量写入磁盘以进行更大、更少频繁的操作来优化存储。通过这样做，Aptos减少了磁盘操作的频率，以降低延迟并最大化CPU利用率。

即将推出的“分层存储”创新将通过根据数据访问频率对数据进行分类，进一步优化存储。常用数据保留在更快的存储中，而不常用的数据则移动到较慢的存储层。

账本认证

Aptos使用两阶段认证方法，以确保无信任的状态验证，而不会产生通常的高延迟惩罚。

在第一阶段，验证者通过仅对增量状态变化进行哈希来认证最近的状态更新，以提高速度。在第二阶段，Aptos定期创建整个区块链状态的全面快照。

这种结构使交易在可验证的安全性和快速性之间保持平衡。

Zaptos：达到理论延迟极限

Zaptos是Aptos最新的创新，旨在最小化交易延迟。

Zaptos不是顺序处理交易，而是同时重叠多个区块链阶段，如共识、执行、存储和认证。

这可能在高负载下将端到端交易延迟减少40%（达到亚秒确认）。

Shardines：为1M TPS做准备

Shardines是Aptos即将推出的执行升级，旨在扩展交易吞吐量。

通过将交易拆分为更小的组（分片）并在多台机器上同时处理，Shardines允许执行横向扩展，潜在目标为非冲突工作负载达到100万TPS。

这意味着Aptos可以轻松应对病毒式应用和不可预测的流量激增，而其他链在历史上往往会 falter。

通过在每个阶段解决可扩展性问题，Aptos旨在提供一个在任何条件下都能保持快速的区块链。

Aptos的差异化因素是什么？

对于竞争的区块链而言，性能和快速确认并不足够。Solana、MegaETH、Sui和Monad都提供类似的吞吐量和延迟，但速度不再是结构性优势。这是基本要求。

随着DeFi推动产品市场契合，区块链还必须提供卓越的开发者体验、安全性、合规性和无缝的用户体验，才能成为强大且流动的互联网资本市场的首选平台。

免责声明：本文章仅代表作者个人观点，不代表本平台的立场和观点。本文章仅供信息分享，不构成对任何人的任何投资建议。用户与作者之间的任何争议，与本平台无关。如网页中刊载的文章或图片涉及侵权，请提供相关的权利证明和身份证明发送邮件到support@aicoin.com，本平台相关工作人员将会进行核查。