Nansen：万字详解Aptos技术特性与生态现状

原文来源：Nansen

TL；DR

• 与 Sui 类似，Aptos 是由 Meta(Face Book) 的前员工开发的，Diem 链是 Meta 的最初区块链计划，于今年 1 月被放弃。

• Aptos 专注于以类似于 Sui 和 Solana 的方式最大化网络容量，但有一些关键区别：

• Aptos 通过利用 Block-STM 引擎并行处理事务，该引擎乐观地并行执行批量事务并在执行后对其进行验证，从而在给定特定顺序的情况下最大化并行性。

• Aptos 区块链原生集成并在内部使用 Move 语言，旨在实现快速和 安全 的交易执行，让开发人员能够更好地保护他们的产品免受恶意实体的侵害。

• Aptos 声称其重新设计的状态同步协议允许客户端以亚秒级延迟验证和同步超过 1 万 TPS，并且 Aptos 有望很快达到 10 万 TPS。 今年 8 月 19 号，Aptos 激励性测试网 第三阶段的开启。

概述 Overview

Aptos 是由 Mo Shaik 和 Avery Ching 创立的新的第 1 层区块链，他们都是参与 Diem 项目的前 Meta 开发人员。 它侧重于以类似于 Sui 和 Solana 的方式最大化网络容量，但有一些关键区别。

Aptos 的使命

通过利用去中心化的应用程序解决现实世界的问题，提供一个可以实现大规模采用并实现主流采用到 web3 的区块链。 Aptos 通过其灵活的模块化架构专注于区块链的可靠性、安全性和性能。

关键特性

• 通过 Move 智能合约 编程语言快速安全地执行。

• 通过并行化的事务处理方法实现高吞吐量和低延迟。

• 新的并行事务处理，通过 Block-STM 在单个逻辑实体中支持多个操作。

• 权益加权验证人轮换以优化性能和去中心化。

• 模块化设计旨在进行适当的威胁建模和无缝部署，以确保操作的安全性和可靠性，以及可升级和可配置的设计原则，以通过其模块化架构基于最新技术随着 Aptos 项目的发展而取得进展。

• 用于水平吞吐量可扩展性的分片概念，同时寻求降低节点运营商的复杂性。

Move 语言

与 Sui 一样，Aptos 也使用 Move 作为其编程语言。

其他现有区块链语言的挑战，资产的间接表示：

其他区块链上的资产被编码为整数，这使得开发人员在编写与这些资产交互的程序时很容易出错。

• 稀缺性不可扩展：程序员发现很难创建自定义资产，因为这些新的自定义资产需要具有「稀缺性」，以至于没有人可以凭空创建新的代币。

• 访问控制不灵活：让所有者能够通过访问控制策略保护其资产是相当复杂的。 Move 允许开发人员使用受线性逻辑启发的语义定义自定义资源类型，从而允许创建灵活的自定义访问控制和遵循稀缺概念的自定义资源。这些资源是指任何可以存储价值的东西，例如代币。

• Move 允许开发人员使用受线性逻辑启发的语义定义自定义资源类型，从而允许创建灵活的自定义访问控制和遵循稀缺概念的自定义资源。 这些资源是指任何可以存储价值的东西，例如代币。

• Move 的资源安全旨在确保资源永远不会被复制、重复使用或丢失，只能在程序存储位置之间移动。 这可以防止恶意个人在未经许可的情况下复制现有资产或创建新资产。 甚至 Meta 现已失效的 Libra 货币 也被实现为自定义资源，在 Move 语言中没有特殊状态。 有了这些安全保证，开发人员可以更轻松地进行构建，而不必担心需要确保安全性和稀缺性，因为 Move 语言已经内置了它。

AptosBFT 共识机制

AptosBFT 是网络的 BFT 共识算法，是久经考验的 HotStuff 共识协议（基于领导者的 BFT 复制协议）的变体。 AptosBFT 只需 2 次网络往返即可验证交易并提交区块（比其他共识机制安全验证 交易所 需的多轮投票更快）。 该协议还旨在实现亚秒级的最终确定性，再加上 Aptos 的自动领导轮换优化，该优化分析链上状态并自动更新领导轮换以适应无响应的验证者，而无需任何人工干预。 这使得它非常适合分散的环境。

并行事务执行

Aptos 使用并行执行，允许在任何给定时间处理更多事务。 这种设计类似于同样由前 Meta 员工创立的 Sui。

Aptos 的并行执行利用 Block-STM 引擎，该引擎乐观地并行执行批量事务并在执行后对其进行验证，从而在给定特定顺序的情况下最大化并行性。 当发生冲突时，不成功的交易会被重新执行，所有更高的交易也会被重新验证。

Block-STM 的独特之处在于它能够针对任何工作负载优化其并行架构，从而使其同时支持更复杂的事务。 这种设计为用户提供了低延迟和成本。

在 Rollup 卷积和分片都是炒作的时代，人们经常忘记与这些方法相关的二阶问题，例如更高的事务延迟和缺乏可组合性。 这就是 Aptos 可以大放异彩的地方，它提供了汇总和分片应该带来的大部分功能，而不会出现更高的延迟和缺乏可组合性等问题。

Block-STM 优点:

• 无需单独提交事务：避免单独提交事务的同步成本。 Block-STM 只是以轻同步的方式懒惰地提交一个块中的所有事务。

• VM 为乐观内存访问提供安全性：交易以 Move 和 Solidity 等智能合约语言指定，并在封装其执行并确保安全行为的虚拟机中运行。 这很好地分离了抽象，并允许 Block-STM 在并行推测执行期间避免处理不一致状态的后果。

• 预定义的顺序减少了同步：保证最终结果与按固定、预设顺序顺序执行的事务相匹配，这减少了执行期间所需的同步量。

查看上面将 Block-STM 性能与块的顺序执行进行比较的测试结果，有 32 个线程并行工作，网络能够以低延迟和低延迟时间处理惊人的 160,000 TPS。 那么现在问题来了，Aptos 是如何实现这种性能的呢？ 这真的要归功于它的协作调度器和它的多版本控制技术，这有助于网络提高效率。

协作调度程序通过以下方式提供帮助：

• 防止重复工作：虽然每个中止的事务都会重新执行，但同一个事务永远不会被多个线程同时执行。

• 确保安全性：如果重新执行事务，则必须重新验证所有更高级别的事务。 结果，相同的事务执行可能会由不同的线程同时验证，但最多可以中止它。

• 正确排序：遇到依赖关系的事务在解决依赖关系后恢复。

Aptos 的并行执行引擎可能会改变现有的 MEV 技术，因为现在对事务进行排序，或者在一个或多个块中重新排序以优化并行执行的并发性。

Move vs Solidity 语言安全性对比

使用编程语言 Solidity 的区块链存在许多黑客攻击和漏洞。 Solidity 容易受到诸如重入、计算 over/under 等漏洞的影响。

Move 专为安全的资源管理和模块化而构建。 Move 编程语言支持安全功能，例如：

• 能够验证功能正确性的 Move Prover

• 无法 分叉 或丢弃的已定义自定义资源

数据存储和所有权

由于数据存储和所有权存储在 Aptos Move 所有者的帐户中，因此所有者可以确保恶意编程模块无法修改所有者的资产。 标准的订单簿结构和界面不会让构建在 Aptos 之上的应用程序获得对帐户及其资产的后门访问权限。

状态同步

对于 Aptos 等高吞吐量网络，节点之间的状态同步可能会占用大量 CPU。这个因素在区块链设计中经常被忽视，也是项目很少讨论的问题。

为了提高网络的性能，Aptos 重新设计了其最新的状态同步协议，该团队声称该协议可以以亚秒级延迟验证和同步超过 10,000 TPS，网络有望很快达到 100,000 TPS。

鉴于验证者已经执行交易并通过 Merkle 证明证明生成的区块链状态，节点可以依赖验证者产生的状态增量并跳过交易执行（繁重的工作），从而允许它们直接更新分类帐状态。然而，这种方法确实是以增加网络使用量为代价的（大约 2.5 倍）。

使 Aptos 能够实现此类结果的一个关键特性是它使用 Merkle 累加器进行同步。该累加器提供了特定交易包含在链中的证明，从而防止节点不得不下载整个交易账本。受信任的航路点还可以让节点更快地同步以赶上。显然，作为一种脱链机制，没有办法「证明」一个航路点，节点必须信任航路点才能快速启动。 现在……为什么状态同步很重要？

• 影响最终确定时间 (TTF)：区块链数据在网络中复制的速度越快，TTF 越低。

• 让验证者跟上速度：如果状态同步无法像共识执行交易一样快地处理交易，那么崩溃的验证者将永远无法恢复。

• 去中心化：是的，这仍然存在。 更快的状态同步提供了验证器集之间的更多轮换，这允许网络从更多验证器集中进行选择。 更多的验证者集 = 更少的中心化。

• 数据正确性：状态同步有助于避免恶意实体操纵网络（例如审查、修改等）。

Aptos 状态同步协议的构建块

• 持久存储：Aptos 使用 RocksDB 来确保数据在意外的机器崩溃和故障期间是安全的。

• 可验证的区块链数据：Aptos 使用 Merkle 树来处理已提交的交易和生成的链状态，并让验证者签署 Merkle 根以进行身份验证。

• 信任根：鉴于 Aptos 支持动态验证器集，节点需要能够从 Aptos 区块链的已验证历史中识别当前验证器集。 Aptos 通过使用 (i) Aptos 认证的 genesis blob 来做到这一点，它标识了第一个验证器集和初始区块链状态 S⁰； (ii) 最近的可信航路点（例如，当前验证者集和区块链状态 Sⱽ 的哈希）。 Genesis Blob 和 Waypoint 共同构成信任根，允许对等方同步真正的 Aptos 区块链并防止攻击。 Aptos 以简单的形式提供了一系列证据，使对等方可以明显地识别出真正的链。

函数调用

Move 使用静态调度，值类型和引用类型都支持，而 EVM 使用动态调度，只有引用类型支持。 这意味着对于动态调度，实现是在运行时而不是在编译时选择的，这会导致它更加昂贵。 另一方面，静态调度编译器在编译时知道要调用哪个实现，因此编译器可以在优化的同时快速执行。 这让 Move 比 EVM 更有优势，因为交易可以更快、更高效地完成。

密钥管理

Not your keys, not your coins.

Aptos 账户支持密钥轮换和混合托管模型。 例如，用户可以将轮换帐户私钥的能力委托给一个或多个保管人和其他受信任的实体。

用户可以通过使用移动模块在特定情况下旋转密钥来进行设置。 此类密钥恢复服务可以显着减少私钥泄露或丢失。 这个功能在 Fireblocks-Stakehound 争议发生时会很棒，当时据说 Fireblocks 未能备份客户的私钥，导致 ETH 损失 7500 万美元。

状态分片 — 水平吞吐量扩展

Aptos 将以单一账本状态启动；然而，在未来，为了提高可扩展性，它将过渡到多个分片账本状态，同时保持去中心化。这些分片中的每一个都将提供同质的 API，并将分片视为一流的概念。

数据可以通过桥在分片之间传输，有点类似于以太坊中的信标链通过共享交易数据来促进分片之间的通信。通过这种方案，每个节点只需要存储分配给它的状态数据，并且可以从其他节点获取它需要的其他状态数据。开发人员可以自由选择最适合他们需求的分片方法。为了最大限度地提高分片内连接的有效性，例如，开发人员可以建议创建一个新分片或将用户分组到一个分片中。

这种设计允许开发人员使用跨分片的单一通用状态进行编程，并使 钱包 能够轻松地为其用户合并分片数据。

正在进行的 Aptos 测试网

截至 5 月 19 日，Aptos Incentive Testnet 2 (AIT2) 的注册已结束。 Aptos Incentivized Testnet 3 (AIT3) 注册将于 8 月 19 日开始。 AIT2 的 225 个社区节点遍布全球 44 个国家和 110 个城市。 运行一个节点的要求如下：

• 按时执行要求的目标，例如在 24 小时内加入验证者集并在结束后退出

• 由指标推送数据定义的节点活跃度 >= 95%

• 每小时一个共识提案定义的参与度 >= 95%

• 在至少 25% 的共识轮次中投票

符合上述所有标准的选定参与者将获得 500 个 Aptos 代币，达到至少 50% 的活跃度和参与度以及其他标准的参与者将获得 300 个。 至少升级一次的前 10% 的节点、将节点保留在偏远地区的运营商以及帮助识别关键问题和做出重大贡献的运营商将获得 200 个代币奖励。 请注意，只有非美国参与者才能获得 Aptos 代币，并且代币将有一年的锁定期。

由于 Aptos Labs 和 Google Cloud 之间的合作，现在任何人都可以在 15 分钟内在 Aptos 上运行一个节点。 重要的是要注意这一点，因为它表明网络可以增长而不受繁重的硬件要求的限制。 但是，如果 Google Cloud 出现故障，这也会引入可能的单点故障。 谷歌增加的中心化性质及其在美国的强制性合规要求也是值得注意的一点。

DApps 应用和空投

与其他去中心化应用程序类似，据传空投可能会基于各种测试网期间的活动。 除了作为激励验证者之外，为了有机会获得 APTOS 代币或 Aptos 生态系统中其他代币的空投机会，用户应该尝试以下各种应用程序及其所有功能，以下不能包括所有 Aptos 网络中的应用。

钱包类 Wallets

Fewcha Wallet 是一个 web3 钱包，可解锁 Aptos 区块链中的一系列应用程序。 它允许用户安全地存储、发送和交换代币和 NFT 。 它还允许 dApps 构建者的 web3 连接集成到 Aptos 生态系统中。 Fewcha 由 Verichains Lab 审核以确保安全和保障，他们专注于隐私，用户始终可以控制自己的钱包和资金。

Martian Wallet 是一个基于 Aptos 区块链的测试钱包。 它允许用户创建和导入钱包、存入和发送交易、查看钱包历史记录以及查看 NFT。 它得到了 Aptos、Mo Shaikh（Aptos 的联合 创始人 ）和 Toy Ventures 的支持。

Pontem Wallet 是通往 Aptos 和 web3 其余部分的桥梁。 用户可以直接从他们的浏览器扩展访问 Aptos web3 应用程序。 用户可以创建和管理他们的私钥来访问他们的加密货币代币，例如 APTOS 代币和 USDC 。 Pontem 得到 Aptos、Mechanism Capital、 Alameda Research 、 Delphi Digital 、 Animoca Brands 、Kenetic 等公司的支持。

Onto 是一个多链钱包，允许用户使用单个私钥管理他们的所有资产。 Onto 有一个内置的本地 跨链 桥和多链交换，允许用户以低费用进行交换和桥接。

去中心化交易所 DEX 、AMM 和限价订单簿

Empo 旨在在 Aptos 上建立最安全的去中心化交易所。 尚未发布其他信息。

Econia 是 Aptos 区块链的链上订单簿。 其最新功能允许委托托管功能和独立互换。 凭借其新委托的托管范式，它允许保证金交易平台安全地连接贷方、借方、买家和卖家。 其他去中心化应用程序也使用 Econia 的功能和开源代码构建。

Laminar 市场正在 Aptos 上构建现货 DEX。

Pontem Network 正在 Aptos 区块链上构建去中心化交易所。 它的 Liquidswap DEX 是根据 Uniswap 和 Curve 建模的，用于稳定和不稳定的交易对。 要与 Pontem 互动，只需在他们的 Liquidswap DEX 上交换代币并使用他们的 Pontem 钱包。

浏览器

Aptos Explorer 是 Aptos 区块链上的 Etherscan 等价物。 它目前非常简单，除了具有简单的事务数据外，功能有限。

聚合器

Hippo Labs 正在为 Aptos 生态系统构建一个聚合层。 它通过利用友好的面向用户的前端优化聚合机制，使用户可以直接访问多个 DEX 和货币市场的最佳定价和贷款利率。

借贷市场

Vial 协议 ( 潜在空投 ) 建立在 Aptos 区块链上，允许用户无许可地存入抵押品和借入资产。 Vial 是利用合并利率的自主算法流动协议。 用户可以通过借出 / 借入资产和获得 WBTC 和 USDC 测试网代币来参与 Vial 协议，以备将来可能的空投。

衍生品交易平台

Aries Market 是 Aptos 上的保证金交易协议。 它允许用户通过完全链上的订单簿进行借贷和交易。

Tsunami Finance 是一个衍生品平台，允许用户以 0 滑点和高达 30 倍的杠杆率交易现货和永续合约。 它还允许用户获得流动的可持续收益。

NFT 交易市场

Topaz Market ( 潜在空投 ) 是建立在 Aptos 区块链上的 NFT 市场。 它允许用户发现艺术、文化和数字表达。 为了充分探索 NFT 市场，用户可以在平台上购买或创建 NFT，以获得更高的参与度和空 投资 格的可能性。

理财机枪池和流动性质押

Seam Money 是 稳定币 的多链分布式收益解决方案。 它采用简单的 ETF 风格设计，以提供风险调整后的收益率框架回报。

Zaptos Finance 是 aptos 区块链上的流动质押协议。 它将允许用户通过质押 APTOS 的可能，进一步获得他们质押的 APTOS 的收益。

DAO 和支付方式

Paymagic 通过其 API 自动执行 DAO 奖励和支付，并通过 Gnosis Safe 进行保护。 可以通过 Github/Notion/ 等触发团队的支付和付款。 赏金和赠款也可以自动分配给社区，并且还可以安排基于里程碑的付款来补偿贡献者。

域名服务

Aptos 域名服务（潜在空投） Aptos 名称服务是 Aptos 的可组合身份层。 这是一个将名称映射到 Aptos 地址的智能合约。 只需将一个 aptos 名称标记到您的钱包，以便将来有可能获得空投机会。

预言机

Switchboard 是一个可定制的 oracle 协议，用于来自任何 API 的通用和高性能数据推送预言机。

Aptos 背后的投资人

尽管该领域的风险投资公司的投资一直在降温，导致项目以较低的估值筹集资金，但 Aptos 的估值已经比今年 3 月的种子轮融资翻了一倍多。 许多相同的投资者，包括 a16z 和 FTX Ventures，都投资了 Sui 和 Aptos。 有趣的是， FTX Ventures 对这两个项目都有投资，因为有人可能会争辩说 Sui 和 Aptos 与 Solana 有效竞争。 高吞吐量和高度优化的第 1 层世界可能不是零和的，可能存在一个很少有高度优化的 L1 公链 满足其利基市场。

Aptos 种子轮

筹集了 2 亿美元，估值 >$20 亿，a16z 领投， Coinbase Ventures、FTX Ventures、Tiger Global、Multicoin、3 Arrows Capital、ParaFi 的参与。

Aptos 的 A 轮

筹集了 1.5 亿美元 估值：>$40 亿， 由 FTX Ventures 和 Jump Crypto 牵头的回合 a16z、Apollo、Griffin Gaming Partners、淡马锡、Franklin Templeton、Multicoin 和 Circle Ventures 的参与。

Aptos 背后的团队

与 Sui 类似，Aptos 也因其“全明星”团队而备受关注。 Aptos 团队由曾在 Meta 的加密研发部门工作的前 Meta 员工（Novi，开发 Diem 稳定币以及字节码语言 Move）以及一群令人印象深刻的博士、研究人员、工程师、设计师。

Mo Shaikh 联合创始人兼 CEO：前 Meta、Consensys、贝莱德、波士顿咨询集团的主管。

Avery Ching 联合创始人兼 CTO 首席技术官：前首席软件工程师，曾领导 Meta 的内部区块链解决方案、Apache GIraph、雅虎。

Aptos 团队最近进行了积极的招聘，最引人注目的是引入了一些 Solana 员工，其中包括 Solana 前市场营销主管 Austin Virts。 这说明了很多事情，因为这些员工发现离开 Solana 去 Aptos 更有吸引力，也更有希望。

Aptos 路线图

在 AIT3 中，Aptos 计划通过备份和恢复技术提供链上投票和治理以及轻量级状态同步。 实现这一点至关重要，因为这将使 Aptos 能够通过链上治理执行去中心化网络升级，并支持通过备份和恢复技术加入网络的新验证者。

在 AIT4 中，Aptos 计划支持尽可能多的验证者，并提供验证者 DDoS 保护。 这对于更大程度的去中心化以及验证者评估以防止恶意攻击至关重要。

Aptos 的优势

开发者 活动很多，自 Aptos 于 3 月推出他们的 devnet 以来，包括 Potem Network、Martian Wallet 和 Solrise Finance 在内的 100 多个项目已经加入并开始在网络上构建和测试。与任何其他刚起步的项目一样，Aptos 提供的赠款也可能会为其生态系统吸引更多项目和开发。

请注意，Solrise Finance 和 Sabre 协议等相当多的 Solana 项目也在 Aptos 上构建。

最好关注 Aptos 和 Sui 的增长率，看看哪一个占上风，记住它们在基本产品和测试网 / 发布时间表方面的可比性。

来自以太坊的 Sassal，他在一条推文中透露，他坚信 Solana 建设者社区是该领域最强大的社区之一，仅次于显然排名第一的以太坊。然而，他承认，最近几周，这个“强大的社区”已经开始将其 Solana 转移到 Aptos。

Aptos 的阻碍

激烈的 L1s 公链市场竞争：

L1 领域的竞争非常激烈，现有的强者如 Solana 和 Ethereum。 此外，Sui & Celestia 等拥有强大团队和支持者的即将到来的项目也是 L1 未来的主要赌注。 由于 Sui 拥有类似的技术和类似的投资者，因此 Aptos 建立一个社区以吸引开发人员 / 建设者以及零售用户至关重要。

如前所述，有许多项目和 dApp 正在生态系统上构建，其中许多已经在其激励性测试网期间公布和测试。 Aptos 已经启动了 100 多个项目，并且随着 6 月下旬启动 Aptos 赠款计划，很可能会有更多项目在 Aptos 生态系统中建立。

此外，Aptos 在通过其 Discord、Twitter 和 GitHub 建立社区方面非常成功。 这可以在下面的图表中看到，其中包含早期 / 新 L1 竞争对手的社交指标。

众所周知，许多 VC 都在投资 Aptos 和 Sui，作为覆盖高吞吐量 / 最大化网络容量部分的策略。这就是为什么 Sui、Aptos 和 Solana 都有共同投资者的原因。 a16z、Multicoin、ParaFi、Tiger Global 等大牌投资者在加密投资方面有着悠久而成功的历史，并且经常选择该领域的大赢家。他们的影响力和增值可以帮助这些项目。

然而，关于投资者是否只是为了快速赚钱而赶上潮流的在线讨论也越来越多。这是指大型风险投资支持的项目如何经常失败。

还需要注意的是，在相同的融资阶段，与 Solana 等竞争对手相比，Aptos 的估值要高得多。例如，在种子轮融资中，Solana 仅以 0.04 美元 /SOL（约为初始供应量的 15.9%）筹集了 317 万美元，因此 2018 年 4 月的估值约为 2000 万美元，而 Aptos 以 > 2 美元筹集的 2 亿美元 B 估值。 Aptos 的种子轮估值已经高于公开拍卖众筹，后者在 2020 年 3 月为 Solana 提供了 1.1 亿美元的 FDV。鉴于 Aptos 的估值较高，当早期投资者抛售其既得代币时，可能会出现避险事件为了锁定利润。这在很大程度上取决于公开发售的估值，并且基于之前的项目，价格最初会被支撑得更高，以便为早期投资者带来更高的回报。

你可以怎样参与 Aptos?

• 花 15 分钟设置节点以参与激励测试网。

• 创建一个 Aptos 钱包，与 Dapps 进行交互

• 作为建设者和开发者，申请 Grants 项目：以加速和鼓励在 Aptos 区块链上构建应用程序。各种资助类别，例如开发人员工具、SDK、开源和公共产品、应用程序（ DeFi 、NFT、游戏、DAO 等）等等。 可以找到各种标准和提案指南。

最后的重点

重要的是要注意，仅凭技术优势，很难取胜， 这就是为什么有必要跟踪 Aptos 的成长阶段，以及它如何与「相似」Sui 竞争。 考虑到技术差异可能不是吸引大众的差异化因素的空间竞争激烈，交易速度和遵循其当前路线图目标同时建立强大的社区对于 Aptos 至关重要。

尽管由于目前的市场情况，项目估值已跌至新低，但 Aptos Labs 能够以如此惊人的估值筹集资金，这是非常了不起的，L1 公链的叙事仍然非常活跃和流行。