استكشاف 8 ابتكارات تقنية في شبكة Aptos

تظهر Aptos كشبكة بلوكتشين عالية الأداء، حيث تبرز في سوق التشفير بفضل انخفاض زمن التأخير وارتفاع معدل المعالجة. إنها تقدم للمتطورين منصة مثالية لبناء تطبيقات Web3 عالية الجودة، بينما توفر للمستخدمين تجربة سلسة. ستتناول هذه المقالة بإسهاب 8 ابتكارات تقنية أساسية وراء شبكة Aptos، والتي تدفع نمو نظامها البيئي.

1. لغة Move: مصممة خصيصًا لتطوير التطبيقات

تُعد Move لغة برمجة قوية وسهلة الاستخدام، مصممة لإدارة الأصول بشكل آمن. تم دمج بلوكتشين Aptos بعمق مع Move، حيث تشارك العديد من المفاهيم الأساسية، مما يجعلها بيئة مثالية لتطوير Move.

عزز Aptos بشكل ملحوظ نظام Move البيئي من خلال إضافة العديد من الميزات على مستوى اللغة والإطار. تشمل هذه التحسينات بنية أمان محسنة، قياس وقود قابل للتكوين بدقة، قابلية ترقية الكود، دعم جداول واسعة النطاق، وحسابات الموارد وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، يوفر أداة التحقق الرسمية لعقود Move الذكية ( ضمانًا إضافيًا للثوابت العقدية، ويتم توسيعها بنشاط في Aptos.

لا يزال العديد من الباحثين والمطورين الأصليين للغة Move نشطين في نظام Aptos البيئي، مما يعزز باستمرار لغة Move ومجتمعها. بعد أربع سنوات من الاختبار والتحقق، أثبتت لغة Move أنها لغة تطوير ناضجة يمكن استخدامها في بيئات الإنتاج.

2. Block-STM: تحرير قيود البرمجة

Block-STM هو محرك تنفيذ عقود ذكية مبتكر يقوم بالتوازي، يعتمد على نموذج ذاكرة المعاملات الخاص بـ Aptos ومبادئ التحكم المتفائل في التوازي. هذه الطريقة الجديدة في توازي المعاملات تستطيع تسريع سرعة معالجة المعاملات دون التأثير على تجربة المطورين.

على عكس محركات التنفيذ المتوازية التي تحتاج إلى قراءة / كتابة المجموعات لتقويض الذرية للمعاملات، يسمح Block-STM للمطورين بالبرمجة بحرية، مما يحقق من خلال السيناريوهات التطبيقية معدل نقل بيانات أعلى وزمن استجابة أقل. يمكن للمطورين استخدام Block-STM بسهولة لبناء تطبيقات متوازية عالية. بالمقارنة مع البيئات التنفيذية المتوازية الأخرى التي تتطلب عادة تقسيم العمليات إلى معاملات متعددة (تخريب الذرية المنطقية)، يدعم Block-STM ذرية أكثر ثراءً، مما يعزز تجربة المستخدم من خلال تقليل الزمن وزيادة كفاءة التكلفة.

3. الحوكمة على السلسلة واللامركزية

لدعم شبكة Layer 1 الحقيقية غير المركزية وغير المصرح بها، قامت Aptos ببناء آلية حوكمة على السلسلة، مما يتيح التغيير السلس في تكوين الشبكة والآلة الافتراضية. وقد تم التحقق من ذلك بالكامل في شبكة الاختبار التحفيزية Aptos 3 والشبكة الرئيسية.

في الشبكة الرئيسية، تم تحسين موثوقية الشبكة من خلال تقليل "قيود زيادة حقوق التصويت". يسمح تعيين عتبات أكثر عدوانية بتوجيه الشبكة بسرعة، حيث صوت أكثر من 52% من حاملي الرموز لدعم هذا الاقتراح لتعزيز أمان الشبكة.

منذ نشأته، تمكنت مجتمع Aptos من إنشاء والتصويت على اقتراحات تؤثر على سلوك blockchain. تشمل هذه الاقتراحات الحوكمة: تعديل مدة العصر عبر epochs، وضبط الحد الأدنى والحد الأقصى المسموح به من المساهمة المطلوبة للمصادقين، وتعديل المعلمات، وترقية البرمجيات لشفرة blockchain الأساسية، بالإضافة إلى ترقية وحدات إطار Aptos (مجموعة من مكتبات تطوير Move الأساسية، المستخدمة لإصلاح الأخطاء أو تعزيز الوظائف).

4. AptosBFTv4: بروتوكول توافق فعال

AptosBFTv4 هو أول بروتوكول BFT للبلوك تشين من المستوى الإنتاجي ذو إثبات دقة صارم. يعتمد البروتوكول على آلية الاستجابة المتفائلة لتحقيق زمن استجابة منخفض وسعة عالية، مما يستفيد بشكل كامل من موارد الشبكة الأساسية. بناءً على تحسين Hotstuff، تم تقليل تأخير الإرسال في AptosBFTv4 من 3 خطوات إلى 2 خطوة، مما قلل من التأخير بنسبة 33% دون التضحية بتعقيد الاتصال.

تمت مراعاة الأمان الصارم وقابلية الترقية في تنفيذ هذه الاتفاقية، مع فصل المتغيرات الثابتة بوضوح من أجل العزل والتدقيق الفعال، وفرض مبدأ عدم الانقسام. لقد تم ترقية نفس مجموعة البرمجيات 4 مرات، وتم اختبارها على الشبكة الحية، مما يثبت دقة وموثوقية عملية تطويرها. في الدورة الرابعة، أصبحت AptosBFTv4 أسرع بروتوكول توافق بايزيان جاهز للإنتاج.

حتى إذا تعطلت بعض العقد، يمكن لـ Aptos ضمان التشغيل السليم للشبكة بأكملها. ويرجع ذلك إلى الحفاظ على نظام السمعة على السلسلة، الذي يستخدم توافر الأداء السابق كمؤشرات للمستقبل، ويقلل تلقائيًا من التأثير السلبي للمحققين ببطء الأداء والأداء الضعيف.

5. تدابير الأمان لتعزيز ثقة المستخدم

تدعم حسابات Aptos إدارة مرنة للمفاتيح، بما في ذلك تبديل المفاتيح، ومرونة التشفير، ونموذج الاستضافة المختلط. إن تبديل المفاتيح هو عادة أمان جيدة، وهو أمر بالغ الأهمية لحماية الحسابات المتعددة من الهجمات عن بُعد. على شبكات البلوك تشين الأخرى، يتطلب تبديل المفاتيح عادةً نقل جميع الأصول إلى حساب جديد. إن طريقة فك ارتباط الحسابات والمفاتيح في Aptos تسمح بإضافة خوارزميات توقيع رقمية جديدة بسلاسة، وتدعم أنواعًا مختلفة من المفاتيح العامة والخاصة. يدعم نموذج الاستضافة المختلط حلول استرداد متقدمة وإدارة الحسابات، مما يساعد على سد الفجوة بين Web2 وWeb3.

يمكن للمحفظة الاستفادة من وظيفة التنفيذ المسبق للمعاملات لتفسير نتائج المعاملات قبل توقيع المستخدم. يمكن أن تقلل هذه الطريقة في التقييم المسبق للمعاملات من مخاطر الأمان، مثل هجمات التصيد الاحتيالي. لتحسين تجربة المستخدم بشكل أكبر، قامت سلسلة بلوكشين Aptos بتقييد قابلية كل معاملة، ووضعت آلية حماية ثلاثية من خلال رقم التسلسل، ومدة الصلاحية، ومعرف السلسلة لمنع المتوقيع من التأثر بصلاحية غير محدودة.

تضمن بروتوكول الإجماع في Aptos والتخزين المعتمد دعماً سلساً وعملياً لبروتوكولات العميل الخفيف، مما يوفر تجربة مستخدم أكثر أماناً وموثوقية. ترحب شبكة Aptos بأي شخص بالاتصال بالعقد الكاملة للوصول المباشر إلى البيانات المعتمدة، مما يعكس فلسفة Web3 "عدم الثقة، يجب التحقق". ولتحقيق ذلك، قامت Aptos ببناء هيكل شجرة متعددة البث فعال، لتوفير شبكة ذات قدرة عالية على المعالجة وزمن تأخير منخفض للمشاركة في حالة blockchain. يمكن للمشاركين معالجة جميع المعاملات منذ البداية، أو يمكنهم تخطي تاريخ blockchain بالكامل ومزامنة الحالة الأحدث فقط. يمكن للعملاء الخفيفين مزامنة جزء من حالة blockchain، مثل حسابات معينة أو قيم بيانات، وتمكين قراءة الحالة المعتمدة، مثل استخدام الطوابع الزمنية BFT للحصول على رصيد حساب معتمد.

6. الهيكلية المعيارية المتجهة نحو المستقبل

تمتلك Aptos جينات قابلة للتطوير، حيث تم تصميم كل جزء من النظام ليكون معياريًا ومرنًا منذ البداية. وهذا يمكّن بنية Aptos من دعم الترقيات المتكررة، مما يعني أن blockchain يمكنه اعتماد أحدث التقدمات التكنولوجية بسرعة وتوفير الدعم الفني للحالات الجديدة الناشئة.

تصميم الهيكلية المودولية لـ Aptos يوفر مرونة للعميل، ويُحسّن من الترقيات المتكررة بدون توقف. وقد تم عرض هذه الخصائص بشكل كامل في النسخ السابقة من الشبكة الرئيسية، والشبكة التجريبية، والعديد من اختبارات الضغط الداخلية. تشمل سلسلة كتلة Aptos أيضًا بروتوكول إدارة التغيير المدمج على السلسلة، مما يسمح بنشر الابتكارات التكنولوجية الجديدة بسرعة ودعم سيناريوهات تطبيق Web3 الجديدة.

7. آلية المكافآت القائمة على الاقتراحات

اعتمدت شبكة Aptos الرئيسية نظام مكافآت قائم على أداء الاقتراحات كمكافآت للرهانات، لتعزيز مستوى أكبر من اللامركزية. هذه الآلية تتمتع بمزايا ملحوظة مقارنة بنظام المكافآت القائم على التصويت السابق.

تتمتع الأنظمة المستندة إلى المقترحات بوقت مهلة أعلى، مما يجعلها أقل حساسية لتأخيرات المناطق المختلفة. وهذا يزيد من معدل مكافآت العقد البعيدة جغرافيًا، ويقلل من تأثير التوزيع الجغرافي. على سبيل المثال، حتى لو لم يكن المدققون بالقرب من الموقع الفعلي لأكبر مجموعة من العقد، فإنهم لا يزالون قادرين على الحصول على مكافآت معقولة. لا يزال نموذج المكافآت يأخذ في اعتباره سلوك التصويت، حيث أن الأداء الجيد في التصويت يؤثر على احتمالية انتخاب المقترحين.

8. شجرة ميركل المتناثرة عالية الأداء

تستخدم Aptos تصميم Jellyfish Merkle Tree )JMT(، مستفيدة من نمط المفاتيح القائم على النسخ المتزايد لتحسين أداء الكتابة لمحرك التخزين الأساسي القائم على شجرة LSM (مثل RocksDB). حققت JMT توازنًا عمليًا بين استخدام وحدة المعالجة المركزية وكفاءة الإدخال/الإخراج ومساحة التخزين، مما يضمن أداءً مرضيًا مع الحفاظ على حجم معقول لبيانات الحالة على القرص.

بالإضافة إلى JMT كتنسيق دائم لحالة Aptos، هناك أيضًا تنفيذ لشجرة ميركل المتناثرة في الذاكرة وبدون قفل. تم تصميم هذا التنفيذ خصيصًا للتخزين المؤقت والتوازي، ويعمل بالتعاون مع Block-STM لتعزيز تحديث الحالة العالمية عالي الأداء.

![جعل Aptos رائدًا جديدًا في سلاسل الكتل من خلال 8 ابتكارات])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-bcbc2b1a646b35c43945b9a2968d811f.webp(