8 Kekuatan Inovasi Jaringan Aptos

Aptos sebagai jaringan blockchain dengan latensi yang sangat rendah dan throughput yang sangat tinggi, telah membawa perubahan revolusioner bagi pengembang dalam membangun aplikasi Web3. Artikel ini akan memperkenalkan 8 inovasi inti yang mendorong perkembangan jaringan Aptos.

1. Move bahasa: lebih cocok untuk membangun aplikasi

Aptos menggunakan bahasa pemrograman Move, memberikan lingkungan pengembangan yang lebih baik bagi pengembang dan meningkatkan efisiensi pengembangan. Move adalah bahasa yang ekspresif dan mudah digunakan, dirancang khusus untuk manajemen aset yang aman.

Aptos berbagi banyak ide desain inti dengan Move, menjadikannya platform pengembangan Move yang efisien dan menyenangkan. Move awalnya dirancang untuk pendahulu Aptos, hubungan ini memastikan bahwa pengembang Move yang ada dapat dengan mudah membangun aplikasi di Aptos, dan pemula juga dapat mendapatkan manfaat dari dokumentasi dan contoh yang ada.

Aptos telah secara signifikan meningkatkan ekosistem Move dengan menambahkan berbagai fitur di tingkat bahasa dan kerangka. Peningkatan ini mencakup arsitektur keamanan yang lebih baik, pengukuran bahan bakar yang dapat dikonfigurasi secara rinci, kemampuan untuk memperbarui kode, tabel berskala besar, akun sumber daya, dan lainnya. Selain itu, validator Move menyediakan jaminan invarians tambahan untuk kontrak pintar dan berkembang secara positif di Aptos.

Banyak peneliti dan pengembang awal bahasa Move masih aktif di ekosistem Aptos, terus meningkatkan bahasa Move dan komunitas. Setelah empat tahun diverifikasi, Move telah terbukti menjadi bahasa pengembangan yang matang dan dapat digunakan di lingkungan produksi.

2. Block-STM: Membawa lebih banyak kebebasan pemrograman

Block-STM adalah mesin eksekusi kontrak pintar paralel yang baru, dibangun di sekitar memori transaksi Aptos dan prinsip kontrol paralel optimis. Metode paralelisasi transaksi yang inovatif ini dapat mempercepat kecepatan pemrosesan transaksi tanpa mempengaruhi pengalaman pengembang.

Berbeda dengan mesin eksekusi paralel yang memerlukan pembacaan/penulisan data untuk merusak atomisitas transaksi, Block-STM memungkinkan pengembang untuk bebas mengkode, mewujudkan throughput yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah untuk aplikasi nyata. Pengembang dapat dengan mudah membangun aplikasi yang sangat paralel. Block-STM mendukung atomisitas yang lebih kaya dibandingkan lingkungan paralel lain yang perlu membagi operasi menjadi beberapa transaksi, dengan meningkatkan pengalaman pengguna melalui pengurangan latensi dan peningkatan efisiensi biaya.

3. Tata Kelola Di Dalam Rantai dan Desentralisasi

Untuk mendukung jaringan Layer 1 yang benar-benar terdesentralisasi dan tanpa izin, Aptos dilengkapi dengan mekanisme tata kelola on-chain yang memungkinkan perubahan konfigurasi jaringan dan mesin virtual dilakukan secara mulus. Baik testnet maupun mainnet Aptos mencerminkan hal ini.

Di jaringan utama, dengan mengurangi "batas penambahan hak suara", keandalan jaringan telah meningkat. Menetapkan ambang yang lebih agresif memungkinkan jaringan untuk dipandu dengan cepat, lebih dari 52% pemegang token memberikan suara mendukung proposal ini untuk membantu melindungi jaringan.

Sejak dilahirkan, komunitas Aptos telah dapat membuat dan memberikan suara pada proposal yang mempengaruhi perilaku blockchain. Proposal tata kelola mencakup: mengubah durasi epoch, menyesuaikan minimum/maksimum hak validator, mengubah parameter sistem, menerapkan peningkatan perangkat lunak kode inti, serta meningkatkan modul kerangka Aptos ( dan serangkaian perpustakaan pengembangan Move inti ) untuk memperbaiki bug atau meningkatkan fungsi.

4. AptosBFTv4: Konsensus Efisien

AptosBFTv4 adalah protokol BFT blockchain tingkat produksi pertama yang memiliki bukti kebenaran yang ketat. Protokol ini menggunakan mekanisme respons optimis, yang mampu memberikan latensi rendah dan throughput tinggi, memanfaatkan sepenuhnya kinerja jaringan dasar. Dengan perbaikan berdasarkan Hotstuff, AptosBFTv4 mengurangi latensi pengajuan dari 3 langkah menjadi 2 langkah, mengurangi latensi sebesar 33% tanpa mengorbankan kompensasi komunikasi.

Keamanan yang ketat dan kemampuan untuk meningkatkan dipertimbangkan saat implementasi, dengan pemisahan yang jelas dari invariant untuk isolasi dan audit yang efektif, serta penegakan prinsip non-fork. Tumpukan perangkat lunak yang sama telah mengalami 4 kali peningkatan dan diuji di jaringan waktu nyata, membuktikan ketelitian dan ketahanan proses pengembangannya. Dalam iterasi keempat, AptosBFTv4 menjadi protokol konsensus Byzantine fault tolerance tercepat yang dapat digunakan untuk produksi.

Meskipun beberapa node mati, Aptos masih dapat memastikan operasi normal seluruh jaringan. Ini berkat pemeliharaan sistem reputasi di blockchain, yang menggunakan ketersediaan dan kinerja di masa lalu sebagai indikator untuk masa depan, secara otomatis meminimalkan dampak negatif dari validator yang lambat merespons dan berkinerja buruk.

5. Tindakan keamanan untuk meningkatkan kepercayaan pengguna

Aptos akun mendukung manajemen kunci yang fleksibel, termasuk rotasi kunci, ketangkasan enkripsi, dan model pengelolaan campuran. Rotasi kunci adalah kebiasaan baik yang sangat penting untuk mencegah serangan jarak jauh yang dapat membahayakan akun multi-pihak. Di blockchain lainnya, rotasi hanya dapat dilakukan dengan memindahkan semua aset ke akun baru. Aptos menggunakan metode pemisahan akun dan kunci, yang memungkinkan penambahan algoritma tanda tangan digital baru secara mulus untuk mendukung berbagai jenis kunci publik dan kunci privat. Model pengelolaan campuran mendukung solusi pemulihan tingkat lanjut dan manajemen akun, membantu menjembatani kesenjangan antara Web2 dan Web3.

Dompet dapat menggunakan fungsi prapengujian transaksi, yang menjelaskan hasil transaksi sebelum pengguna menandatangani. Penilaian awal transaksi dapat mengurangi risiko keamanan seperti phishing. Untuk lebih meningkatkan pengalaman pengguna, blockchain Aptos membatasi masa berlaku setiap transaksi, dan menggunakan tiga perlindungan berupa nomor seri, waktu kedaluwarsa, dan ID rantai untuk mencegah penyalahgunaan tanda tangan yang berlaku tanpa batas.

Protokol konsensus Aptos dan penyimpanan terverifikasi menyediakan dukungan praktis yang mulus untuk protokol klien ringan, sehingga memberikan pengalaman pengguna yang lebih aman dan dapat diandalkan. Jaringan Aptos menyambut siapa saja untuk terhubung ke node penuh untuk mengakses data terverifikasi secara langsung, mencerminkan filosofi Web3 "tidak percaya, harus memverifikasi". Untuk itu, Aptos dibangun di atas struktur pohon multicast yang efisien, memberikan peserta throughput tinggi dan latensi rendah untuk menyebarkan status blockchain. Peserta dapat memproses semua transaksi mulai dari blok genesis, atau dapat melewati sejarah blockchain dan hanya menyinkronkan status terbaru. Klien ringan dapat menyinkronkan sebagian status blockchain, seperti akun tertentu atau nilai data, dan mengaktifkan pembacaan status terverifikasi, seperti menggunakan stempel waktu BFT untuk mendapatkan saldo akun yang terverifikasi.

6. Arsitektur modular yang menghadap masa depan

Aptos memiliki tradisi sejarah yang dapat ditingkatkan, sejak awal setiap bagian dari sistem dirancang dengan prinsip modularitas dan fleksibilitas. Ini memungkinkan arsitektur Aptos untuk mendukung peningkatan yang sering, yang berarti blockchain dapat dengan cepat mengadopsi kemajuan teknologi terbaru dan menyediakan dukungan teknis untuk kasus penggunaan yang muncul.

Desain arsitektur modular Aptos memberikan fleksibilitas klien dan dioptimalkan untuk peningkatan yang sering tanpa waktu henti. Fitur-fitur ini telah ditunjukkan secara penuh dalam iterasi mainnet sebelumnya, testnet, dan berbagai pengujian tekanan internal. Blockchain Aptos mencakup protokol manajemen perubahan on-chain yang terintegrasi, yang memungkinkan penyebaran cepat inovasi teknologi baru dan mendukung skenario aplikasi Web3 yang baru.

7. Mekanisme Reward Berbasis Proposal

Di Aptos Incentive Testnet 3, sistem penghargaan berbasis pemungutan suara diterapkan. Dalam model ini, begitu dua pertiga suara mencapai node pengusul, konsensus BFT tercapai. Ini berarti sepertiga suara yang belakangan tidak termasuk, dan validator terkait juga tidak mendapatkan penghargaan.

Ini dapat menyebabkan keterlambatan kompetisi, validator yang dekat dengan kluster node utama sering kali mendapatkan lebih banyak imbalan. Dalam kasus ini, operator node akan memindahkan node ke lokasi yang lebih dekat dengan kluster utama untuk memperbaiki keterlambatan, sehingga meningkatkan imbalan staking. Ini tidak menguntungkan desentralisasi dan distribusi geografis, karena mendorong konsentrasi node. Untuk mempromosikan tingkat desentralisasi yang lebih besar, Aptos kini telah menerapkan imbalan berbasis kinerja proposal sebagai sistem imbalan staking.

Sistem berbasis proposal memiliki waktu timeout yang lebih tinggi dibandingkan dengan pemungutan suara, dan kurang sensitif terhadap keterlambatan antar wilayah. Ini meningkatkan tingkat imbalan untuk node di daerah terpencil, menekan pengaruh lokasi geografis. Sebagai contoh, bahkan jika validator tidak berada di lokasi fisik kelompok node maksimum, mereka tidak akan mendapatkan imbalan yang jauh lebih sedikit. Pola imbalan masih mempertimbangkan perilaku pemungutan suara, karena performa pemungutan suara yang baik akan mempengaruhi probabilitas pemilihan proposer.

8. Pohon Merkle Jarang Berkinerja Tinggi

Aptos menggunakan pohon Merkle ubur-ubur (JMT) yang dirancang, memanfaatkan pola kunci berbasis versi yang monoton untuk mengoptimalkan kinerja penulisan mesin penyimpanan dasar berbasis LSM ( seperti RocksDB). JMT mencapai keseimbangan praktis antara CPU, I/O, dan penggunaan penyimpanan, memastikan kinerja yang memuaskan sambil mempertahankan skala data status disk yang dapat dikelola.

Selain JMT sebagai format persistensi status Aptos, ada juga implementasi pohon Merkle jarang dalam memori yang bebas kunci. Implementasi ini dirancang khusus untuk caching dan paralelisasi, bekerja sama dengan Block-STM untuk mencapai pembaruan status global yang berkinerja tinggi.