深入了解Aptos：为 Aptos 网络提供动力的 8 项创新

Aptos 作为加密市场上延迟最低、吞吐量最高的区块链，为开发人员构建web3 最佳应用程序带来了极大的转变，为什么Aptos 生态可以实现蓬勃发展？能够为所有人提供流畅的体验？Aptos 网络发展的源动力是什么？本文将为你介绍Aptos 网络发展的8项源动力。

更适合构建应用Move 语言

Aptos 上的Move 语言为开发人员提供了更好的开发条件，提高了开发效率。Move 是一种富有表现力且易于访问的编程语言，且专为安全资产管理而设计。

Aptos 区块链集成了 Move 语言，和 Move 共享许多相同的核心设计原则，使 Aptos 更便于成为高效、愉快的 Move 开发的地方。 Move最初是为Aptos区块链的前身设计的，这种关系确保现有的 Move 开发人员可以在 Aptos 上无缝构建，并且新的 Move 开发人员可以从 Aptos 之前的文档、指南和示例中受益。

Aptos 通过在语言和框架级别添加多项功能，大大改进了 Move 生态系统，即完善的安全架构、详细和可配置的 gas 计量、代码可升级性、资源帐户等。除此之外，Move Prover 是 Move 智能合约的正式验证者，它为合约不变量提供额外的保障，并在 Aptos 上得到积极扩展。

Aptos通过在语言和框架级别上添加多种特性，极大地改进了Move生态系统。即完善的安全架构，详细和可配置的燃气计量，代码可升级性，大规模表，资源帐户，等等。除此之外，Move验证器(Move智能合约的正式验证器)为合约不变量提供了额外的保障，并在Aptos中得到了积极的扩展。

许多Move语言最初的研究人员和开发人员仍然在Aptos生态系统中进行构建，增强了Move语言和社区，Move 语言经过四年的测试和证明是可以用于生产的开发语言。

Block-STM 带来更多编程自由

Block-STM 是一种新的智能合约并行执行引擎，围绕 Aptos 的交易内存和乐观并发控制原则构建，这种新颖的交易并行化方法可以在不影响开发人员体验的情况下加快交易处理速度。

与需要读取/写入数据来破坏交易原子性的并行执行引擎不同，Block-STM 使开发人员能够不受限制地进行编码，并为实际用例实现更高的吞吐量和更低的延迟。开发人员可以使用 Block-STM 轻松构建高度并行化的应用程序， Block-STM 支持比其他通常需要将操作拆分为多个交易（破坏逻辑原子性）的并行执行环境更丰富的原子性，通过降低延迟和提高成本效率来增强用户体验。

链上治理和去中心化

为了支持真正去中心化和无需许可的layer1，Aptos 具有内置的链上治理，可实现无缝网络和虚拟机配置更改。Aptos激励测试网3和主网证明了这一点。

在主网上，这通过降低“投票权增加限制”提高了网络的可靠性，设置为更激进的阈值允许快速引导网络，超过52%的代币所有者投票支持这一提案，以帮助保护我们的网络。

自诞生以来，Aptos社区已经能够创建和投票的建议，影响Aptos区块链的行为。治理建议包括：跨epoch 持续时间进行更改，或者需要的最小值和允许的最大值验证者权益，修改标志，利用核心区块链代码的软件升级;以及升级到Aptos框架模块，一组核心库的移动开发者，修复bug或增强Aptos区块链功能。

AptosBFTv4 效率共识

AptosBFTv4 是第一个具有严格正确性证明的生产区块链 BFT 协议，该协议是乐观响应的，允许它提供低延迟和高吞吐量，充分利用底层网络。 在 Hotstuff 上进行改进，Aptosv4BFT 将提交延迟从 3 步减少到 2 步，在不牺牲通信补偿的情况下减少了 33% 的延迟。

在实施时考虑到安全严格性和可升级性，该实施清楚地分离了不变量以进行隔离和有效审计，从而强制执行不分叉的心态，相同的软件堆栈已经过 4 次升级，并在实时网络上进行了测试，证明了其开发过程的周到性和稳健性。在其第四次迭代中，AptosBFTv4 是最快的、生产就绪的拜占庭容错共识协议。

即使个人停机，Aptos 也能确保整个网络的正常运行时间，这是由链上信誉系统维护的，信誉系统将过去的可用性和性能视为未来的指标，这会自动将反应迟钝和表现不佳的验证者的负面影响降至最低。

加强保障用户的信心

Aptos 账户支持灵活的密钥管理，包括对密钥轮换、加密敏捷性和混合托管模型等功能的支持。密钥轮换通常是良好的使用习惯，并且对于防止甚至可以危及多方帐户的远程攻击很重要，在其他区块链上，只能通过将所有资产迁移到新帐户来进行轮换。账户与密钥解耦的方法使 Aptos 能够无缝添加新的数字签名算法以支持公钥和私钥类型，混合托管模型支持高级恢复解决方案和帐户管理，以帮助弥合 Web2 和 Web3 之间的差距。

钱包可以使用交易预执行在用户签名之前向用户解释交易结果，在签名之前评估交易可以减轻安全风险，例如网络钓鱼攻击，这在 Web3 中变得越来越普遍。为了进一步强化用户体验，Aptos 区块链限制了每笔交易的可行性，并通过三个保护领域——序列号、到期时间和链 ID 来保护签名者不受无限有效性的影响，以防止错误/攻击。

Aptos 共识协议和经过身份验证的存储实现了对轻客户端协议的无缝和实用支持，从而实现更安全和更值得信赖的用户体验。Aptos 网络公开欢迎任何人连接全节点以直接访问经过身份验证的数据，这强调了 Web3 的俗语“don’t trust, verify”。为此，Aptos 建立在一个高效的multicast 树结构之上，以提供一个高吞吐量、低延迟的网络，用于向参与者传播区块链状态。参与者可以处理自创世以来的所有交易，也可以完全跳过区块链历史并使用路径节点仅同步最新的区块链状态。轻客户端可以同步部分区块链状态，例如，特定账户或数据值，并启用经过验证的状态读取，例如，使用 BFT 时间戳获取经过验证的账户余额。

面向未来网络的模块化架构

Aptos 具有可升级性的历史，从头开始，系统中的每个区域都以模块化和灵活性的初衷来设计。这使得 Aptos 架构能够支持频繁升级，这反过来意味着区块链可以快速采用最新的技术进步，并为新兴的用例提供技术支持。

Aptos 模块化架构设计创造了客户端灵活性，并针对零停机的频繁升级进行了优化——这些功能在之前的主网迭代、测试网和许多内部压力测试中得到了展示。Aptos 区块链包括嵌入式链上变更管理协议，可快速部署新技术创新并支持新的 Web3 用例。

基于提案的奖励制度

在 Aptos 激励测试网 3 中，我们为节点运营商利用了基于投票的奖励系统。在这个模型中，一旦三分之二的选票到达提议者节点，BFT 下的共识就达成了，这意味着三分之一的后期投票没有被包括在内，并且他们的相关验证者没有得到奖励。

这可能会导致延迟竞争，并且靠近主节点集群的验证者往往会获得更多奖励。在这些情况下，节点运营者会将他们的节点移动到更靠近主集群的位置，以改善延迟，从而增加他们的质押奖励，这会损害权力下放和地理分布，因为它会激励共置。Aptos 现在已经实施了基于提案绩效的奖励作为我们的质押奖励系统，以促进更大程度的权力下放。

基于提案的系统比投票具有更高的超时时间，并且可以说对跨区域延迟不太敏感。这提高了更偏远地区节点的奖励率并抑制了地理分布的影响，例如，如果验证者不在物理上位于最大的节点集群中，他们将获得更少的奖励，奖励模式继续考虑投票行为，因为良好的投票绩效会影响提议者选举概率。

高性能Sparse Merkle Tree

Aptos 使用 Jellyfish Merkle Tree (JMT) 设计，它利用单调递增的基于版本的密钥模式来优化基于 LSM 树的底层存储引擎（如 RocksDB）的写入。JMT 在 CPU、I/O 和存储占用空间之间达到了一个实用的最佳平衡点，确保了令人满意的性能，而磁盘上的膨胀状态数据的大小却难以处理。

除了 JMT 作为 Aptos 状态的持久化格式外，它还有另一种内存中、无锁的稀疏 Merkle 树实现，这是专门为缓存和并行化量身定制的，与 Block-STM 一起使用以促进高性能全局状态更新。