交易生命週期視角下的公鏈技術對比

對比不同公鏈技術的差異可能會顯得枯燥。快速準確理解Aptos與其他公鏈區別的關鍵在於選擇合適的切入點。一筆交易的生命週期是理想的分析視角，通過考察交易從創建到最終狀態更新的完整過程，可以清晰把握各公鏈的設計思路與技術取舍。

所有區塊鏈交易都圍繞創建與發起、廣播、排序、執行和狀態更新這五個步驟展開。本文將以Aptos爲中心，剖析其獨特設計，並與以太坊和Solana進行對比。

Aptos：樂觀並行與高性能設計

Aptos是一條強調高性能的公鏈，其交易生命週期通過獨特的樂觀並行執行和內存池優化實現了顯著性能提升。

創建與發起

用戶通過輕節點發起交易，輕節點將交易轉發給全節點，再同步至驗證者。

廣播

Aptos保留了內存池，但在QuorumStore之後內存池間不共享。系統根據規則對交易進行預排序，確保後續並行執行時交易無衝突。這種設計避免了需提前聲明讀寫集合的高硬件需求。

排序

採用AptosBFT共識，提議者原則上無法自由排序交易。內存池預排序已提前完成衝突規避，區塊生成更依賴驗證者間的協作。

執行

使用Block-STM技術實現樂觀並行執行。交易被假設無衝突並同時處理，若執行後發現衝突，受影響的交易會被重新執行。這種方式利用多核處理器提升效率，TPS可達160,000。

狀態更新

驗證者同步狀態，最終性通過檢查點確認，效率較高。

Aptos的核心優勢在於樂觀並行與內存池預排序的結合，既降低了節點性能需求，又大幅提升了吞吐量。

以太坊：串行執行的基準

以太坊作爲智能合約的開創者，是公鏈技術的原點。其交易生命週期爲理解其他公鏈提供了基礎框架。

以太坊交易生命週期

• 創建與發起：用戶通過錢包經中繼網關或RPC接口發起交易。
• 廣播：交易進入公共內存池，等待打包。
• 排序：PoS升級後，區塊構建者按利潤最大化原則打包交易，中繼層競標後提交給提議者。
• 執行：EVM串行處理交易，單線程更新狀態。
• 狀態更新：區塊需通過兩個檢查點確認最終性。

以太坊的串行執行和內存池設計限制了性能，區塊時間爲12秒/插槽，TPS較低。相比之下，Aptos通過並行執行和內存池優化實現了質的飛躍。

Solana：確定性並行的極致優化

Solana以高性能著稱，其交易生命週期與Aptos差異顯著，尤其在內存池和執行方式上。

Solana交易生命週期

• 創建與發起：用戶通過錢包發起交易。
• 廣播：無公共內存池，交易直接發送給當前及下兩位提議者。
• 排序：提議者基於PoH（Proof of History）打包區塊，區塊時間僅400毫秒。
• 執行：Sealevel虛擬機採用確定性並行執行，需提前聲明讀寫集合以避免衝突。
• 狀態更新：BFT共識快速確認。

Solana不使用內存池，節點能夠快速達成交易順序共識，避免了交易在內存池中排隊的需要。然而，這也意味着在網路過載時，交易可能被丟棄而非等待，用戶需重新提交。

相比之下，Aptos的樂觀並行無需聲明讀寫集合，節點門檻更低，TPS卻更高。

並行執行的兩種路徑：Aptos vs Solana

並行執行分爲確定性並行執行和樂觀並行執行兩種方式。這兩種開發方向的差異根源在於如何確保並行交易不發生衝突。

• 確定性並行（Solana）：交易廣播前需聲明讀寫集合，Sealevel引擎根據聲明並行處理無衝突交易，衝突交易串行執行。優點是高效，缺點是硬件需求高。

• 樂觀並行（Aptos）：假設交易無衝突，Block-STM並行執行後驗證，若有衝突則重試。內存池預排序降低衝突風險，節點負擔更輕。

樂觀並行通過內存池來提前完成衝突確認

Aptos的樂觀並行並非單純假設交易無衝突，而是在交易廣播階段提前規避了風險。交易進入公共內存池後，會根據一定規則進行預排序，確保一個區塊內的交易在並行執行時不會衝突。

這種交易預排序是Aptos實現樂觀並行的關鍵。與Solana需引入交易聲明不同，Aptos無需此機制，因此對節點性能的要求大幅降低。在確保交易不衝突的網路開銷上，Aptos加入內存池對TPS的影響遠小於Solana引入交易聲明的代價。因此，Aptos的TPS可達160,000，超過Solana一倍以上。

基於安全性的敘事是Aptos的發展方向

RWA

Aptos在RWA領域的優勢：

• Block-STM能並行處理多筆資產轉移交易，避免確權延遲。
• 內存池預排序確保交易按序進入執行，維持資產記錄可靠性。
• Move語言的模塊化設計和安全性，便於構建可靠的RWA應用。

Aptos在RWA市場的發展：

• 2024年7月，引入Ondo Finance的USDY，市值約1500萬美元。
• 2024年10月，富蘭克林鄧普頓推出BENJI代幣。
• 與Libre合作推進證券代幣化，增強機構投資者訪問。

穩定幣支付

Aptos在PayFi和穩定幣支付領域的優勢：

• Move語言通過資源模型防止雙重支付，確保交易準確性。
• 低Gas費用使其在小額支付場景中極具競爭力。
• 內存池預排序和Block-STM保證支付交易的穩定性和低延遲。
• AptosBFT的去中心化共識降低中心化風險，模塊化架構支持合規檢查。

未來發展方向：

• 推動穩定幣大規模採用，打造跨境支付網絡。
• 與支付巨頭合作開發鏈上結算系統。
• 支持微支付場景，如內容創作者實時打賞。

總結：Aptos的技術差異與未來敘事

Aptos的設計在性能與安全之間取得了平衡。其內存池預排序結合Block-STM的樂觀並行，既降低了節點門檻，又實現了160,000 TPS的高吞吐量。這種"穩中求快"的思路，輔以Move語言的資源模型，賦予Aptos更高的安全性。

Aptos在RWA和PayFi敘事中展現出巨大潛力。在RWA領域，其高吞吐量支持大規模資產上鏈。在PayFi和穩定幣支付中，Aptos的低成本、高效率和合規性支持微支付與跨境結算，有望成爲"下一代支付基礎設施"。

未來，Aptos可憑藉"安全驅動的價值網路"敘事，連接傳統金融與區塊鏈生態，在RWA和PayFi領域持續發力，構建兼具信任與擴展性的公鏈新格局。