Les 8 grandes innovations de la blockchain Aptos qui l'aident à devenir un leader du secteur

Aptos, en tant que l'une des blockchains avec le délai le plus bas et le volume de transactions le plus élevé sur le marché des cryptomonnaies, a apporté une transformation énorme pour les développeurs construisant des applications Web3. Cet article présentera les 8 moteurs clés du développement du réseau Aptos.

1. Move langage : mieux adapté pour construire des applications

Aptos utilise le langage Move, offrant aux développeurs un environnement de développement supérieur, améliorant ainsi considérablement l'efficacité du développement. Move est un langage de programmation puissant et facile à utiliser, conçu pour la gestion sécurisée des actifs.

Aptos partage plusieurs concepts de conception fondamentaux avec Move, ce qui en fait une plateforme de développement Move efficace et agréable. Move a été initialement conçu pour le prédécesseur d'Aptos, cette origine garantit que les développeurs Move existants peuvent construire sans heurts sur Aptos, et que les débutants peuvent également bénéficier de la documentation et des exemples accumulés précédemment.

Aptos a considérablement amélioré l'écosystème Move en ajoutant plusieurs fonctionnalités au niveau des langages et des cadres. Ces améliorations incluent une architecture de sécurité renforcée, une mesure de gas finement configurable, une capacité de mise à niveau du code, des tables à grande échelle, des comptes de ressources, etc. De plus, les validateurs Move offrent une protection supplémentaire pour les invariants des contrats intelligents, s'étendant activement sur Aptos.

De nombreux chercheurs et développeurs précoces de Move sont encore actifs dans l'écosystème Aptos, renforçant continuellement le langage Move et la communauté. Après quatre ans de tests et de validations, le langage Move a prouvé qu'il s'agit d'un langage de développement mature pouvant être utilisé en production.

2. Block-STM : offrir plus de liberté de programmation

Block-STM est un moteur d'exécution parallèle de contrats intelligents innovant, construit sur la mémoire de transaction d'Aptos et les principes de contrôle de concurrence optimiste. Cette nouvelle méthode de parallélisation des transactions peut accélérer la vitesse de traitement des transactions sans nuire à l'expérience des développeurs.

Contrairement aux moteurs d'exécution parallèles qui nécessitent de lire et d'écrire des données pour compromettre l'atomicité des transactions, Block-STM permet aux développeurs de coder sans restrictions, réalisant ainsi un débit plus élevé et une latence plus faible pour les applications réelles. Les développeurs peuvent facilement construire des applications hautement parallèles avec Block-STM, prenant en charge des opérations d'atomicité plus riches que d'autres environnements d'exécution parallèles, améliorant ainsi l'expérience utilisateur en réduisant la latence et en augmentant l'efficacité des coûts.

3. Gouvernance sur la chaîne et décentralisation

Pour soutenir un réseau Layer 1 véritablement décentralisé et sans autorisation, Aptos intègre un mécanisme de gouvernance en chaîne, permettant des modifications transparentes de la configuration du réseau et de la machine virtuelle. Le réseau de test 3 et le réseau principal d'Aptos l'ont prouvé.

Sur la blockchain principale, la fiabilité du réseau a été améliorée en réduisant la "limite d'augmentation du droit de vote". La mise en place de seuils plus agressifs permet de guider rapidement le réseau, plus de 52 % des détenteurs de jetons ayant voté en faveur de cette proposition pour renforcer la sécurité du réseau.

Depuis sa création, la communauté Aptos a pu créer et voter sur des propositions affectant le comportement de la blockchain Aptos. Les propositions de gouvernance comprennent : des changements de durée sur plusieurs cycles, des ajustements des valeurs minimales et maximales des droits des validateurs, des modifications de marque, des mises à niveau logicielles du code de la blockchain principale, ainsi que des mises à niveau des modules du cadre Aptos (un ensemble de bibliothèques de développement Move essentielles, utilisées pour corriger des bogues ou améliorer des fonctionnalités).

4. AptosBFTv4 : Consensus efficace

AptosBFTv4 est le premier protocole BFT de blockchain de niveau production ayant une preuve de correction stricte. Ce protocole utilise un mécanisme de réponse optimiste pour réaliser une faible latence et un haut débit, tirant pleinement parti des performances du réseau sous-jacent. Basé sur Hotstuff, AptosBFTv4 réduit le délai de soumission de 3 étapes à 2 étapes, tout en diminuant la latence de 33 % sans sacrifier la compensation de communication.

Lors de la mise en œuvre, en tenant compte de la rigueur de la sécurité et de l'évolutivité, cette réalisation a clairement séparé les invariants afin d'isoler et d'auditer efficacement, en appliquant le principe de non-fork. La même pile logicielle a été mise à niveau quatre fois et testée sur le réseau réel, prouvant la minutie et la robustesse de son processus de développement. Lors de la quatrième itération, AptosBFTv4 est devenu le protocole de consensus byzantin tolérant aux pannes le plus rapide et prêt pour la production.

Même si certains nœuds sont hors service, Aptos peut garantir le bon fonctionnement de l'ensemble du réseau. Cela est dû à la maintenance du système de réputation sur la chaîne, qui utilise la disponibilité et la performance passées comme indicateurs de performance future, minimisant automatiquement l'impact négatif des validateurs lents et mal performants.

5. Mesures de sécurité pour renforcer la confiance des utilisateurs

Les comptes Aptos prennent en charge une gestion flexible des clés, y compris des fonctionnalités telles que la rotation des clés, l'agilité de chiffrement et un modèle de gestion hybride. La rotation des clés est une bonne pratique d'utilisation, essentielle pour se défendre contre les attaques à distance. Sur d'autres blockchains, la rotation ne peut se faire qu'en migrant tous les actifs vers un nouveau compte. La méthode de découplage des comptes et des clés d'Aptos permet d'ajouter sans effort de nouveaux algorithmes de signature numérique, prenant en charge les types de clés publiques et privées, tandis que le modèle de gestion hybride prend en charge des solutions avancées de récupération et de gestion des comptes, contribuant à réduire l'écart entre le Web2 et le Web3.

Le portefeuille peut utiliser la fonction de pré-exécution des transactions, qui explique le résultat des transactions avant la signature de l'utilisateur. Ce mécanisme d'évaluation préalable des transactions peut atténuer les risques de sécurité tels que le phishing. Pour optimiser davantage l'expérience utilisateur, la blockchain Aptos limite la faisabilité de chaque transaction et se protège contre les risques liés à une validité infinie grâce à une triple protection par numéro de série, date d'expiration et ID de chaîne.

Le protocole de consensus Aptos et le stockage vérifié offrent un support pratique transparent pour le protocole client léger, fournissant ainsi une expérience utilisateur plus sûre et fiable. Le réseau accueille quiconque pour se connecter à des nœuds complets afin d'accéder directement aux données vérifiées, incarnant le principe "sans confiance, vérifiez" du Web3. À cette fin, Aptos est construit sur une structure d'arbre multicast efficace, offrant aux participants un réseau de propagation d'état de blockchain à haut débit et à faible latence. Les participants peuvent traiter toutes les transactions depuis la création jusqu'à aujourd'hui, ou peuvent sauter l'historique de la blockchain et synchroniser uniquement l'état le plus récent. Les clients légers peuvent synchroniser une partie de l'état de la blockchain, telle qu'un compte spécifique ou une valeur de donnée, et activer des lectures d'état vérifiées, comme l'obtention d'un solde de compte vérifié à l'aide d'un horodatage BFT.

6. Architecture modulaire tournée vers l'avenir

Aptos a une histoire de modularité et de flexibilité dans la conception de chaque partie du système. Cela permet à l'architecture d'Aptos de prendre en charge des mises à jour fréquentes, ce qui signifie que la blockchain peut rapidement adopter les dernières avancées technologiques et offrir un soutien technique pour les cas d'utilisation émergents.

La conception modulaire d'Aptos crée une flexibilité client et est optimisée pour des mises à niveau fréquentes sans temps d'arrêt. Ces caractéristiques ont été validées lors des itérations précédentes du réseau principal, des réseaux de test et de plusieurs tests de stress internes. La blockchain Aptos comprend un protocole de gestion des modifications en chaîne intégré, permettant de déployer rapidement de nouvelles innovations technologiques et de soutenir de nouveaux scénarios d'application Web3.

7. Mécanisme de récompense basé sur les propositions

Le réseau de test incitatif Aptos 3 a adopté un système de récompense basé sur le vote. Dans ce modèle, une fois que deux tiers des votes atteignent le nœud proposeur, le consensus sous BFT est atteint, ce qui signifie qu'un tiers des votes ultérieurs ne sont pas inclus, et les validateurs concernés ne reçoivent pas de récompense.

Cela peut entraîner une concurrence retardée, les validateurs proches du cluster principal obtiennent souvent plus de récompenses. Pour améliorer cette situation, les opérateurs de nœuds ont tendance à déplacer leurs nœuds plus près du cluster principal afin d'augmenter les récompenses de staking. Cependant, cela nuit à la décentralisation et à la répartition géographique, car cela encourage le co-localisation. Pour favoriser une plus grande décentralisation, Aptos a désormais mis en place un système de récompenses basé sur la performance des propositions comme système de récompense de staking.

Un système basé sur des propositions a un temps d'attente plus élevé que le vote et est moins sensible aux latences inter-régionales. Cela augmente le taux de récompense des nœuds dans les zones éloignées, atténuant l'impact de la distribution géographique. Par exemple, même si les validateurs ne sont pas situés physiquement dans le cluster de nœuds maximum, ils peuvent recevoir des récompenses raisonnables. Ce modèle de récompense prend toujours en compte le comportement de vote, car une bonne performance de vote influence la probabilité d'élection des proposeurs.

8. Arbre Merkle Sparse Haute Performance

Aptos utilise la conception Jellyfish Merkle Tree (JMT), en tirant parti d'un modèle de clé basé sur les versions qui est strictement croissant pour optimiser les performances d'écriture du moteur de stockage sous-jacent basé sur LSM Tree (comme RocksDB). JMT atteint un équilibre pratique entre l'utilisation du CPU, des E/S et du stockage, garantissant des performances satisfaisantes tout en maintenant une taille de données d'état disque gérable.

En plus du JMT en tant que format de persistance de l'état d'Aptos, il existe une implémentation d'arbre Merkle épars sans verrou en mémoire, spécialement conçue pour le cache et la parallélisation, utilisée en conjonction avec Block-STM pour faciliter les mises à jour d'état global à haute performance.