TOS:BeeLab研究简报:深度解读Aptos

Aptos最有意思的点,并不在于吹上天际的16万TPS的交易并行模式BlockSTM,而在于它的每个区块里没有交易的原始数据。Aptos的出块者仅在区块头上标记出,这个Block内应当包含哪些交易,接收到Block的节点需要自己去本地的交易池里查找这些交易,然后把这批交易上链

这样做有什么好处?答案是:节约带宽。Nervos公链研究员张韧曾说:实际上是区块链吞吐量的最大限制,TPS就是的游戏。任何公链想要获得更高的TPS,都要先解决带宽消耗问题。决定一个公链网络TPS的核心在于它每秒能对多少笔交易达成共识,这就要看网络带宽与数据传播速度。

数字资产数据提供商Pyor获得400万美元种子轮融资:金色财经报道,数字资产数据提供商PYOR宣布在其种子轮融资中获得400万美元。此次融资由Castle Island Ventures领投,Hash3、Antler、Future Perfect Venture、Force Ventures、CoinSwitch Ventures、Coinbase Ventures和著名天使投资人Balaji Srinivasan进一步投资。

利用本轮融资的资金,PYOR将通过建立其数字资产解释层和加速全球机构参与数字资产,推动其核心基础设施和产品平台的扩张。这些资金还将用于扩大团队和招聘一些新角色。[2023/5/19 15:12:33]

以太坊等传统公链的数据传输方式存在严重冗余,用户交易先在P2P网络里广播,置入几乎所有节点的,然后出块者会从自己的交易池里把交易,再广播。这样下来,一笔交易数据会在网络内广播,造成了严重带宽浪费。目前,以太坊每个区块包含的数据不能太多

Celer宣布推出ZK全链数据计算和验证平台Brevis:3月22日消息,Celer Network 宣布推出 ZK 全链数据计算和验证平台 Brevis。基于 Brevis,dApp 能够以完全去信任的方式访问、计算和利用跨多个区块链的任意数据。Brevis 将解锁全新的 dApp 开发范式,包括数据驱动的 DeFi、zkBridge、链上用户获取、zkDID、社交账户抽象化等。

Brevis 的架构包括三个组件:zkFabric、zkQueryNet 和 zkAggregatorRollup。在 Brevis 最初的概念验证中,Celer 使用 gnark 在 zkFabric 中构建了一些当前运行最快的 ZK 轻客户端电路,用于 Ethereum PoS、Cosmos 和 BNB Chain,使任何 EVM 和非 EVM 链能够以完全去信任的方式访问这三条链的状态。

此外,Celer 已基于 Brevis 在 Ethereum Goerli 和 BNB Chain 测试网之间构建了一个面向用户的资产 zkBridge。[2023/3/22 13:18:44]

Solana为此做出了最极端的尝试,直接把交易池取消不要了,所有的用户交易先发给指定的出块者Leader,再由Leader广播给其他节点。这样一来,每笔交易只需要在网络内广播。代价是没了交易池,垃圾交易过滤能力大幅下降。

DeFi协议Umee将使用Axelar Bridge作为连接以太坊的官方桥:2月14日消息,跨链DeFi协议Umee近期发文宣布,在3月底之前启动Umee GravityBridge关闭的第一阶段。未来将与Axelar合作,Axelar Bridge将成为连接以太坊的官方桥梁,为用户提供最佳的跨链体验。目前仍可使用Gravity Bridge将Token转移回Umee,但官方不建议使用Gravity Bridge将任何Token从Umee转移到以太坊。4月1日,Gravity Bridge Umee至Ethereum转移资产将被禁用。同时计划在5月底之前完全关闭Gravity Bridge。[2023/2/14 12:05:29]

Bit Brother以近240万美元购买1400台BTC矿机:金色财经报道,纳斯达克上市公司 Bit Brother Limited 宣布已通过子公司 Bit Brother New York Inc 从 Grand Flourish Inc. 购买了 1400 台比特大陆矿机,总购买价格为 2,329,600 美元。目前所有矿机均已交付,按照矿池解决方案 Ultimuspool 的数据和全额支付每股 (FPPS) 结算方法,预计每月将产出约 14.15 BTC。(prnewswire)[2023/1/18 11:19:00]

专门给比特币矿工同步区块的FIBRE则使用了接近于Aptos的方案。出块者只向其他矿池节点发布最新区块的区块头,里面会标记,这个区块里应该包含哪些交易数据。接收到这个区块头的矿池节点,会去自己的交易池查找相关交易,把它们上链。若找不到,就去向发布区块头的出块者索取

ENS域名922.eth以36.9 ETH价格成交:9月19日消息,NFTGO.io数据显示,ENS域名922.eth以近36.9 ETH(价值48703.29美元)的价格成交。该域名最近5个月在OpenSea上有4次成交记录,另外三次成交价分别为3.55 ETH、9.22 ETH、25 ETH。[2022/9/19 7:06:38]

Aptos的做法实质与FIBRE接近。出块者Leader发布的也是袖珍型区块,里面会标记一批交易的ID号,指定执行顺序和结果。收到袖珍区块的Validator,去自己的交易池里找对应的交易数据,按Leader在袖珍区块里标记好的顺序执行,然后再把它们上链。

这样一来,真正限制Aptos吞吐量的,是节点们每秒能同步多少笔交易数据,而不在于出块者发布区块的速度、区块的数据容量。

因为Leader可以在一个袖珍区块里,把交易池剩余的交易全标记了,让Validator一次把交易池里的交易全执行完。以现在的电脑硬件水平,节点每秒处理几千笔交易是毫无压力的。

一般而言,Aptos的共识节点时刻都会接收待处理的交易。每个共识节点Validator会把多笔待处理交易合并成一个批次Batch,广播给其他共识节点。其他共识节点收到这个交易批次后,会把它放进交易池里,并反馈给发布者一个回执签名。

比如:某个共识节点V在2秒内收到了50笔待处理交易,它验签后,把这50笔交易打包成了一个批次Batch,发送给其他共识节点。接收到Batch的节点也这么做,一传十十传百,这个交易批次最终装进了所有节点的交易池里。

每个接收者确认交易批次后,要给V发一个回执签名。

假设网络内有3f+1个共识节点,当V收到2f+1个回执后,就生成一个可用性证明PoAv。

每个批次Batch对应的PoAv,保证至少有2f+1个节点同步了这个交易批次。跟据拜占庭容错,可以认为所有节点最终都会收到这个交易批次。

其实这就相当于,网络节点对一个Batch完成了共识确认

Leader发布的袖珍区块中,会标记出一些生成了PoAv的交易批次Batch,叫接收者去自己的交易池里,找出这些已被同步给共识节点的交易Batch。很显然,在这种模式下,实质制约网络吞吐量的,是网络每秒能对多少笔交易达成同步共识,也就是每秒能为多少笔交易生成PoAv可用性证明。

这就有点像DAG公链一样,很多共识节点都可以发布一个区块,广播到网络中。但DAG的分叉选择算法只会选择一部分区块上链,因为这些区块可能包含冲突,比如包含某笔相同的交易。如果同时认可它们,就会造成双花。

Aptos面对的问题也在于这,如果两个交易Batch包含同一笔交易,那么有一个Batch必定被废弃。

如果Aptos在这方面好好优化,相信可以解决此类问题。至于其一贯鼓吹的BlockSTM并行执行模式,无外乎就是允许节点同时执行多笔交易。以太坊是串行执行,同一时刻只能执行1笔交易。但按照@chenxingdotli李辰星博士的看法,CPU单个核心每秒最多可以串行执行约5万笔基础转账,换做SWAP大概可以跑5000笔

但每秒最高可以执行5000笔SWAP的以太坊节点,平均每秒只能对10几笔交易达成共识。显然,串行还是并行与否,不是限制Layer1公链效率的最大问题。况且,Aptos的BlockSTM在理想状态下,也只是比以太坊提高了8-16倍的交易处理速度,这比Solana的Sealevel低了不知道多少。

值得注意的是,Aptos的节点带宽要求和Solana一样,都是1Gbit/s,换成网速就是125MB/s。这其实就说明了,它最后还是要以高配节点的方式,走纵向扩容之路。既然有了Solana作为前车之鉴,想必也不必对Aptos的效率抱以太大期望。

Aptos最大的亮点还是在于MOVE这门开发语言。如果MOVE可以展现出Solidity不具备的业务建模能力,那么Aptos还是会有很大的崛起可能。外加Multicoin和FTX、a16z等一众资本巨头入局,即便是在开盘就被Paradigm某工程师低级黑的情况下,还是会有很强的后劲。

毕竟市场本身就充满了不确定性,没人能预知未来。

在此感谢@Huobi_Research@jiangmengchu11@XResearchDAO的研报对我的启发,并且感谢unipass开发人员@xcshuan及@NervosNetwork的资料素材。

?这里面第二段的表述有些问题,应该是在带宽有限的情况下,改善了利用方式。Aptos的做法类似于Rollup,每个区块只包含交易数据的摘要,而不是完整的交易数据。这样一个区块就可以映射几千上万笔交易,而不像以太那样只有几百笔。

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