Nansen：全方位解析Aptos技術特性與生態發展

撰文：Nansen

TLDR

• 與Sui 類似，Aptos 是由Meta(Face Book) 的前員工開發的，Diem 鍊是Meta 的最初區塊鏈計劃，於今年1 月被放棄。
• Aptos 專注於以類似於Sui 和Solana 的方式最大化網絡容量，但有一些關鍵區別：
• Aptos 通過利用Block-STM 引擎並行處理事務，該引擎樂觀地並行執行批量事務並在執行後對其進行驗證，從而在給定特定順序的情況下最大化並行性。
• Aptos 區塊鏈原生集成並在內部使用Move 語言，旨在實現快速和安全的交易執行，讓開發人員能夠更好地保護他們的產品免受惡意實體的侵害。
• Aptos 聲稱其重新設計的狀態同步協議允許客戶端以亞秒級延遲驗證和同步超過1 萬TPS，並且Aptos 有望很快達到10 萬TPS。今年8 月19 號，Aptos 激勵性測試網第三階段的開啟。

概述Overview

Aptos 是由Mo Shaik 和Avery Ching 創立的新的第1 層區塊鏈，他們都是參與Diem 項目的前Meta 開發人員。它側重於以類似於Sui 和Solana 的方式最大化網絡容量，但有一些關鍵區別。

Aptos 的使命

通過利用去中心化的應用程序解決現實世界的問題，提供一個可以實現大規模採用並實現主流採用到web3 的區塊鏈。 Aptos 通過其靈活的模塊化架構專注於區塊鏈的可靠性、安全性和性能。

關鍵特性

• 通過Move 智能合約編程語言快速安全地執行。
• 通過並行化的事務處理方法實現高吞吐量和低延遲。
• 新的並行事務處理，通過Block-STM 在單個邏輯實體中支持多個操作。
• 權益加權驗證人輪換以優化性能和去中心化。
• 模塊化設計旨在進行適當的威脅建模和無縫部署，以確保操作的安全性和可靠性，以及可升級和可配置的設計原則，以通過其模塊化架構基於最新技術隨著Aptos 項目的發展而取得進展。
• 用於水平吞吐量可擴展性的分片概念，同時尋求降低節點運營商的複雜性。

Move 語言

與Sui 一樣，Aptos 也使用Move 作為其編程語言。

其他現有區塊鏈語言的挑戰，資產的間接表示：

其他區塊鏈上的資產被編碼為整數，這使得開發人員在編寫與這些資產交互的程序時很容易出錯。

• 稀缺性不可擴展：程序員發現很難創建自定義資產，因為這些新的自定義資產需要具有「稀缺性」，以至於沒有人可以憑空創建新的代幣。
• 訪問控制不靈活：讓所有者能夠通過訪問控制策略保護其資產是相當複雜的。 Move 允許開發人員使用受線性邏輯啟發的語義定義自定義資源類型，從而允許創建靈活的自定義訪問控制和遵循稀缺概念的自定義資源。這些資源是指任何可以存儲價值的東西，例如代幣。
• Move 允許開發人員使用受線性邏輯啟發的語義定義自定義資源類型，從而允許創建靈活的自定義訪問控制和遵循稀缺概念的自定義資源。這些資源是指任何可以存儲價值的東西，例如代幣。
• Move 的資源安全旨在確保資源永遠不會被複製、重複使用或丟失，只能在程序存儲位置之間移動。這可以防止惡意個人在未經許可的情況下複製現有資產或創建新資產。甚至Meta 現已失效的Libra 貨幣也被實現為自定義資源，在Move 語言中沒有特殊狀態。有了這些安全保證，開發人員可以更輕鬆地進行構建，而不必擔心需要確保安全性和稀缺性，因為Move 語言已經內置了它。

AptosBFT 共識機制

AptosBFT 是網絡的BFT 共識算法，是久經考驗的HotStuff 共識協議（基於領導者的BFT 複製協議）的變體。 AptosBFT 只需2 次網絡往返即可驗證交易並提交區塊（比其他共識機制安全驗證交易所需的多輪投票更快）。該協議還旨在實現亞秒級的最終確定性，再加上Aptos 的自動領導輪換優化，該優化分析鏈上狀態並自動更新領導輪換以適應無響應的驗證者，而無需任何人工干預。這使得它非常適合分散的環境。

並行事務執行

Aptos 使用並行執行，允許在任何給定時間處理更多事務。這種設計類似於同樣由前Meta 員工創立的Sui。

Aptos 的並行執行利用Block-STM 引擎，該引擎樂觀地並行執行批量事務並在執行後對其進行驗證，從而在給定特定順序的情況下最大化並行性。當發生衝突時，不成功的交易會被重新執行，所有更高的交易也會被重新驗證。

Block-STM 的獨特之處在於它能夠針對任何工作負載優化其並行架構，從而使其同時支持更複雜的事務。這種設計為用戶提供了低延遲和成本。

在Rollup 卷積和分片都是炒作的時代，人們經常忘記與這些方法相關的二階問題，例如更高的事務延遲和缺乏可組合性。這就是Aptos 可以大放異彩的地方，它提供了匯總和分片應該帶來的大部分功能，而不會出現更高的延遲和缺乏可組合性等問題。

Block-STM 優點:

• 無需單獨提交事務：避免單獨提交事務的同步成本。 Block-STM 只是以輕同步的方式懶惰地提交一個塊中的所有事務。
• VM 為樂觀內存訪問提供安全性：交易以Move 和Solidity 等智能合約語言指定，並在封裝其執行並確保安全行為的虛擬機中運行。這很好地分離了抽象，並允許Block-STM 在並行推測執行期間避免處理不一致狀態的後果。
• 預定義的順序減少了同步：保證最終結果與按固定、預設順序順序執行的事務相匹配，這減少了執行期間所需的同步量。

查看上面將Block-STM 性能與塊的順序執行進行比較的測試結果，有32 個線程並行工作，網絡能夠以低延遲和低延遲時間處理驚人的160,000 TPS。那麼現在問題來了，Aptos 是如何實現這種性能的呢？這真的要歸功於它的協作調度器和它的多版本控制技術，這有助於網絡提高效率。

協作調度程序通過以下方式提供幫助：

• 防止重複工作：雖然每個中止的事務都會重新執行，但同一個事務永遠不會被多個線程同時執行。
• 確保安全性：如果重新執行事務，則必須重新驗證所有更高級別的事務。結果，相同的事務執行可能會由不同的線程同時驗證，但最多可以中止它。
• 正確排序：遇到依賴關係的事務在解決依賴關係後恢復。

Aptos 的並行執行引擎可能會改變現有的MEV 技術，因為現在對事務進行排序，或者在一個或多個塊中重新排序以優化並行執行的並發性。

Move vs Solidity 語言安全性對比

使用編程語言Solidity 的區塊鏈存在許多黑客攻擊和漏洞。 Solidity 容易受到諸如重入、計算over/under 等漏洞的影響。

Move 專為安全的資源管理和模塊化而構建。 Move 編程語言支持安全功能，例如：

• 能夠驗證功能正確性的Move Prover
• 無法分叉或丟棄的已定義自定義資源

數據存儲和所有權

由於數據存儲和所有權存儲在Aptos Move 所有者的帳戶中，因此所有者可以確保惡意編程模塊無法修改所有者的資產。標準的訂單簿結構和界面不會讓構建在Aptos 之上的應用程序獲得對帳戶及其資產的後門訪問權限。

狀態同步

對於Aptos 等高吞吐量網絡，節點之間的狀態同步可能會佔用大量CPU。這個因素在區塊鏈設計中經常被忽視，也是項目很少討論的問題。

為了提高網絡的性能，Aptos 重新設計了其最新的狀態同步協議，該團隊聲稱該協議可以以亞秒級延遲驗證和同步超過10,000 TPS，網絡有望很快達到100,000 TPS。

鑑於驗證者已經執行交易並通過Merkle 證明證明生成的區塊鏈狀態，節點可以依賴驗證者產生的狀態增量並跳過交易執行（繁重的工作），從而允許它們直接更新分類帳狀態。然而，這種方法確實是以增加網絡使用量為代價的（大約2.5 倍）。

使Aptos 能夠實現此類結果的一個關鍵特性是它使用Merkle 累加器進行同步。該累加器提供了特定交易包含在鏈中的證明，從而防止節點不得不下載整個交易賬本。受信任的航路點還可以讓節點更快地同步以趕上。顯然，作為一種脫鏈機制，沒有辦法「證明」一個航路點，節點必須信任航路點才能快速啟動。現在……為什麼狀態同步很重要？

• 影響最終確定時間(TTF)：區塊鏈數據在網絡中復制的速度越快，TTF 越低。
• 讓驗證者跟上速度：如果狀態同步無法像共識執行交易一樣快地處理交易，那麼崩潰的驗證者將永遠無法恢復。
• 去中心化：是的，這仍然存在。更快的狀態同步提供了驗證器集之間的更多輪換，這允許網絡從更多驗證器集中進行選擇。更多的驗證者集= 更少的中心化。
• 數據正確性：狀態同步有助於避免惡意實體操縱網絡（例如審查、修改等）。

Aptos 狀態同步協議的構建塊

• 持久存儲：Aptos 使用RocksDB 來確保數據在意外的機器崩潰和故障期間是安全的。
• 可驗證的區塊鏈數據：Aptos 使用Merkle 樹來處理已提交的交易和生成的鏈狀態，並讓驗證者簽署Merkle 根以進行身份驗證。
• 信任根：鑑於Aptos 支持動態驗證器集，節點需要能夠從Aptos 區塊鏈的已驗證歷史中識別當前驗證器集。 Aptos 通過使用(i) Aptos 認證的genesis blob 來做到這一點，它標識了第一個驗證器集和初始區塊鏈狀態S⁰； (ii) 最近的可信航路點（例如，當前驗證者集和區塊鏈狀態Sⱽ 的哈希）。 Genesis Blob 和Waypoint 共同構成信任根，允許對等方同步真正的Aptos 區塊鏈並防止攻擊。 Aptos 以簡單的形式提供了一系列證據，使對等方可以明顯地識別出真正的鏈。

函數調用

Move 使用靜態調度，值類型和引用類型都支持，而EVM 使用動態調度，只有引用類型支持。這意味著對於動態調度，實現是在運行時而不是在編譯時選擇的，這會導致它更加昂貴。另一方面，靜態調度編譯器在編譯時知道要調用哪個實現，因此編譯器可以在優化的同時快速執行。這讓Move 比EVM 更有優勢，因為交易可以更快、更高效地完成。

密鑰管理

Not your keys, not your coins.

Aptos 賬戶支持密鑰輪換和混合託管模型。例如，用戶可以將輪換帳戶私鑰的能力委託給一個或多個保管人和其他受信任的實體。

用戶可以通過使用移動模塊在特定情況下旋轉密鑰來進行設置。此類密鑰恢復服務可以顯著減少私鑰洩露或丟失。這個功能在Fireblocks-Stakehound 爭議發生時會很棒，當時據說Fireblocks 未能備份客戶的私鑰，導致ETH 損失7500 萬美元。

狀態分片— 水平吞吐量擴展

Aptos 將以單一賬本狀態啟動；然而，在未來，為了提高可擴展性，它將過渡到多個分片賬本狀態，同時保持去中心化。這些分片中的每一個都將提供同質的API，並將分片視為一流的概念。

數據可以通過橋在分片之間傳輸，有點類似於以太坊中的信標鏈通過共享交易數據來促進分片之間的通信。通過這種方案，每個節點只需要存儲分配給它的狀態數據，並且可以從其他節點獲取它需要的其他狀態數據。開發人員可以自由選擇最適合他們需求的分片方法。為了最大限度地提高分片內連接的有效性，例如，開發人員可以建議創建一個新分片或將用戶分組到一個分片中。

這種設計允許開發人員使用跨分片的單一通用狀態進行編程，並使錢包能夠輕鬆地為其用戶合併分片數據。

正在進行的Aptos 測試網

截至5 月19 日，Aptos Incentive Testnet 2 (AIT2) 的註冊已結束。 Aptos Incentivized Testnet 3 (AIT3) 註冊將於8 月19 日開始。 AIT2 的225 個社區節點遍布全球44 個國家和110 個城市。運行一個節點的要求如下：

• 按時執行要求的目標，例如在24 小時內加入驗證者集並在結束後退出
• 由指標推送數據定義的節點活躍度>= 95%
• 每小時一個共識提案定義的參與度>= 95%
• 在至少25% 的共識輪次中投票

符合上述所有標準的選定參與者將獲得500 個Aptos 代幣，達到至少50% 的活躍度和參與度以及其他標準的參與者將獲得300 個。至少升級一次的前10% 的節點、將節點保留在偏遠地區的運營商以及幫助識別關鍵問題和做出重大貢獻的運營商將獲得200 個代幣獎勵。請注意，只有非美國參與者才能獲得Aptos 代幣，並且代幣將有一年的鎖定期。

由於Aptos Labs 和Google Cloud 之間的合作，現在任何人都可以在15 分鐘內在Aptos 上運行一個節點。重要的是要注意這一點，因為它表明網絡可以增長而不受繁重的硬件要求的限制。但是，如果Google Cloud 出現故障，這也會引入可能的單點故障。谷歌增加的中心化性質及其在美國的強制性合規要求也是值得注意的一點。

DApps 應用和空投

與其他去中心化應用程序類似，據傳空投可能會基於各種測試網期間的活動。除了作為激勵驗證者之外，為了有機會獲得APTOS 代幣或Aptos 生態系統中其他代幣的空投機會，用戶應該嘗試以下各種應用程序及其所有功能，以下不能包括所有Aptos 網絡中的應用。

錢包類Wallets

Fewcha Wallet 是一個web3 錢包，可解鎖Aptos 區塊鏈中的一系列應用程序。它允許用戶安全地存儲、發送和交換代幣和NFT。它還允許dApps 構建者的web3 連接集成到Aptos 生態系統中。 Fewcha 由Verichains Lab 審核以確保安全和保障，他們專注於隱私，用戶始終可以控制自己的錢包和資金。

Martian Wallet 是一個基於Aptos 區塊鏈的測試錢包。它允許用戶創建和導入錢包、存入和發送交易、查看錢包歷史記錄以及查看NFT。它得到了Aptos、Mo Shaikh（Aptos 的聯合創始人）和Toy Ventures 的支持。

Pontem Wallet 是通往Aptos 和web3 其餘部分的橋樑。用戶可以直接從他們的瀏覽器擴展訪問Aptos web3 應用程序。用戶可以創建和管理他們的私鑰來訪問他們的加密貨幣代幣，例如APTOS 代幣和USDC。 Pontem 得到Aptos、Mechanism Capital、Alameda Research、Delphi Digital、Animoca Brands、Kenetic 等公司的支持。

Onto 是一個多鏈錢包，允許用戶使用單個私鑰管理他們的所有資產。 Onto 有一個內置的本地跨鏈橋和多鏈交換，允許用戶以低費用進行交換和橋接。

去中心化交易所DEX、AMM 和限價訂單簿

Empo 旨在在Aptos 上建立最安全的去中心化交易所。尚未發布其他信息。

Econia 是Aptos 區塊鏈的鏈上訂單簿。其最新功能允許委託託管功能和獨立互換。憑藉其新委託的託管範式，它允許保證金交易平台安全地連接貸方、借方、買家和賣家。其他去中心化應用程序也使用Econia 的功能和開源代碼構建。

Laminar 市場正在Aptos 上構建現貨DEX。

Pontem Network 正在Aptos 區塊鏈上構建去中心化交易所。它的Liquidswap DEX 是根據Uniswap 和Curve 建模的，用於穩定和不穩定的交易對。要與Pontem 互動，只需在他們的Liquidswap DEX 上交換代幣並使用他們的Pontem 錢包。

瀏覽器

Aptos Explorer 是Aptos 區塊鏈上的Etherscan 等價物。它目前非常簡單，除了具有簡單的事務數據外，功能有限。

聚合器

Hippo Labs 正在為Aptos 生態系統構建一個聚合層。它通過利用友好的面向用戶的前端優化聚合機制，使用戶可以直接訪問多個DEX 和貨幣市場的最佳定價和貸款利率。

借貸市場

Vial 協議( 潛在空投) 建立在Aptos 區塊鏈上，允許用戶無許可地存入抵押品和借入資產。 Vial 是利用合併利率的自主算法流動協議。用戶可以通過借出/ 借入資產和獲得WBTC 和USDC 測試網代幣來參與Vial 協議，以備將來可能的空投。

衍生品交易平台

Aries Market 是Aptos 上的保證金交易協議。它允許用戶通過完全鏈上的訂單簿進行借貸和交易。

Tsunami Finance 是一個衍生品平台，允許用戶以0 滑點和高達30 倍的槓桿率交易現貨和永續合約。它還允許用戶獲得流動的可持續收益。

NFT 交易市場

Topaz Market ( 潛在空投) 是建立在Aptos 區塊鏈上的NFT 市場。它允許用戶發現藝術、文化和數字表達。為了充分探索NFT 市場，用戶可以在平台上購買或創建NFT，以獲得更高的參與度和空投資格的可能性。

理財機槍池和流動性質押

Seam Money 是穩定幣的多鏈分佈式收益解決方案。它採用簡單的ETF 風格設計，以提供風險調整後的收益率框架回報。

Zaptos Finance 是aptos 區塊鏈上的流動質押協議。它將允許用戶通過質押APTOS 的可能，進一步獲得他們質押的APTOS 的收益。

DAO 和支付方式

Paymagic 通過其API 自動執行DAO 獎勵和支付，並通過Gnosis Safe 進行保護。可以通過Github/Notion/ 等觸發團隊的支付和付款。賞金和贈款也可以自動分配給社區，並且還可以安排基於里程碑的付款來補償貢獻者。

域名服務

Aptos 域名服務（潛在空投） Aptos 名稱服務是Aptos 的可組合身份層。這是一個將名稱映射到Aptos 地址的智能合約。只需將一個aptos 名稱標記到您的錢包，以便將來有可能獲得空投機會。

預言機

Switchboard 是一個可定制的oracle 協議，用於來自任何API 的通用和高性能數據推送預言機。

Aptos 背後的投資人

儘管該領域的風險投資公司的投資一直在降溫，導致項目以較低的估值籌集資金，但Aptos 的估值已經比今年3 月的種子輪融資翻了一倍多。許多相同的投資者，包括a16z 和FTX Ventures，都投資了Sui 和Aptos。有趣的是，FTX Ventures 對這兩個項目都有投資，因為有人可能會爭辯說Sui 和Aptos 與Solana 有效競爭。高吞吐量和高度優化的第1 層世界可能不是零和的，可能存在一個很少有高度優化的L1 公鏈滿足其利基市場。

Aptos 種子輪

籌集了2 億美元，估值>$20 億，a16z 領投，Coinbase Ventures、FTX Ventures、Tiger Global、Multicoin、3 Arrows Capital、ParaFi 的參與。

Aptos 的A 輪

籌集了1.5 億美元估值：>$40 億， 由FTX Ventures 和Jump Crypto 牽頭的回合a16z、Apollo、Griffin Gaming Partners、淡馬錫、Franklin Templeton、Multicoin 和Circle Ventures 的參與。

Aptos 背後的團隊

與Sui 類似，Aptos 也因其“全明星”團隊而備受關注。 Aptos 團隊由曾在Meta 的加密研發部門工作的前Meta 員工（Novi，開發Diem 穩定幣以及字節碼語言Move）以及一群令人印象深刻的博士、研究人員、工程師、設計師。

Mo Shaikh 聯合創始人兼CEO：前Meta、Consensys、貝萊德、波士頓諮詢集團的主管。

Avery Ching 聯合創始人兼CTO 首席技術官：前首席軟件工程師，曾領導Meta 的內部區塊鏈解決方案、Apache GIraph、雅虎。

Aptos 團隊最近進行了積極的招聘，最引人注目的是引入了一些Solana 員工，其中包括Solana 前市場營銷主管Austin Virts。這說明了很多事情，因為這些員工發現離開Solana 去Aptos 更有吸引力，也更有希望。

Aptos 路線圖

在AIT3 中，Aptos 計劃通過備份和恢復技術提供鏈上投票和治理以及輕量級狀態同步。實現這一點至關重要，因為這將使Aptos 能夠通過鏈上治理執行去中心化網絡升級，並支持通過備份和恢復技術加入網絡的新驗證者。

在AIT4 中，Aptos 計劃支持盡可能多的驗證者，並提供驗證者DDoS 保護。這對於更大程度的去中心化以及驗證者評估以防止惡意攻擊至關重要。

Aptos 的優勢

開發者活動很多，自Aptos 於3 月推出他們的devnet 以來，包括Potem Network、Martian Wallet 和Solrise Finance 在內的100 多個項目已經加入並開始在網絡上構建和測試。與任何其他剛起步的項目一樣，Aptos 提供的贈款也可能會為其生態系統吸引更多項目和開發。

請注意，Solrise Finance 和Sabre 協議等相當多的Solana 項目也在Aptos 上構建。

最好關注Aptos 和Sui 的增長率，看看哪一個佔上風，記住它們在基本產品和測試網/ 發佈時間表方面的可比性。

來自以太坊的Sassal，他在一條推文中透露，他堅信Solana 建設者社區是該領域最強大的社區之一，僅次於顯然排名第一的以太坊。然而，他承認，最近幾週，這個“強大的社區”已經開始將其Solana 轉移到Aptos。

Aptos 的阻礙

激烈的L1s 公鏈市場競爭：

L1 領域的競爭非常激烈，現有的強者如Solana 和Ethereum。此外，Sui & Celestia 等擁有強大團隊和支持者的即將到來的項目也是L1 未來的主要賭注。由於Sui 擁有類似的技術和類似的投資者，因此Aptos 建立一個社區以吸引開發人員/ 建設者以及零售用戶至關重要。

如前所述，有許多項目和dApp 正在生態系統上構建，其中許多已經在其激勵性測試網期間公佈和測試。 Aptos 已經啟動了100 多個項目，並且隨著6 月下旬啟動Aptos 贈款計劃，很可能會有更多項目在Aptos 生態系統中建立。

此外，Aptos 在通過其Discord、Twitter 和GitHub 建立社區方面非常成功。這可以在下面的圖表中看到，其中包含早期/ 新L1 競爭對手的社交指標。

眾所周知，許多VC 都在投資Aptos 和Sui，作為覆蓋高吞吐量/ 最大化網絡容量部分的策略。這就是為什麼Sui、Aptos 和Solana 都有共同投資者的原因。 a16z、Multicoin、ParaFi、Tiger Global 等大牌投資者在加密投資方面有著悠久而成功的歷史，並且經常選擇該領域的大贏家。他們的影響力和增值可以幫助這些項目。

然而，關於投資者是否只是為了快速賺錢而趕上潮流的在線討論也越來越多。這是指大型風險投資支持的項目如何經常失敗。

還需要注意的是，在相同的融資階段，與Solana 等競爭對手相比，Aptos 的估值要高得多。例如，在種子輪融資中，Solana 僅以0.04 美元/SOL（約為初始供應量的15.9%）籌集了317 萬美元，因此2018 年4 月的估值約為2000 萬美元，而Aptos 以> 2美元籌集的2 億美元B 估值。 Aptos 的種子輪估值已經高於公開拍賣眾籌，後者在2020 年3 月為Solana 提供了1.1 億美元的FDV。鑑於Aptos 的估值較高，當早期投資者拋售其既得代幣時，可能會出現避險事件為了鎖定利潤。這在很大程度上取決於公開發售的估值，並且基於之前的項目，價格最初會被支撐得更高，以便為早期投資者帶來更高的回報。

你可以怎樣參與Aptos?

• 花15 分鐘設置節點以參與激勵測試網。
• 創建一個Aptos 錢包，與Dapps 進行交互
• 作為建設者和開發者，申請Grants 項目：以加速和鼓勵在Aptos 區塊鏈上構建應用程序。各種資助類別，例如開發人員工具、SDK、開源和公共產品、應用程序（DeFi、NFT、遊戲、DAO 等）等等。可以找到各種標準和提案指南。

最後的重點

重要的是要注意，僅憑技術優勢，很難取勝， 這就是為什麼有必要跟踪Aptos 的成長階段，以及它如何與「相似」Sui 競爭。考慮到技術差異可能不是吸引大眾的差異化因素的空間競爭激烈，交易速度和遵循其當前路線圖目標同時建立強大的社區對於Aptos 至關重要。

儘管由於目前的市場情況，項目估值已跌至新低，但Aptos Labs 能夠以如此驚人的估值籌集資金，這是非常了不起的，L1 公鏈的敘事仍然非常活躍和流行。