了解新生公鏈Aptos：Diem原班人馬再造公鏈的“出埃及記”_APT:TOS

雖然這是第一輪融資，但無論從技術儲備，還是生態合作來看，Aptos都不能簡單視為一個初創項目。從Diem起步，Aptos能成為公鏈的攪局者嗎？

夭折的Diem穩定幣項目正在以另一種形式重生。

3月15日，由Diem原團隊成員成立的新公鏈項目Aptos完成2億美元戰略融資，由a16z領投，參投方包括MulticoinCapital、KatieHaun、3ArrowsCapital、ParaFiCapital、IRONGREY、Hashed、Variant、TigerGlobal、BlockTower、FTXVentures、Paxos和CoinbaseVentures等。

Aptos與Diem保持了“距離”。正如MulticoinCapital的合伙人KyleSamani撰文指出的，Meta和Diem協會不是Aptos的投資者，Meta公司的任何人——包括大衛·馬庫斯、馬克·扎克伯格或任何目前Meta公司的領導層——都沒有對該項目進行投資。在《Aptos的起源》的一文中，創始人及CEOMoShaikh也表示，“團隊是Diem的原創者、研究者、設計者和建設者，Diem是最早為這一目的而建立的區塊鏈”，“自從離開Meta后，我們已經能夠將我們的想法付諸行動，擺脫官僚主義的繁文縟節，并從頭開始建立一個全新的網絡，將它們變為現實”。

貝萊德高管：了解交易對手是誰是讓機構參與DeFi的關鍵:金色財經報道，貝萊德戰略合作伙伴關系主管Joseph Chalom在Coinbase和《金融時報》舉辦的加密貨幣峰會上表示，開發數字身份基礎設施，讓交易對手知道自己在與誰進行交易，對于讓大型機構參與DeFi至關重要。對于像全球最大的資產管理公司貝萊德這樣的大型受監管機構參與者來說，識別交易對手可能很重要，但這可能與加密貨幣原生者的隱私精神相矛盾。[2023/6/23 21:55:41]

從目前已公布的項目構想來看，Aptos作為Layer1區塊鏈，仍建立在Diem的開源代碼庫基礎上，使用Move語言作為開發語言，采用迭代后的拜占庭共識協議，力爭改善區塊鏈的安全性和可擴展性，打造可以面向數十億人的基礎設施網絡。目前，Aptos的開發網絡devnet已經上線，預計將于今年第三季度上線主網。

Aptos在奧龍尼語中意為“人民”，是加州圣塔克魯茲縣的一個小鎮的名字，傳統上是由美國舊金山灣區的原住民奧龍尼人居住的。團隊以此為名，也可窺見其愿景。正如MoShaikh所說，“作為一個團隊，我們的動力是相信我們是建立最安全、最可擴展和最廣泛的網絡的正確人選。這聽起來可能是陳詞濫調或過分田園詩，但我們是全心全意的：一個世界公用事業不可能在少數人手中成功。Aptos只有在每個人集體使用、擁有和維護時才會成功。”

改良版拜占庭共識？

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雖然區塊鏈已經取得了長足的進步，但它們仍然充斥著危險和混亂。這不是什么秘密，去中心化運動正努力想達到逃逸速度，例如已經崛起的一批批新公鏈，以及正在建設中的以太坊二層網絡，但可靠性、安全性和可用性的限制仍然在阻礙從普通個人到大企業的群體廣泛采用區塊鏈。

“數十億的互聯網用戶已經熟悉了購買商品和服務以及交換或儲存價值。為了加快互聯網用戶對web3的采用，我們需要在區塊鏈層面取得一些進展，以進一步加強web3堆棧的其他部分。”Aptos的另一位聯合創始人AveryChing撰文指出。

最早Libra公布項目白皮書時，就明確使用了一種拜占庭容錯(BFT)共識協議HotStuff協議的變體，Aptos團隊表示，過去三年里，團隊已經將該協議迭代到了第四代。

BFT共識協議的同步一直是一個難點，我們假設網絡中的消息能夠在一個已知的時間Δ內到達，但在實際的工程實踐中很難保證這一假設成立。因此在半同步狀態中，每個副本節點都要維護一個計時器，一旦超時就會觸發協議選舉新的領導節點。在第一次部署BFT共識協議時，Aptos團隊為其增加了一個主動的pacemaker，它直接使用超時來同步驗證節點，比等待超時不斷增加要快得多。通過對協議的改進，提交區塊只需在兩個網絡間往返，最終性常規可達到一秒內。

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Aptos有一套新穎的信譽系統來分析鏈上狀態，并自動更新領導節點輪替，以調整無響應的驗證節點，其中不需要任何人工干預，這使得它很適合去中心化的環境。此外，協議明確地將有效性和安全性分開。無論網絡是否無法到達，或者非安全核心以某種方式被破壞，只要堅持BFT的誠信保證，鏈就不會分叉。Aptos表示，這一安全性已經通過審計，得到驗證。

“我們的研究表明，可以有一些簡單的擴展，通過利用超過2f+1個節點對一個區塊進行投票的時期來增加我們目前的BFT協議的穩健性。這些更強的承諾提供了更多信心，即網絡在未來不會分叉，并進一步增加用戶對最終性的信心，超越了標準的BFT屬性。”

已將代碼模塊化，MoveMoveMove

Move語言是最初專門為Libra區塊鏈設計的一門編程語言，Aptos也繼續沿用這一語言。MulticoinCapital的合伙人KyleSaman在撰文解釋為何投資Aptos時，就直接以《MoveMoveMove》作為標題。AveryChing表示，團隊“喜歡Move的安全性，并為幫助圍繞它建立一個廣泛的生態系統而感到興奮”，KyleSaman也指出，Move與Rust和C++的效率相媲美，同時提供了許多安全特性，可以減少智能合約編寫的漏洞，相信Move將成為未來一年最重要的開發環境之一。

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AveryChing表示，Move語言是為區塊鏈上的安全資源管理和可驗證的執行而設計的。交易的執行是確定的、密封的和計量的。確定性和密封性意味著交易執行的輸出是完全可預測的，并且只基于交易中包含的信息和當前賬本狀態。計量是對交易執行層面的拒絕服務攻擊的一個重要防御。Move驗證器可以通過一種富有表現力的規范語言正式驗證Move模塊的屬性，其速度快到足以作為持續集成測試的一部分運行。Move資源，受到線性類型的啟發，靜態地確保資源被保存，不被復制或意外地破壞——完全避免了一類潛在的攻擊，Aptos的賬戶、交易費用、標準庫、驗證器節點管理和配置都是用Move實現的。

AveryChing進一步指出，大量的驗證節點在不同的環境中運行，對去中心化和安全都很重要。此外，驗證節點的軟件必須安全地設計，以防止攻擊——這也是項目選擇Rust和Move作為實現協議和智能合約邏輯的語言的主要原因之一。Aptos區塊鏈的核心安全屬性依賴于驗證節點、Move模塊和MoveVM的正確實現。團隊已經將代碼模塊化，并確定了一個最小的可信計算基礎，以隔離關鍵的安全屬性。模塊化和TCB的使用使得團隊能夠利用高保障的開發技術。此外，對于安全關鍵組件，團隊可以對代碼審查、依賴性、測試和執行環境的安全性實施更嚴格的要求。

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性能：在32個核心的執行基準中實現了13萬TPS

多年來，圍繞區塊鏈性能指標存在著巨大的爭議，吞吐量(tps)和最終性這兩個指標都受到眾多因素的影響。首先是交易的復雜性。一個簡單的點對點交易，將代幣從Bob的賬戶轉移到Alice的賬戶，比預先生成1000個NFT的交易成本低得多。驗證節點和賬戶宇宙的大小和分布也會對性能產生很大影響。有多少個驗證節點，它們的硬件規格是什么？有多少個賬戶？帳戶大小的分布是什么？訪問模式的分布是什么？交易之間的排序保證是什么，它們是否很適合智能合約？這些因素使我們很難客觀地比較不同網絡之間的性能。如果考慮到衡量性能的不同方法，比較就更加混亂了。

AveryChing表示，基于對DAG共識協議系列的研究，這類協議的吞吐量可以達到125,000到160,000tps甚至更高。然而，這些吞吐量數字并不代表端到端的區塊鏈吞吐量，因為它們只考慮到了共識、網絡和部分存儲的因素。它們沒有考慮到其他重要的因素，如交易執行時間、賬戶訪問模式或生產區塊鏈中的認證數據結構。在最終性方面，區塊時間經常被誤認為是最終性，而事實上，區塊時間只是最終性的一個輸入因素。

Aptos團隊將在未來分享基準測試框架，并比較不同區塊鏈的各種用例的性能特征。其中的一個重要步驟是將共識協議與交易執行完全脫鉤。共識協議就提議的交易排序達成一致，在一個單獨的協議和關鍵路徑之外，驗證者執行交易，并對最終的交易排序和執行結果達成協議。集成了共識和執行的協議更簡單，但由于它們的互相依賴性，在吞吐量和延遲方面付出了更大的代價。

二者脫鉤后，下一個瓶頸是交易執行時間。Aptos團隊表示，已經在只有32個核心的執行基準中實現了每秒超過13萬個交易，由于執行框架會自動利用任何工作負載中固有的并行性，所以開發者可以免費獲得這一好處，開發者不需要提供額外的信息。也許最重要的是，一個高吞吐量的區塊鏈意味著用戶的交易費用低。

性能的最后一個瓶頸——也是最被忽視的——是認證的數據結構和相關的狀態存儲。一個挑戰是，在認證分類賬狀態時，內存中的Merkle樹在小規模上是有效的，然而，將大型Merkle樹寫入持久性存儲是一個瓶頸。Aptos團隊表示正在設計自有的認證數據結構，通過探索更高的分支因素、訪問模式優化的緩存和更加仔細的版本管理，使其對數據庫友好。團隊目前還在開發對大型賬戶的支持——能夠為每個賬戶訪問單獨的Move資源，而不是低效地作為一個單一的blob，并研究未來的路徑，通過將它們分割成訪問模式優化的塊，在Move資源中實現更精細的訪問，分層存儲和狀態租用是支持所有類型的新用例的重要優先事項。

主網和生態建設：計劃于三季度啟動主網

雖然這是第一輪融資，但無論從技術儲備，還是生態合作來看，Aptos都不能簡單視為一個初創項目。MoShaikh表示，“在過去的幾個月里，我們與數百名開發者、品牌和公司討論了他們的項目；有很多值得興奮的事情。他們正在建立下一代社交媒體平臺，豐富的NFT體驗，Web3游戲，創造者優先的媒體和娛樂業務，廉價和安全的支付，DeFi整合的金融技術產品，以及更多”，像Anchorage、Binance、Blockorus、Coinbase、Livepeer、Moonclave、Paxos、Paymagic、Rarible和StreamingFast這樣的優秀公司已經在Aptos的社區中提供反饋，并在Devnet上貢獻代碼。

Aptos的建設進度表如下：

2022年第一季度——開發者測試網啟動

與戰略伙伴和web3開發者社區合作，收集反饋意見，并對Move開發者體驗和Move語言進行改進

2022年第二季度——激勵性的測試網啟動

為戰略合作伙伴和web3開發者建立一個更大的、類似主網的測試場所

與節點運營商社區合作，加入并建立共同運營去中心化網絡

啟動一個漏洞賞金計劃，以改善開發人員的體驗、節點操作以及解決基礎設施問題

為所有幫助保障網絡安全的參與者提供激勵

2022年第三季度-主網啟動

2022年Q4-2023年Q1-在Aptos主網部署下一個主要版本，并提供下一組重要功能

AveryChing在最后寫到：我們致力于盡快推出我們的主網，以使更廣泛的社區開始建設——許多人已經等待我們的技術推出多年了。在通往主網的過程中，我們將宣布一系列的全球黑客活動，并期待著您的參與。我們將利用我們的能力，在我們的測試網和部署過程中，一旦達到企業級響應，就會用新的特性、功能、安全和擴展改進來升級網絡。

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作者：0xHY

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