Ethereum, Solana ve Aptos'un işlem yaşam döngüsündeki teknik farklılıklarının derinlemesine analizi

Farklı kamu blok zincirlerinin teknik özelliklerini karşılaştırmak, gözlem açısına bağlı olarak karmaşık görünebilir. Aptos ile diğer kamu blok zincirleri arasındaki farkları doğru bir şekilde anlamak için, işlem yaşam döngüsünü bir kesişim noktası olarak seçebiliriz. İşlemin oluşturulmasından nihai durum güncellemesine kadar olan tam süreci analiz ederek; oluşturma ve başlatma, yayınlama, sıralama, yürütme ve durum güncellemesi dahil olmak üzere, her bir blok zincirinin tasarım düşüncesini ve teknik tercihlerinin net bir şekilde kavrayabiliriz.

Tüm blockchain işlemleri bu beş adım etrafında şekillenir. Bu makalede Aptos merkez alınarak, onun benzersiz tasarımı analiz edilecek ve Ethereum ile Solana ile karşılaştırılacaktır.

Aptos: İyimser Paralel ve Yüksek Performans Tasarımı

Aptos, yüksek performansa odaklanan bir kamu zinciridir. İşlem yaşam döngüsü Ethereum ile benzerdir, ancak benzersiz optimist paralel yürütme ve bellek havuzu optimizasyonu sayesinde önemli bir performans artışı sağlamıştır.

Oluşturma ve Başlatma

Aptos ağı, hafif düğümler, tam düğümler ve doğrulayıcılardan oluşur. Kullanıcılar hafif düğümler (cüzdan veya uygulama gibi) aracılığıyla işlemler başlatır, hafif düğüm işlemi yakındaki tam düğümlere iletir, tam düğüm ise doğrulayıcılara senkronize eder.

yayın

Aptos, hafıza havuzunu korumuştur, ancak QuorumStore'dan sonra hafıza havuzları arasında paylaşım yoktur. Ethereum'dan farklı olarak, hafıza havuzu sadece bir işlem tamponu değildir. İşlemler hafıza havuzuna girdiğinde, sistem kurallara (örneğin FIFO veya Gaz ücreti) göre ön sıralama yapar ve sonraki paralel yürütmelerde işlemlerin çakışmamasını sağlar. Bu tasarım, önceden okuma/yazma kümesi beyan etme ihtiyacının yüksek donanım gereksinimlerini ortadan kaldırır.

sıralama

Aptos, AptosBFT konsensüsünü kullanır ve önerenlerin temelde işlemleri serbestçe sıralaması mümkün değildir. Bellek havuzundaki ön sıralama çatışma önleme amacıyla önceden tamamlanmıştır; blokların oluşturulması doğrulayıcılar arasındaki iş birliğine daha fazla bağımlıdır, öneren liderliğinden ziyade.

yürütme

Aptos, optimistik paralel yürütmeyi gerçekleştirmek için Block-STM teknolojisini kullanır. İşlemler, çakışma olmadığı varsayılarak aynı anda işlenir; eğer yürütme sonrası bir çakışma tespit edilirse, etkilenen işlemler yeniden yürütülür. Bu yöntem, çok çekirdekli işlemcileri kullanarak verimliliği artırır ve TPS 160.000'e kadar çıkabilir.

durum güncellemesi

Doğrulayıcı senkronizasyon durumu, nihai doğruluk kontrol noktası onayı ile sağlanır, bu da Ethereum'un Epoch mekanizmasına benzer, ancak daha verimlidir.

Aptos'un temel avantajı, optimistik paralellik ve bellek havuzu ön sıralaması kombinasyonudur; bu, hem düğüm performans gereksinimlerini azaltmakta hem de önemli ölçüde throughput'u artırmaktadır.

Ethereum: Seri İcra Referansı

Ethereum, akıllı sözleşmelerin öncüsü olarak, halka açık blok zinciri teknolojisinin başlangıç noktasıdır ve işlem yaşam döngüsü Aptos'u anlamak için temel bir çerçeve sağlar.

Ethereum işlem yaşam döngüsü

• Oluşturma ve Başlatma: Kullanıcı, cüzdan aracılığıyla bir ara ağ veya RPC arayüzü üzerinden işlem başlatır.
• Yayın: İşlem, paketlenmeyi beklerken kamu hafızasına girer.
• Sıralama: PoS güncellemesinden sonra, blok inşaatçıları kar maksimizasyonu ilkesine göre işlemleri paketler, ara katman teklif vererek önericiye sunar.
• İcra: EVM, işlemleri seri olarak işler, tek iş parçacığı durumu günceller.
• Durum güncellemesi: Bloklar, nihai durumu onaylamak için iki kontrol noktasından geçmelidir.

Ethereum'un seri yürütme ve bellek havuzu tasarımı performansı sınırlıyor, blok süresi 12 saniye/slot, TPS düşük. Buna karşılık, Aptos paralel yürütme ve bellek havuzu optimizasyonu sayesinde niteliksel bir sıçrama gerçekleştirdi.

Solana: Kesinlikli Paralellikte Uç Optimizasyon

Solana yüksek performansıyla tanınır, işlem yaşam döngüsü Aptos'tan belirgin şekilde farklıdır, özellikle bellek havuzu ve yürütme yöntemleri açısından.

Solana işlem döngüsü

• Oluşturma ve Başlatma: Kullanıcı cüzdan aracılığıyla işlem başlatır.
• Yayın: Ortak bellek havuzu yok, işlemler doğrudan mevcut ve sonraki iki önericiye gönderilir.
• Sıralama: Teklif sahibi, PoH (Tarih Kanıtı) temelinde blokları paketler, blok süresi yalnızca 400 milisaniyedir.
• Uygulama: Sealevel sanal makinesi, çakışmaları önlemek için okuma/yazma kümesini önceden bildirdiği belirleyici paralel yürütme kullanır.
• Durum güncellemesi: BFT konsensüs hızlı onay.

Solana'nın bellek havuzunu kullanmama nedeni, bellek havuzunun bir performans darboğazı haline gelebilmesidir. Bellek havuzu olmadan ve Solana'nın benzersiz PoH konsensüsü sayesinde, düğümler hızlı bir şekilde işlem sırası konsensüsüne ulaşabilir, böylece işlemlerin bellek havuzunda sıraya girmesi gerekmez ve işlemler neredeyse anında gerçekleştirilebilir. Ancak bu, ağ aşırı yüklendiğinde işlemlerin beklemek yerine atılabileceği anlamına gelir; kullanıcıların işlemleri yeniden göndermesi gerekir.

Buna karşın, Aptos'un iyimser paralelliği, okuma/yazma kümesi beyanı gerektirmiyor, düğüm eşiği daha düşük ve TPS daha yüksek.

Paralel Yürütmenin İki Yolu: Aptos vs Solana

İşlemlerin gerçekleştirilmesi, blok durumunun güncellenmesini temsil eder; bu, işlem başlatma talimatlarının nihai bir duruma dönüşme sürecidir. Paralel yürütme, çok çekirdekli işlemcilerin ağ durumunu aynı anda hesapladığı süreci ifade eder. Şu anda piyasada bulunan paralel yürütme, esas olarak belirleyici paralel yürütme ve iyimser paralel yürütme olmak üzere iki şekilde sınıflandırılmaktadır.

• Belirleyici Paralellik (Solana): İşlem yayını öncesinde okuma/yazma kümesi beyan edilmelidir, Sealevel motoru beyan edilenleri kullanarak çelişkisiz işlemleri paralel olarak işler, çelişen işlemler ise seri olarak yürütülür. Avantajı verimlilik, dezavantajı ise yüksek donanım gereksinimidir.

• Optimistik Paralel (Aptos): Çatışma olmadığı varsayıldığında, Block-STM paralel yürütme sonrasında doğrulanır; eğer çatışma varsa, yeniden deneme yapılır. Bellek havuzunun ön sıralanması, çatışma riskini azaltır ve düğümlerin yükü daha hafif olur.

Örnek: Hesap A bakiyesi 100, işlem 1 B'ye 70 transfer ediyor, işlem 2 C'ye 50 transfer ediyor. Solana, çatışmayı önceden doğrulamak için beyan yoluyla sıralı bir işlem gerçekleştirir; Aptos, paralel yürütme sonrası bakiye yetersizliği tespit ederse, yeniden ayarlama yapar. Aptos'un esnekliği onu daha ölçeklenebilir kılar.

Çatışma doğrulamasını önceden tamamlamak için bellek havuzunda iyimser paralel

İyimser paralel işlemenin temel düşüncesi, paralel olarak işlenen işlemlerin çakışmayacağını varsaymaktır; bu nedenle, işlem yürütülmeden önce uygulama tarafı işlem beyannamesi sunmak zorunda değildir. Eğer işlem yürütüldükten sonra doğrulama sırasında bir çakışma tespit edilirse, Block-STM etkilenen işlemleri yeniden yürütür ve tutarlılığı sağlamak için gerekli önlemleri alır.

Aptos'ta, işlemler kamu bellek havuzuna girdikten sonra, belirli kurallara (FIFO ve Gaz ücretleri gibi) göre ön sıralama yapılır ve bu, bir blok içindeki işlemlerin paralel yürütülmesi sırasında çakışmamasını sağlar. Bu işlem ön sıralaması, Aptos'un iyimser paralelizmi gerçekleştirmesi için anahtardır. Solana'nın işlem beyanı getirmesi gerekirken, Aptos'un bu mekaniğe ihtiyacı yoktur, bu nedenle düğüm performansı gereksinimleri büyük ölçüde azalır. İşlemlerin çakışmadığına dair ağ yükü sağlanırken, Aptos'un bellek havuzuna katılımının TPS üzerindeki etkisi, Solana'nın işlem beyanının maliyetinden çok daha azdır. Bu nedenle, Aptos'un TPS'si 160,000'e kadar çıkabilir ve bu, Solana'nın iki katından fazladır.

Güvenliğe dayalı anlatım, Aptos'un gelişim yönüdür

RWA (Gerçek Dünya Varlıkları)

Aptos'un RWA alanındaki avantajları:

• Block-STM, ağ tıkanıklığı nedeniyle meydana gelen hak teslimi gecikmelerini önlemek için birden fazla varlık transfer işlemini paralel olarak işleyebilir.
• Bellek havuzu ön sıralaması, işlemlerin sırasına göre yürütülmesini sağlar ve varlık kayıtlarının güvenilirliğini korur.
• Move dilinin modüler tasarımı ve güvenliği, karmaşık RWA uygulamalarının inşasını teşvik etmektedir.

Aptos'un RWA alanındaki ilerlemesi:

• Temmuz 2024'te Ondo Finance'ın USDY'si tanıtılacak, 10 Mart itibarıyla USDY'nin Aptos'taki piyasa değeri yaklaşık 15 milyon dolar.
• Ekim 2024'te Franklin Templeton, Aptos üzerinde BENJI token'ını piyasaya sürdü.
• Libre ile işbirliği yaparak menkul kıymet tokenizasyonunu ilerletmek, Brevan Howard, BlackRock ve Hamilton Lane'in yatırım fonlarını içermektedir.

stabil coin ödemesi

Aptos'un stabilcoin ödemeleri alanındaki avantajları:

• Move dilinin kaynak modeli, çift harcamayı önler ve stabilcoin transferlerinin doğruluğunu garanti eder.
• Düşük Gas ücretleri, onu küçük ödemeler için son derece rekabetçi hale getiriyor.
• Bellek havuzu ön sıralaması ve Block-STM, ödeme işlemlerinin kararlılığını ve düşük gecikmeyi garanti eder.
• AptosBFT'nin merkeziyetsiz konsensüsü merkeziyetçilik riskini azaltır ve aynı zamanda geliştiricilerin KYC/AML kontrollerini entegre etmelerini destekler.

Gelecek Gelişim Yönü:

• Stabilcoinlerin büyük ölçekte benimsenmesini teşvik etmek
• Sınır ötesi ödeme ağı oluşturmak
• Ödeme devleriyle birlikte zincir üstü hesaplama sistemi geliştirmek
• İçerik üreticilerinin gerçek zamanlı bahşişleri gibi mikro ödeme senaryolarını destekler.

Özet: Aptos'un Teknik Farklılıkları ve Gelecek Anlatısı

Aptos, işlem yaşam döngüsünün kritik aşamalarına güvenlik ve verimlilik unsurlarını entegre etmiştir, tasarımı performans ile güvenlik arasında bir denge sağlamaktadır. Bellek havuzu ön sıralaması, Block-STM'nin iyimser paralelliği ile birleştirilerek, düğüm eşiğini düşürmekte ve yüksek işlem hacmi gerçekleştirmektedir. Bu "denge içinde hız" yaklaşımı, Move dilinin kaynak modeli ile desteklenerek, Aptos'a daha yüksek bir güvenlik sağlamakta.

Aptos, RWA ve PayFi alanlarında büyük potansiyel sergilemektedir. RWA açısından, yüksek verim kapasitesi büyük ölçekli varlıkların zincire eklenmesini destekler; PayFi ve stabilcoin ödemelerinde ise düşük maliyet, yüksek verimlilik ve uyumluluk mikro ödemeleri ve uluslararası uzlaşmayı destekler.

Gelecekte, Aptos'un "güvenliğe dayalı değer ağı" anlatımıyla geleneksel finans ile blockchain ekosistemini bağlayarak, RWA ve PayFi alanlarında sürekli olarak güçlenmesi ve güven ile ölçeklenebilirliği bir arada sunan yeni bir kamu blockchain yapısı inşa etmesi bekleniyor.