トランザクションの存続期間におけるイーサリアム、ソラナ、Aptosの主な違いを理解する

Movemakerの研究者であるKevinによるオリジナル記事

Move言語、Aptos、その他のパブリックチェーンの技術的な違いを比較すると、観察の深さが異なるため、退屈かもしれません。 一般的な分析は必然的に痒いところを掻くものであり、コードを深く掘り下げると、木を見て森を見ずと簡単にわかります。 Aptosと他のパブリックチェーンとの違いを迅速かつ正確に理解するには、適切なアンカーを選択することが重要です。

著者は、トランザクションのライフサイクルが最良のエントリポイントであると考えています。 作成と開始、ブロードキャスト、ソート、実行、状態の更新など、トランザクションの作成から最終的な状態更新までの完全なステップを分析することで、パブリックチェーンの設計アイデアと技術的なトレードオフを明確に把握できます。 これをベンチマークとして、一歩下がって、さまざまなパブリックチェーンのコアナラティブを理解できるようにします。 さらに一歩進んで、Aptosで市場にアピールするアプリを構築する方法を探ってみましょう。

以下に示すように、すべてのブロックチェーントランザクションはこれら5つのステップを中心に展開しますが、この記事ではAptosに焦点を当て、そのユニークなデザインを分析し、イーサリアムとソラナの主な違いを比較します。

! トランザクションのライフサイクルにおけるイーサリアム、ソラナ、Aptosの主な違いを理解する

Aptos:楽観的並列&高性能設計

Aptosは高性能に重点を置いたパブリックチェーンであり、そのトランザクションライフサイクルはイーサリアムと似ていますが、独自の楽観的な並列実行とmempoolの最適化により大幅に改善されています。 Aptosのトランザクションライフサイクルにおける重要なステップは次のとおりです。

作成と開始

Aptosネットワークは、ライトノード、フルノード、バリデーターで構成されています。 ユーザーはライトノード(ウォレットやアプリケーションなど)を介してトランザクションを開始し、ライトノードはトランザクションを近くのフルノードに転送し、それがバリデーターに同期します。

###放送

Aptos は mempool を保持しますが、QuorumStore 以降は mempool 間で共有されません。 イーサリアムとは異なり、そのmempoolは単なるトランザクションバッファではありません。 トランザクションがmempoolに入ると、システムはFIFOやガス料金などのルールに従ってトランザクションを事前にソートし、トランザクションが後で並行して実行されるときに競合が発生しないようにします。 この設計により、読み取り/書き込みコレクションを事前に宣言するというSolanaの高いハードウェア要件を回避できます。

###ソート

AptosはAptosBFTコンセンサスを採用しており、提案者は原則として自由に取引を注文することはできず、AIP-68は提案者に遅延取引を追加入力する権利を与えています。 mempoolの事前注文では競合の回避が事前に行われており、ブロック生成は提案者主導ではなくバリデーターのコラボレーションに依存しています。

###実行

Aptosは楽観的並列実行にBlock-STM技術を使用しています。 トランザクションはコンフリクトがないと同時に処理されていると想定され、実行後にコンフリクトが見つかった場合は、影響を受けたトランザクションが再実行されます。 このアプローチでは、マルチコアプロセッサを活用して効率を高め、TPSは最大160、000です。

ステータスの更新

バリデーターは状態を同期し、ファイナリティはチェックポイントによって確認され、イーサリアムのエポックメカニズムに似ていますが、より効率的です。

Aptosの核となる強みは、楽観的並列処理とmempoolの事前順序付けの組み合わせであり、ノードのパフォーマンス要件を軽減し、スループットを劇的に向上させます。 下の図でわかるように、Aptosのネットワークアーキテクチャは、この設計を明確にサポートしています。

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出典:Aptosホワイトペーパー

イーサリアム:逐次実行のベンチマーク

スマートコントラクトのパイオニアであるイーサリアムは、パブリックチェーン技術の起源であり、そのトランザクションライフサイクルはAptosを理解するための基本的なフレームワークを提供します。

イーサリアムのトランザクションライフサイクル

Create & Initiate: ユーザーは、リレーゲートウェイまたはRPCインターフェイスを介してウォレットを介してトランザクションを開始します。 ブロードキャスト: トランザクションはパブリック メモリ プールに入り、パッケージ化されるのを待っています。 ソート:P oSアップグレード後、ブロックビルダーは利益最大化の原則に従ってトランザクションをパッケージ化し、リレー層はそれに入札して提案者に送信します。 実行: EVM はトランザクションを逐次処理し、1 つのスレッドで状態を更新します。 ステータスの更新: ブロックのファイナリティは、2つのチェックポイントによって確認される必要があります。

イーサリアムのシリアル実行とmempoolの設計では、ブロック時間が12秒/スロットで、TPSが低いため、パフォーマンスが制限されます。 対照的に、Aptosは並列実行とmempool最適化によって飛躍的な進歩を遂げました。

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Solana:決定論的並列処理のための極端な最適化

Solanaは高いパフォーマンスで知られており、そのトランザクションライフサイクルは、特にmempoolingと実行の点でAptosとは大きく異なります。

Solanaのトランザクションライフサイクル###

Create & Initiate: ユーザーはウォレットを介してトランザクションを開始します。 ブロードキャスト: パブリックメモリプールは存在せず、トランザクションは現在と次の2つの提案者に直接送信されます。 並べ替え:提案者はPoH(Proof of History)に基づいてブロックをパックし、ブロック時間はわずか400ミリ秒です。 実行: Sealevel 仮想マシンは決定論的並列実行を使用し、競合を避けるために読み取り/書き込みコレクションを事前に宣言する必要があります。 ステータス更新:BFTコンセンサスの迅速な確認。

Solanaがmempoolsを使用しない理由は、パフォーマンスのボトルネックになる可能性があるためです。 mempoolがなく、Solana独自のPoHコンセンサスにより、ノードはトランザクション順序のコンセンサスにすばやく到達することができ、トランザクションをmempoolにキューイングする必要がなく、トランザクションをほぼ瞬時に満たすことができます。 ただし、これは、ネットワークが過負荷になると、トランザクションが待機する代わりにドロップされ、ユーザーが再送信する必要があることも意味します。

対照的に、Aptosの楽観的並列処理は読み取り/書き込みセットの宣言を必要とせず、ノードのしきい値は低くなりますが、TPSは高くなります。

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ソース: Shoal Research

並列実行の2つのパス:AptosとSolanaの比較

トランザクションの実行は、ブロック状態の更新を表し、トランザクション開始命令が最終状態に変換されるプロセスです。 この変化はどのように理解されますか? ノードはトランザクションが成功したと想定し、ネットワークの状態への影響を計算し、この計算処理を実行します。

したがって、ブロックチェーンにおける並列実行とは、複数のコアプロセッサがネットワークの状態を同時に計算するプロセスを指します。 現在の市場では、並列実行は決定論的並列実行と楽観的並列実行の2つの方法に分けられます。 この 2 つの開発の方向性の違いは、並列トランザクションが競合しないようにする方法、つまりトランザクション間に依存関係があるかどうかに根ざしています。

トランザクションのライフサイクルでは、並列トランザクションの依存関係の競合のタイミングが決定され、それによって決定論的並列実行と楽観的並列実行の区別が決定され、AptosとSolanaは異なる方向を選択していることがわかります。

• Deterministic Parallel (Solana): トランザクションがブロードキャストされる前に、読み取りと書き込みのコレクションを宣言する必要があり、Sealevel エンジンは宣言に従って競合のないトランザクションを並列に処理し、競合するトランザクションを逐次実行します。 利点は高効率であり、欠点はハードウェア要件が高いことです。
• Optimistic Parallel (Aptos): トランザクションに競合がないと仮定して、Block-STMはトランザクションを並列に実行して検証し、競合があれば再試行します。 Mempoolの事前注文により、衝突のリスクが軽減され、ノードの負担が軽減されます。

例: 勘定科目 A の残高は 100 で、トランザクション 1 から 70 は B、トランザクション 2 から 50 は C にあります。 Solanaは、競合を宣言することで事前に認識し、順番に処理します。 Aptosを並行して実行した後、残高が不足していることが判明した場合は、再調整されます。 Aptosの柔軟性により、よりスケーラブルになります。

オプティミスティック並列処理では、mempoolsを使用して競合を事前に認識します

オプティミスティック並列処理の中核となる考え方は、並列処理されたトランザクションは競合しないため、アプリケーションはトランザクションの実行前にトランザクション ステートメントを送信する必要がないという前提です。 トランザクション後の検証中に競合が見つかった場合、Block-STMは影響を受けたトランザクションを再実行して一貫性を確保します。

しかし、実際には、トランザクションの依存関係が競合していないかを事前に確認しておかないと、実際の実行時に大量のエラーが発生し、パブリックチェーンのラグが発生することがあります。 したがって、楽観的並列処理とは、単にトランザクションに競合がないことを前提とするのではなく、トランザクションのブロードキャスト段階である特定の段階でリスクを事前に回避することです。

Aptosでは、トランザクションがパブリックmempoolに入った後、FIFOやガス料金などの特定のルールに従って事前注文され、ブロック内のトランザクションが並列実行されたときに競合しないようにします。 Aptosの提案者は実際にはトランザクションを注文する機能を持たず、ネットワーク内にブロックビルダーが存在しないことがわかります。 このトランザクションの事前順序付けは、Aptosの楽観的な並列処理の鍵となります。 トランザクション宣言が必要なSolanaとは異なり、Aptosはこのメカニズムを必要としないため、ノードのパフォーマンスに対する要件が大幅に軽減されます。 トランザクションが競合しないようにするためのネットワークオーバーヘッドという点では、Aptosがmempoolに参加することによるTPSへの影響は、Solanaにトランザクション宣言を導入するコストよりもはるかに小さいです。 その結果、AptosのTPSは最大160, 000 、Solanaの2倍以上です。 トランザクションの事前注文の影響は、AptosでMEVをキャプチャすることがより困難になることであり、これはユーザーにとってメリットとデメリットの両方があるため、ここでは繰り返しません。

セキュリティベースのストーリーテリングがAptosの目指す方向

• RWA:Aptosは、現実世界の資産トークン化と機関投資家向け金融ソリューションを積極的に推進しています。 イーサリアムと比較して、AptosのBlock-STMは複数の資産移転トランザクションを並行して処理できるため、ネットワークの混雑による確認の遅延を回避できます。 SolanaやSuiでは、トランザクション速度が速いにもかかわらず、ネットワークが過負荷になるとmempoolレス設計によりトランザクションがドロップされ、RWAの所有権の安定性に影響を与える可能性があります。 Aptosのmempoolの事前注文により、トランザクションが順番に実行され、ピーク時でも資産記録の信頼性が維持されます。 RWAには、資産分割、利回り分配、コンプライアンスチェックなど、複雑なスマートコントラクトのサポートが必要です。 Move言語のモジュール設計とセキュリティにより、開発者は信頼性の高いRWAアプリケーションを簡単に構築できます。 対照的に、イーサリアムSolidityの複雑さと脆弱性のリスクは開発コストを増加させますが、SolanaのRustプログラミングは効率的ですが、開発者には高い学習曲線が必要です。 Aptosの環境への配慮は、より多くのRWAプロジェクトを上陸させ、好循環を生み出すことが期待されます。 RWA分野におけるAptosの可能性は、セキュリティとパフォーマンスの組み合わせにあります。 将来的には、従来の金融機関と協力して債券や株式などの価値の高い資産をチェーンに乗せ、Move言語を使用して高度に準拠したトークン化標準を作成することに集中することができます。 この「セキュリティ+効率性」の物語は、RWA市場におけるAptosの差別化要因です。

2024年7月、AptosはOndo FinanceのUSDYをエコシステムに導入することを正式に発表し、主要なDEXやレンディングアプリケーションと統合し、3月10日現在、AptosでのUSDYの時価総額は約1,500万ドルで、USDYの時価総額の約2.5%を占めています。 2024年10月、Aptosは、Franklin TempletonがAptosネットワーク上でBENJIトークンに代表されるFranklin On-Chain U.S. Government Money Fund(FOBXX)を立ち上げたことを発表しました。 さらに、AptosはLibreと提携して証券のトークン化を進め、Brevan Howard、BlackRock、Hamilton Laneの投資資金をオンチェーンで提供し、機関投資家のアクセスを強化しました。 *ステーブルコインの支払い:ステーブルコインの支払いは、取引のファイナリティと資産の安全性を確保する必要があります。 AptosのMove言語は、リソースモデルによる二重支払いを防ぐことで、すべてのステーブルコイン送金の正確性を保証します。 例えば、ユーザーがAptosでUSDCで支払う場合、契約の脆弱性による資金の損失を避けるために、取引ステータスの更新は厳重に保護されています。 さらに、Aptosのガス料金の低さ(TPSコストシェアリングが高いため)により、マイクロペイメントのシナリオで非常に競争力があります。 イーサリアムのガス料金が高いと支払いアプリケーションが制限され、Solanaの低コストは、ネットワークが過負荷になったときにトランザクションがドロップするリスクがあるため、ユーザーエクスペリエンスに影響を与える可能性があります。 AptosのmempoolプレオーダーとBlock-STMは、決済取引の安定性と低遅延を保証します。

PayFiとステーブルコインの支払いは、分散化と規制遵守のバランスを取る必要があります。 AptosBFTの分散型コンセンサスは、中央集権化のリスクを軽減し、そのモジュラーアーキテクチャにより、開発者はKYC/AMLチェックを埋め込むことができます。 例えば、ステーブルコインの発行者は、Aptosにコンプライアンスコントラクトを展開して、ネットワーク効率を犠牲にすることなく、トランザクションが現地の規制に準拠していることを確認できます。 これは、イーサリアムの中央集権型リレーモデルよりも優れており、ソラナの提案者が主導する潜在的なコンプライアンスの欠点を補うものでもあります。 Aptosのバランスの取れた設計により、金融機関が参入するのに適しています。

PayFiおよびステーブルコイン決済分野におけるAptosの可能性は、「セキュリティ、効率性、コンプライアンス」の三位一体にあります。 今後も、ステーブルコインの大規模採用の促進、国境を越えた決済ネットワークの構築、決済大手との協業によるオンチェーン決済システムの開発を進めていきます。 高いTPSと低コストは、コンテンツクリエーターへのリアルタイムのチップなど、マイクロペイメントのシナリオもサポートできます。 Aptosのストーリーは、企業とユーザーの双方向のトラフィックを引き付ける「次世代の決済インフラ」に焦点を当てることができます。

Aptosのセキュリティ上の利点であるmempoolの事前注文、Block-STM、AptosBFT、Move言語は、攻撃に対する耐性を向上させるだけでなく、RWAとPayFiの物語の強固な基盤を提供します。 RWAの分野では、その高いセキュリティとスループットが資産のトークン化と大規模なトランザクションをサポートします。 PayFiやステーブルコイン決済では、低コストと高効率が現実世界のアプリケーションを推進します。 イーサリアムの堅牢だが非効率的、ソラナの高速だが参入障壁が高いのと比べると、Aptosはバランスの取れたアプローチで新境地を開拓しています。 将来的には、Aptosはこれらの利点を活用して「セキュリティ主導のバリューネットワーク」の物語を形成し、従来の経済とブロックチェーンの間の架け橋になることができます。

まとめ:Aptosの技術的な違いと将来の物語

トランザクションライフサイクルのレンズを通して、AptosとEthereum、Solana、Suiの技術的な設計の違いを明確に比較し、その中核となる物語を明らかにすることができました。 以下の表は、ブロードキャスト、シーケンシング、実行の各フェーズにおける4つの類似点と相違点をまとめたもので、Aptosのユニークな利点を強調しています。

! トランザクションのライフサイクルにおけるイーサリアム、ソラナ、Aptosの主な違いを簡単な言葉で理解する

Aptosは、パフォーマンスとセキュリティのスマートなバランスをとるように設計されています。 そのmempoolの事前注文は、Block-STMの楽観的並列処理と組み合わされ、ノードの障壁を下げ、Solanaの決定論的並列処理とSuiのオブジェクトレベルの並列処理を凌駕する160, 000TPSの高スループットを達成します。 イーサリアムの逐次実行と比較すると、Aptosの並列処理は質的な飛躍をもたらします。 SolanaとSuiのメモリプールを削減する積極的な最適化とは対照的に、Aptosは高負荷下でのネットワークの安定性を確保するための事前注文メカニズムを保持しています。 この「着実な」アプローチは、Move言語のリソースモデルによって補完され、Aptosは、DDoS攻撃とコントラクトの脆弱性の両方から防御するために、イーサリアムの従来のアーキテクチャやSolanaの高いハードウェア依存度よりも優れたセキュリティを提供します。 同じくMove言語をベースとしているSuiと比較すると、AptosとSuiの区別はより明白です。 Sui はオブジェクト中心であり、DAG の順序付けとオブジェクト レベルの並列処理によって極端なパフォーマンスを追求しており、同時実行性の高い資産管理シナリオに適しています。 一方、Aptosはアカウント中心であり、汎用性と生態学的適合性の両方を考慮して、mempoolsと楽観的並列性に依存しています。 この違いは、テクノロジーパスの選択を反映しているだけでなく、アプリケーションの方向性の相違も示しています:Suiは複雑な資産を操作することに長けている可能性がありますが、Aptosはセキュリティ主導のシナリオで有利です。 このセキュリティとパフォーマンスの組み合わせに基づいて、AptosはRWAとPayFiの物語に大きな可能性を示しています。 RWA分野では、Aptosの高スループットが大規模な資産のオンチェーンフィードをサポートしており、Ondo Finance(USDYの時価総額約1,500万ドル)、Franklin Templeton、Libreとの最近のパートナーシップが実を結び始めています。 PayFiやステーブルコイン決済において、Aptosの低コスト・高効率・コンプライアンス対応によるマイクロペイメントやクロスボーダー決済のサポートは、「次世代決済インフラ」の有力な候補となっています。

要約すると、Aptosは、イーサリアムの堅牢性と非効率性、Solanaの高性能と高い敷居、Suiの極端なオブジェクト駆動型最適化とは異なる、トランザクションライフサイクルのあらゆる側面にセキュリティと効率性の考慮事項を組み込んでいます。 将来的には、Aptosは「セキュリティ主導のバリューネットワーク」の物語に頼って、従来の金融とブロックチェーンのエコシステムをつなぎ、RWAとPayFiの分野で努力を続け、信頼とスケーラビリティの両方を備えた新しいパブリックチェーンパターンを構築することができます。

Movemakerについて

Movemakerは、Aptos財団によって認可され、AnkaaとBlockBoosterが共同で立ち上げた最初の公式コミュニティ組織であり、Aptos中国語圏コミュニティの構築と発展の促進に焦点を当てています。 Movemakerは、中国語圏におけるAptosの公式代表として、開発者、ユーザー、資本、および多くのエコシステムパートナーをつなぐことにより、多様でオープンで繁栄したAptosエコシステムの構築に取り組んでいます。

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