# Aptos公鏈的8大創新助力其成爲行業佼佼者Aptos作爲加密市場上延遲最低、吞吐量最高的區塊鏈之一，爲開發人員構建Web3應用程序帶來了巨大變革。本文將介紹Aptos網路發展的8項核心驅動力。## 1. Move語言：更適合構建應用Aptos採用Move語言，爲開發者提供了更優越的開發環境，顯著提高了開發效率。Move是一種表達力強且易於使用的編程語言，專爲安全資產管理而設計。Aptos與Move共享多項核心設計理念，使其成爲高效、愉快的Move開發平台。Move最初爲Aptos的前身設計，這種淵源確保了現有Move開發者可以在Aptos上無縫構建，新手也能從之前積累的文檔和示例中獲益。Aptos通過在語言和框架層面增加多項功能，大幅改進了Move生態系統。這些改進包括完善的安全架構、精細可配置的gas計量、代碼可升級性、大規模表格、資源帳戶等。此外，Move驗證器爲智能合約不變量提供額外保障，在Aptos上得到積極擴展。許多Move語言的早期研究者和開發者仍活躍在Aptos生態中，不斷增強Move語言和社區。經過四年的測試和驗證，Move語言已被證明是可用於生產環境的成熟開發語言。## 2. Block-STM：帶來更多編程自由Block-STM是一種創新的智能合約並行執行引擎，基於Aptos的交易內存和樂觀並發控制原則構建。這種新穎的交易並行化方法能在不影響開發體驗的同時加快交易處理速度。與需要讀寫數據來破壞交易原子性的並行執行引擎不同，Block-STM使開發者能夠不受限制地編碼，爲實際應用實現更高吞吐量和更低延遲。開發者可借助Block-STM輕鬆構建高度並行化的應用，支持比其他並行執行環境更豐富的原子性操作，從而通過降低延遲和提高成本效率來增強用戶體驗。## 3. 鏈上治理和去中心化爲支持真正去中心化和無需許可的Layer 1網路，Aptos內置了鏈上治理機制，可實現網路和虛擬機配置的無縫更改。Aptos激勵測試網3和主網都證明了這一點。在主網上，通過降低"投票權增加限制"提高了網路的可靠性。設置更激進的閾值允許快速引導網路，超過52%的代幣持有者投票支持這一提案，以增強網路安全。自誕生以來，Aptos社區已能創建和投票決定影響Aptos區塊鏈行爲的提案。治理提案包括：跨週期持續時間的更改、驗證者權益的最小和最大值調整、標志修改、核心區塊鏈代碼的軟件升級，以及Aptos框架模塊的升級（一組核心Move開發庫，用於修復bug或增強功能）。## 4. AptosBFTv4：高效共識AptosBFTv4是首個具有嚴格正確性證明的生產級區塊鏈BFT協議。該協議採用樂觀響應機制，實現低延遲和高吞吐量，充分利用底層網路性能。在Hotstuff基礎上改進，AptosBFTv4將提交延遲從3步減少到2步，在不犧牲通信補償的情況下降低了33%的延遲。實施時考慮到安全嚴格性和可升級性，該實現清晰分離了不變量以便隔離和有效審計，強制執行不分叉原則。相同的軟件堆棧已經過4次升級，並在實際網路上進行了測試，證明了其開發過程的周密性和穩健性。在第四次迭代中，AptosBFTv4成爲最快的、生產就緒的拜佔庭容錯共識協議。即使個別節點停機，Aptos也能確保整個網路的正常運行。這得益於鏈上信譽系統的維護，該系統將過去的可用性和性能作爲未來表現的指標，自動將反應遲緩和表現不佳的驗證者的負面影響降至最低。## 5. 增強用戶信心的安全措施Aptos帳戶支持靈活的密鑰管理，包括密鑰輪換、加密敏捷性和混合托管模型等功能。密鑰輪換是良好的使用習慣，對防御遠程攻擊至關重要。在其他區塊鏈上，只能通過將所有資產遷移到新帳戶來進行輪換。Aptos的帳戶與密鑰解耦方法允許無縫添加新的數字籤名算法，支持公鑰和私鑰類型，混合托管模型支持高級恢復解決方案和帳戶管理，有助於縮小Web2和Web3之間的差距。錢包可以使用交易預執行功能，在用戶籤名前解釋交易結果。這種提前評估交易的機制可以減輕網絡釣魚等安全風險。爲進一步優化用戶體驗，Aptos區塊鏈限制了每筆交易的可行性，並通過序列號、到期時間和鏈ID三重保護來防範無限有效性帶來的風險。Aptos共識協議和經過身分驗證的存儲實現了對輕客戶端協議的無縫實用支持，從而提供更安全可靠的用戶體驗。該網路歡迎任何人連接全節點以直接訪問經過身分驗證的數據，體現了Web3的"不信任，要驗證"原則。爲此，Aptos建立在高效的多播樹結構之上，爲參與者提供高吞吐量、低延遲的區塊鏈狀態傳播網路。參與者可以處理自創世以來的所有交易，也可以跳過區塊鏈歷史，僅同步最新狀態。輕客戶端可以同步部分區塊鏈狀態，例如特定帳戶或數據值，並啓用經過驗證的狀態讀取，如使用BFT時間戳獲取已驗證的帳戶餘額。## 6. 面向未來的模塊化架構Aptos具有可升級性的歷史，系統的每個部分都以模塊化和靈活性爲設計初衷。這使得Aptos架構能夠支持頻繁升級，意味着區塊鏈可以快速採用最新技術進步，並爲新興用例提供技術支持。Aptos的模塊化架構設計創造了客戶端靈活性，並針對零停機的頻繁升級進行了優化。這些特性在之前的主網迭代、測試網和多次內部壓力測試中得到了驗證。Aptos區塊鏈包括嵌入式鏈上變更管理協議，可快速部署新技術創新並支持新的Web3應用場景。## 7. 基於提案的獎勵機制Aptos激勵測試網3採用了基於投票的獎勵系統。在這個模型中，一旦三分之二的選票到達提議者節點，BFT下的共識就達成了，這意味着三分之一的後期投票未被包括，相關驗證者也未獲得獎勵。這可能導致延遲競爭，靠近主節點集羣的驗證者往往獲得更多獎勵。爲改善此狀況，節點運營者傾向於將節點移至更靠近主集羣的位置，以提高質押獎勵。然而，這會損害去中心化和地理分布，因爲它鼓勵了共同定位。爲促進更大程度的去中心化，Aptos現已實施基於提案績效的獎勵作爲質押獎勵系統。基於提案的系統比投票具有更高的超時時間，對跨區域延遲不太敏感。這提高了偏遠地區節點的獎勵率，抑制了地理分布的影響。例如，即使驗證者不在最大節點集羣的物理位置，他們也能獲得合理獎勵。此獎勵模式仍考慮投票行爲，因爲良好的投票表現會影響提議者選舉概率。## 8. 高性能Sparse Merkle TreeAptos採用Jellyfish Merkle Tree (JMT)設計，利用單調遞增的基於版本的密鑰模式來優化基於LSM樹的底層存儲引擎（如RocksDB）的寫入性能。JMT在CPU、I/O和存儲佔用之間達到了實用的最佳平衡，確保了令人滿意的性能，同時保持可管理的磁盤狀態數據大小。除JMT作爲Aptos狀態的持久化格式外，還有一種內存中、無鎖的稀疏Merkle樹實現，專爲緩存和並行化設計，與Block-STM配合使用以促進高性能全局狀態更新。
Aptos公鏈8大創新 引領Web3開發新時代
Aptos公鏈的8大創新助力其成爲行業佼佼者
Aptos作爲加密市場上延遲最低、吞吐量最高的區塊鏈之一，爲開發人員構建Web3應用程序帶來了巨大變革。本文將介紹Aptos網路發展的8項核心驅動力。
1. Move語言：更適合構建應用
Aptos採用Move語言，爲開發者提供了更優越的開發環境，顯著提高了開發效率。Move是一種表達力強且易於使用的編程語言，專爲安全資產管理而設計。
Aptos與Move共享多項核心設計理念，使其成爲高效、愉快的Move開發平台。Move最初爲Aptos的前身設計，這種淵源確保了現有Move開發者可以在Aptos上無縫構建，新手也能從之前積累的文檔和示例中獲益。
Aptos通過在語言和框架層面增加多項功能，大幅改進了Move生態系統。這些改進包括完善的安全架構、精細可配置的gas計量、代碼可升級性、大規模表格、資源帳戶等。此外，Move驗證器爲智能合約不變量提供額外保障，在Aptos上得到積極擴展。
許多Move語言的早期研究者和開發者仍活躍在Aptos生態中，不斷增強Move語言和社區。經過四年的測試和驗證，Move語言已被證明是可用於生產環境的成熟開發語言。
2. Block-STM：帶來更多編程自由
Block-STM是一種創新的智能合約並行執行引擎，基於Aptos的交易內存和樂觀並發控制原則構建。這種新穎的交易並行化方法能在不影響開發體驗的同時加快交易處理速度。
與需要讀寫數據來破壞交易原子性的並行執行引擎不同，Block-STM使開發者能夠不受限制地編碼，爲實際應用實現更高吞吐量和更低延遲。開發者可借助Block-STM輕鬆構建高度並行化的應用，支持比其他並行執行環境更豐富的原子性操作，從而通過降低延遲和提高成本效率來增強用戶體驗。
3. 鏈上治理和去中心化
爲支持真正去中心化和無需許可的Layer 1網路，Aptos內置了鏈上治理機制，可實現網路和虛擬機配置的無縫更改。Aptos激勵測試網3和主網都證明了這一點。
在主網上，通過降低"投票權增加限制"提高了網路的可靠性。設置更激進的閾值允許快速引導網路，超過52%的代幣持有者投票支持這一提案，以增強網路安全。
自誕生以來，Aptos社區已能創建和投票決定影響Aptos區塊鏈行爲的提案。治理提案包括：跨週期持續時間的更改、驗證者權益的最小和最大值調整、標志修改、核心區塊鏈代碼的軟件升級，以及Aptos框架模塊的升級（一組核心Move開發庫，用於修復bug或增強功能）。
4. AptosBFTv4：高效共識
AptosBFTv4是首個具有嚴格正確性證明的生產級區塊鏈BFT協議。該協議採用樂觀響應機制，實現低延遲和高吞吐量，充分利用底層網路性能。在Hotstuff基礎上改進，AptosBFTv4將提交延遲從3步減少到2步，在不犧牲通信補償的情況下降低了33%的延遲。
實施時考慮到安全嚴格性和可升級性，該實現清晰分離了不變量以便隔離和有效審計，強制執行不分叉原則。相同的軟件堆棧已經過4次升級，並在實際網路上進行了測試，證明了其開發過程的周密性和穩健性。在第四次迭代中，AptosBFTv4成爲最快的、生產就緒的拜佔庭容錯共識協議。
即使個別節點停機，Aptos也能確保整個網路的正常運行。這得益於鏈上信譽系統的維護，該系統將過去的可用性和性能作爲未來表現的指標，自動將反應遲緩和表現不佳的驗證者的負面影響降至最低。
5. 增強用戶信心的安全措施
Aptos帳戶支持靈活的密鑰管理，包括密鑰輪換、加密敏捷性和混合托管模型等功能。密鑰輪換是良好的使用習慣，對防御遠程攻擊至關重要。在其他區塊鏈上，只能通過將所有資產遷移到新帳戶來進行輪換。Aptos的帳戶與密鑰解耦方法允許無縫添加新的數字籤名算法，支持公鑰和私鑰類型，混合托管模型支持高級恢復解決方案和帳戶管理，有助於縮小Web2和Web3之間的差距。
錢包可以使用交易預執行功能，在用戶籤名前解釋交易結果。這種提前評估交易的機制可以減輕網絡釣魚等安全風險。爲進一步優化用戶體驗，Aptos區塊鏈限制了每筆交易的可行性，並通過序列號、到期時間和鏈ID三重保護來防範無限有效性帶來的風險。
Aptos共識協議和經過身分驗證的存儲實現了對輕客戶端協議的無縫實用支持，從而提供更安全可靠的用戶體驗。該網路歡迎任何人連接全節點以直接訪問經過身分驗證的數據，體現了Web3的"不信任，要驗證"原則。爲此，Aptos建立在高效的多播樹結構之上，爲參與者提供高吞吐量、低延遲的區塊鏈狀態傳播網路。參與者可以處理自創世以來的所有交易，也可以跳過區塊鏈歷史，僅同步最新狀態。輕客戶端可以同步部分區塊鏈狀態，例如特定帳戶或數據值，並啓用經過驗證的狀態讀取，如使用BFT時間戳獲取已驗證的帳戶餘額。
6. 面向未來的模塊化架構
Aptos具有可升級性的歷史，系統的每個部分都以模塊化和靈活性爲設計初衷。這使得Aptos架構能夠支持頻繁升級，意味着區塊鏈可以快速採用最新技術進步，並爲新興用例提供技術支持。
Aptos的模塊化架構設計創造了客戶端靈活性，並針對零停機的頻繁升級進行了優化。這些特性在之前的主網迭代、測試網和多次內部壓力測試中得到了驗證。Aptos區塊鏈包括嵌入式鏈上變更管理協議，可快速部署新技術創新並支持新的Web3應用場景。
7. 基於提案的獎勵機制
Aptos激勵測試網3採用了基於投票的獎勵系統。在這個模型中，一旦三分之二的選票到達提議者節點，BFT下的共識就達成了，這意味着三分之一的後期投票未被包括，相關驗證者也未獲得獎勵。
這可能導致延遲競爭，靠近主節點集羣的驗證者往往獲得更多獎勵。爲改善此狀況，節點運營者傾向於將節點移至更靠近主集羣的位置，以提高質押獎勵。然而，這會損害去中心化和地理分布，因爲它鼓勵了共同定位。爲促進更大程度的去中心化，Aptos現已實施基於提案績效的獎勵作爲質押獎勵系統。
基於提案的系統比投票具有更高的超時時間，對跨區域延遲不太敏感。這提高了偏遠地區節點的獎勵率，抑制了地理分布的影響。例如，即使驗證者不在最大節點集羣的物理位置，他們也能獲得合理獎勵。此獎勵模式仍考慮投票行爲，因爲良好的投票表現會影響提議者選舉概率。
8. 高性能Sparse Merkle Tree
Aptos採用Jellyfish Merkle Tree (JMT)設計，利用單調遞增的基於版本的密鑰模式來優化基於LSM樹的底層存儲引擎（如RocksDB）的寫入性能。JMT在CPU、I/O和存儲佔用之間達到了實用的最佳平衡，確保了令人滿意的性能，同時保持可管理的磁盤狀態數據大小。
除JMT作爲Aptos狀態的持久化格式外，還有一種內存中、無鎖的稀疏Merkle樹實現，專爲緩存和並行化設計，與Block-STM配合使用以促進高性能全局狀態更新。