Khám phá 8 đổi mới công nghệ của mạng Aptos

Aptos là một mạng lưới blockchain hiệu suất cao, nổi bật trong thị trường tiền điện tử nhờ vào độ trễ thấp và khả năng xử lý cao. Nó cung cấp cho các nhà phát triển một nền tảng lý tưởng để xây dựng các ứng dụng Web3 chất lượng, đồng thời mang lại trải nghiệm mượt mà cho người dùng. Bài viết này sẽ đi sâu vào 8 đổi mới công nghệ cốt lõi đứng sau mạng lưới Aptos, những đổi mới này đã thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của hệ sinh thái của nó.

1. Ngôn ngữ Move: Được thiết kế riêng cho phát triển ứng dụng

Move là một ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ và dễ sử dụng, được thiết kế đặc biệt cho việc quản lý tài sản an toàn. Blockchain Aptos tích hợp sâu với Move, chia sẻ nhiều ý tưởng thiết kế cốt lõi, khiến nó trở thành môi trường lý tưởng cho việc phát triển Move.

Aptos đã tăng cường hệ sinh thái Move một cách đáng kể bằng cách bổ sung nhiều tính năng ở cấp độ ngôn ngữ và khung. Những cải tiến này bao gồm kiến trúc bảo mật hoàn thiện, đo lường nhiên liệu có thể cấu hình chi tiết, khả năng nâng cấp mã, hỗ trợ bảng quy mô lớn và tài khoản tài nguyên, v.v. Hơn nữa, công cụ xác minh hình thức cho hợp đồng thông minh Move của trình xác thực Move ( cung cấp thêm sự đảm bảo cho các bất biến của hợp đồng và được mở rộng tích cực trong Aptos.

Nhiều nhà nghiên cứu và phát triển gốc của ngôn ngữ Move vẫn đang hoạt động trong hệ sinh thái Aptos, liên tục nâng cao ngôn ngữ Move và cộng đồng của nó. Sau bốn năm thử nghiệm và xác minh, Move đã chứng minh là một ngôn ngữ phát triển trưởng thành có thể sử dụng trong môi trường sản xuất.

2. Block-STM: Giải phóng giới hạn lập trình

Block-STM là một động cơ thực thi hợp đồng thông minh song song sáng tạo, được xây dựng dựa trên mô hình bộ nhớ giao dịch của Aptos và nguyên tắc kiểm soát đồng thời lạc quan. Phương pháp song song hóa giao dịch mới này có khả năng tăng tốc độ xử lý giao dịch mà không ảnh hưởng đến trải nghiệm của nhà phát triển.

Khác với động cơ thực thi song song cần đọc/ghi tập để phá hủy tính nguyên tử của giao dịch, Block-STM cho phép các nhà phát triển tự do lập trình, đạt được thông lượng cao hơn và độ trễ thấp hơn cho các tình huống ứng dụng thực tế. Các nhà phát triển có thể dễ dàng xây dựng các ứng dụng có tính song song cao bằng Block-STM. So với các môi trường thực thi song song khác thường cần chia nhỏ các thao tác thành nhiều giao dịch (phá hủy tính nguyên tử logic), Block-STM hỗ trợ tính nguyên tử phong phú hơn, nhờ đó nâng cao trải nghiệm người dùng bằng cách giảm độ trễ và tăng hiệu quả chi phí.

3. Quản trị trên chuỗi và phi tập trung

Để hỗ trợ mạng Layer 1 thực sự phi tập trung và không cần sự cho phép, Aptos đã tích hợp cơ chế quản trị trên chuỗi, cho phép thay đổi cấu hình mạng và máy ảo một cách liền mạch. Điều này đã được xác thực đầy đủ trên mạng thử nghiệm khuyến khích Aptos 3 và mạng chính.

Trên mạng chính, việc giảm "hạn chế tăng quyền biểu quyết" đã nâng cao độ tin cậy của mạng. Việc thiết lập ngưỡng mạnh mẽ hơn cho phép nhanh chóng dẫn dắt mạng, hơn 52% người nắm giữ token đã bỏ phiếu ủng hộ đề xuất này để tăng cường an ninh mạng.

Kể từ khi ra đời, cộng đồng Aptos đã có khả năng tạo ra và bỏ phiếu quyết định các đề xuất ảnh hưởng đến hành vi của blockchain. Những đề xuất quản trị này bao gồm: sửa đổi thời gian kéo dài giữa các epoch, điều chỉnh số vốn tối thiểu cần thiết và số vốn tối đa cho phép của các xác thực viên, chỉnh sửa các tham số, nâng cấp phần mềm mã nguồn blockchain cốt lõi, cũng như nâng cấp các mô-đun khung Aptos (một tập hợp các thư viện phát triển Move cốt lõi, được sử dụng để sửa lỗi hoặc nâng cao chức năng).

4. AptosBFTv4: Giao thức đồng thuận hiệu quả

AptosBFTv4 là giao thức BFT cho blockchain cấp sản xuất đầu tiên có chứng minh tính chính xác nghiêm ngặt. Giao thức này sử dụng cơ chế phản hồi lạc quan để đạt được độ trễ thấp và thông lượng cao, tận dụng tối đa tài nguyên mạng cơ sở. Dựa trên Hotstuff, AptosBFTv4 đã giảm độ trễ khi xác nhận từ 3 bước xuống còn 2 bước, giảm 33% độ trễ mà không hy sinh độ phức tạp trong giao tiếp.

Việc thực hiện giao thức đã xem xét tính an toàn nghiêm ngặt và khả năng mở rộng, tách biệt rõ ràng các biến không đổi để có thể kiểm tra và kiểm toán hiệu quả, thực thi nguyên tắc không phân nhánh. Ngăn xếp phần mềm giống nhau đã trải qua 4 lần nâng cấp và được thử nghiệm trên mạng thời gian thực, chứng minh sự chu đáo và tính vững chắc trong quá trình phát triển của nó. Trong lần lặp thứ tư, AptosBFTv4 trở thành giao thức đồng thuận Byzantine chịu lỗi sản xuất nhanh nhất.

Ngay cả khi một số nút gặp sự cố, Aptos vẫn có thể đảm bảo hoạt động bình thường của toàn bộ mạng. Điều này nhờ vào việc duy trì hệ thống uy tín trên chuỗi, hệ thống này sử dụng khả năng sẵn có và hiệu suất trong quá khứ làm chỉ số cho tương lai, tự động giảm thiểu tác động tiêu cực từ những người xác thực chậm phản ứng và hoạt động kém.

5. Các biện pháp an ninh tăng cường niềm tin của người dùng

Tài khoản Aptos hỗ trợ quản lý khóa linh hoạt, bao gồm việc xoay vòng khóa, tính năng mã hóa nhanh chóng và mô hình quản lý hỗn hợp. Việc xoay vòng khóa là một thói quen an toàn tốt, rất quan trọng để ngăn chặn các cuộc tấn công từ xa có thể đe dọa các tài khoản đa phương. Trên các blockchain khác, việc xoay vòng khóa thường yêu cầu di chuyển tất cả tài sản đến tài khoản mới. Phương pháp tách rời tài khoản và khóa của Aptos cho phép bổ sung liền mạch các thuật toán chữ ký số mới, hỗ trợ các loại khóa công khai và riêng tư khác nhau. Mô hình quản lý hỗn hợp hỗ trợ các giải pháp phục hồi nâng cao và quản lý tài khoản, giúp thu hẹp khoảng cách giữa Web2 và Web3.

Ví có thể sử dụng tính năng thực thi giao dịch trước, giải thích kết quả giao dịch trước khi người dùng ký. Phương pháp đánh giá trước này có thể giảm thiểu rủi ro an ninh, chẳng hạn như tấn công lừa đảo. Để cải thiện hơn nữa trải nghiệm người dùng, blockchain Aptos đã giới hạn tính khả thi của mỗi giao dịch và ngăn chặn người ký bị ảnh hưởng bởi hiệu lực vô hạn thông qua cơ chế bảo vệ ba lớp bao gồm số sê-ri, thời gian hết hạn và ID chuỗi.

Giao thức đồng thuận của Aptos và lưu trữ đã được xác thực cung cấp hỗ trợ liền mạch và thực tiễn cho giao thức khách nhẹ, từ đó mang lại trải nghiệm người dùng an toàn và đáng tin cậy hơn. Mạng lưới Aptos hoan nghênh bất kỳ ai kết nối với nút đầy đủ để truy cập trực tiếp dữ liệu đã được xác thực, thể hiện triết lý "không tin tưởng, mà phải xác minh" của Web3. Để đạt được điều này, Aptos đã xây dựng một cấu trúc cây đa phát hiệu quả, cung cấp cho người tham gia mạng lưới có khả năng thông lượng cao và độ trễ thấp, phục vụ cho việc truyền tải trạng thái blockchain. Người tham gia có thể xử lý tất cả các giao dịch từ khi khai sinh đến nay, hoặc hoàn toàn bỏ qua lịch sử blockchain, chỉ đồng bộ trạng thái mới nhất. Khách nhẹ có thể đồng bộ một phần trạng thái blockchain, chẳng hạn như tài khoản hoặc giá trị dữ liệu cụ thể, và cho phép đọc trạng thái đã được xác thực, chẳng hạn như sử dụng dấu thời gian BFT để lấy số dư tài khoản đã được xác thực.

6. Kiến trúc mô-đun hướng tới tương lai

Aptos có gen khả năng nâng cấp, từ đầu đã thiết kế mỗi phần của hệ thống theo cách mô-đun và linh hoạt. Điều này cho phép kiến trúc Aptos hỗ trợ nâng cấp thường xuyên, có nghĩa là blockchain có thể nhanh chóng áp dụng những tiến bộ công nghệ mới nhất và cung cấp hỗ trợ công nghệ cho các trường hợp sử dụng mới nổi.

Kiến trúc mô-đun của Aptos mang lại sự linh hoạt cho khách hàng và được tối ưu hóa cho việc nâng cấp thường xuyên mà không có thời gian ngừng hoạt động. Những đặc điểm này đã được thể hiện đầy đủ trong các lần lặp lại mạng chính trước đó, mạng thử nghiệm và nhiều lần thử nghiệm áp lực nội bộ. Blockchain Aptos cũng bao gồm một giao thức quản lý thay đổi trên chuỗi tích hợp, cho phép triển khai nhanh chóng các đổi mới công nghệ mới và hỗ trợ các tình huống ứng dụng Web3 mới.

7. Cơ chế thưởng dựa trên đề xuất

Mạng chính Aptos sử dụng phần thưởng dựa trên hiệu suất đề xuất như một hệ thống phần thưởng staking để thúc đẩy mức độ phi tập trung cao hơn. Cơ chế này có ưu điểm vượt trội so với hệ thống phần thưởng dựa trên bỏ phiếu trước đây.

Hệ thống dựa trên đề xuất có thời gian chờ cao hơn, ít nhạy cảm với độ trễ giữa các vùng. Điều này nâng cao tỷ lệ thưởng cho các nút ở vị trí địa lý xa, hạn chế ảnh hưởng của phân bố địa lý. Ví dụ, ngay cả khi các xác thực viên không ở gần vị trí vật lý của cụm nút lớn nhất, họ vẫn có thể nhận được phần thưởng hợp lý. Mô hình thưởng này vẫn xem xét hành vi bỏ phiếu, vì hiệu suất bỏ phiếu tốt sẽ ảnh hưởng đến xác suất bầu cử của người đề xuất.

8. Cây Merkle thưa hiệu suất cao

Aptos sử dụng thiết kế Jellyfish Merkle Tree )JMT(, tận dụng mô hình khóa phiên bản đơn điệu để tối ưu hóa hiệu suất ghi của động cơ lưu trữ dựa trên LSM tree (như RocksDB). JMT đạt được sự cân bằng tối ưu thực tiễn giữa việc sử dụng CPU, hiệu quả I/O và không gian lưu trữ, đảm bảo hiệu suất thỏa đáng trong khi giữ cho kích thước dữ liệu trạng thái trên đĩa ở mức hợp lý.

Ngoài JMT như một định dạng lưu trữ trạng thái Aptos, còn có một triển khai cây Merkle thưa không khóa trong bộ nhớ. Triển khai này được thiết kế đặc biệt cho bộ nhớ đệm và song song hóa, kết hợp với Block-STM để thúc đẩy cập nhật trạng thái toàn cầu hiệu suất cao.

![8 đổi mới giúp Aptos trở thành blockchain mới xuất sắc])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-bcbc2b1a646b35c43945b9a2968d811f.webp(