一文瀏覽Meta系公鏈:Aptos、Sui與Linera

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1. 文章討論了Meta系三大公鏈Aptos,Sui和Linera,創始人團隊均是Meta下Diem和Novi專案的成員。

2. Aptos一共獲得3.5億鉅額融資,被市場寄予厚望。使用Move語言開發,犧牲了一些靈活性但提高了安全性。Move語言將token模組化,保證了token不會憑空消失,產生或者被重複使用。

3. Aptos使用Block-STM並行執行引擎提高TPS,擁有靈活透明的金鑰管理增加安全性。

4. Sui由Mysten Labs團隊開發,同樣是Move語言開發,Tusk和Narwhal共識允許獨立交易和非獨立交易並行執行。

5. Sui的代幣模型是它的亮點:支付和儲存費用分開,並且有一套機制保證Gas fee穩定,即使是在需求量突然增大的時候,驗證節點可以根據網路的需求按線性比例增加也可以使Gas fee一直保持低位。

6. Linera僅經歷一次融資,還處於發展早期。

最近Aptos,Sui和Linera經常會被放在一起討論,因為這三個專案的聯合創始人都是在meta有過做專案的經驗,在Diem和Novi。Diem是原facebook的穩定幣專案,前身是 Libra ,2019年開始的一個做支付交易的數字貨幣專案,因為監管等原因才轉型做穩定幣,並且改名為Diem,不過一直沒有被很好的推出,今年1月已經被meta以近2億的價格出售了。而Novi就是meta的另一個專案,做數字錢包,也是一個試點專案,和Diem一樣,沒有得到很好的發展,Meta公司的公告表示在今年7.21使用者將無法充值,9.1將無法登陸。Diem和Novi的專案成員大部分選擇出來創業,所以就有了Aptos,Sui和Linera這三個公鏈,又因為聯合創始人,軟體工程師和研究員大部分都是Diem或者Novi工作過,所以這三個區塊鏈專案也被稱作meta系公鏈。

Aptos

在三個專案中名氣最大的一個,也是開發最早的一個專案,發展的也比較好,幾個月內進行兩輪融資並且融資金額達到3.5億。種子輪是在2022.3.15,一共1.5億美金,領投的有a16z,A輪融資2022.7.25,2億,領投同樣有a16z,這兩輪的其他投資者有multicoin,FTX venture等,和Solana的投資方重合度非常高,包括Binance Labs也宣佈了戰略投資,但沒有公佈具體輪次和金額。

專案亮點:

  • 使用Move語言

Move的靈感來源於Rust,是當時為了開發Diem而開發出來的一種新的程式語言,和 以太坊 用的solidity不一樣。以太坊當時主要解決的是 比特幣 上編寫智慧合約困難的問題,所以solidity是面向區塊鏈智慧合約的程式語言,它把token當作value(數值)這種變數來進行處理,交易通過通過將一個地址的餘額減少,和另一個地址的餘額增加,並且減少和增加的數值一定要是相等的,這個就很容易產生資產安全問題,可能會有資產憑空產生或者消失的情況。Move不是面向智慧合約的程式語言,而是面向區塊鏈鏈上資產的程式語言,它將token作為resource(資源)來處理,在底層進行封裝,而且必須要和賬戶進行繫結,一個賬戶在一個時間只能有一種型別的resource,從賬戶中被取出時就必須被使用,取多少用多少。Move模組定義每個resource的有效期,儲存和訪問模式,可標籤化,比如store就是可以儲存,key就是可以索引,所以token可以安全儲存和轉移,不會在沒有適當憑證的情況下憑空產生,消失或者被重複利用。Move能保證這幾點是因為在使用者提交每一筆事務時,傳送者賬戶都會提交一個序列號,這個交易序列號只能提交一次,並且每筆事務還有一個特定的鏈識別符號,用來防止惡意實體在不同區塊鏈環境(比如跨測試網和主網)進行重放事務。

  • Move程式設計的智慧合約間的組合性:

大部分的區塊鏈是進行訊息傳遞,比如solidity編寫的合約是通過介面來進行訊息傳遞, 波卡 的鏈間互動是通過xcmp,xcm也是一種跨共識的資訊格式,move則是通過module(模組)來進行資源的傳遞,resource和型別也只能在模組中進行定義。

  • Move提供的安全性:

move所有的程式碼都要通過位元組碼校驗進行強制執行,不會執行任何沒有經過校驗的程式碼。和以太坊不同,Move使用的是靜態管理,意味著低階錯誤在編譯時就可以被發現,合約方面也是靜態的,在沒有執行時就可以知道呼叫了哪些函式。Move-based 金鑰管理也是一個重要特性,可以降低私鑰洩漏和抵禦遠端攻擊等風險。Aptos賬戶支援金鑰輪換,支援新的混合託管模型,使用者可以將輪換私鑰的權利委託給一個或者多個可信實體,在Move中就可以定一個策略,讓這些可信實體能夠在特定的情況下轉換金鑰。

  • 高TPS:Block-STM + 允許新節點(不活躍節點)參與狀態同步

Aptos通過Block-STM加上允許新節點參與狀態同步來達到高TPS的。Block-STM是並行執行引擎,這也是在Diem專案開發的時候就已經在做的,通過並行來增加吞吐量。並行執行引擎通過檢測管理和樂觀併發控制有序的交易集合,允許給特定排序最大並行性。Aptos的狀態同步:不同於其他區塊鏈,大多數的區塊鏈是分層結構,網路的核心是一組活躍的驗證者,負責交易的處理,產生區塊,達成共識。Aptos網路允許活躍節點向新驗證節點(非活躍驗證節點)同步狀態。目標是高吞吐,低延遲,快速同步時間,抵抗故障和惡意行為,容忍資源約束和異構性。

圖片來源:Aptos medium

除了這些,Aptos還有一個優勢, 不會強制使用者必須持有Aptos, 如果使用者沒有本地貨幣,可以用其他非本地貨幣來支付gas fee。

Aptos目前的發展:5月開始測試網激勵計劃,一共有四個階段,目前處在第二個階段,已經有超過20000個節點,計劃在9月上主網。

Sui

由Mysten Labs團隊開發,Diem和Novi專案的成員離開Meta後成立了Mysten Labs,希望可以為web3構建基礎設施。和Aptos一樣,也是進行了兩筆融資,A輪融資在2021.12,拿到了由a16z領投的3600w,B輪在2022.7.27 以20億估值尋求至少2億美元的融資,已經獲得了1.4億,B輪是由FTX領投。

專案亮點:同樣使用的是Move語言,優化的BFT共識和可以並行執行的交易。

  • Sui有兩種交易共識。

Tusk和Narwhal。用兩種共識是要最大限度的降低驗證者之間為了驗證加一而產生的額外通訊。同時Sui將交易分為兩種,一種是簡單的交易,也叫沒有因果關係的獨立交易,第二種是有互動的交易,即有依賴關係的交易,需要Narwhal 將這些複雜交易按順序執行。Tusk(非同步共識協議),主要負責交易的排序,通過共享隨機性將節點之間的額外通訊降到最低,Narwhal(記憶體池協議)則是用來儲存未經確認的交易,直到被共識協議確認。兩者結合可以達到高效能。

  • 交易可以並行執行。

明確交易的從屬關係,從而可以並行執行交易。很多交易是簡單獨立,沒有互動的,一定要循序處理會帶來不必要的問題,比如下圖所示,Alice和Bob之間的交易與Carol和Dave之間的交易並沒有依賴性,SUI就可以將他們的交易並行執行。

圖片來源:SUI官網

代幣模型亮點:

代幣一共為100億,在主網啟動時會流通一部分,剩下的會在未來幾年釋放,作為股權,獎勵,補貼分發。

  • 儲存和交易分開

使用者在提交鏈上資料的時候,需要支付gas fee和儲存的費用,儲存費用會進到儲存基金中,一般是用來補貼網路發展可能會增加的儲存成本,如果儲存成本增加,這部分錢會被拿來支付給驗證者。如果使用者不需要儲存這些資料,也可以通過刪除資料來獲得rebates。

圖片來源:SUI 代幣經濟白皮書

  • 穩定的低gas fee

大多數情況下需求量增加,gas fee就會急劇上升,Sui希望有個機制可以保證gas fee一直在穩定的低位,同時可預測。以epoch(紀元)為單位執行,一個epoch為24h,驗證節點集也會變化,新紀元的新驗證節點集會提交一個預計價格,即他們願意處理交易的最低gas價格,最後會參考之前整個紀元gas fee來進行投票,這可以保證gas fee一直保持在參考價格的附近,這樣會讓gas fee變得很穩定。在特殊情況時,比如當需求量增加的時候,驗證節點可以根據網路的需求按線性比例增加,來保證網路擁堵時的gas fee也可以保持在參考價格附近。在gas fee可以預測的時候,網路上的交易也可以穩定進行。

Sui的發展:Sui還在穩定的開發中, 8月份上測試網並且也會有激勵測試網計劃。

Linera

目前在還在早期開發階段,是三個專案中起步最晚的一個,融資方面也是最少的一個,只進行了一輪種子輪融資,2022.6.29由a16z領投的600w美金。團隊方面除了有Meta中參與過Diem和Novi的員工,還有Zcash的前員工。 和前兩個專案不同,在Linera專案已公開的資訊中,並沒有明確提到要使用Move,只說了使用基於Rust的語言來進行開發。 但從技術人員分析技術特點上來看,邏輯上兩者相差不大。

總結

這三個公鏈專案都是為了解決不可能三角,語言上Aptos和SUI也都是使用了Move。和solidity相比,犧牲了一點靈活性的情況下很高的提升了安全性,共識上都是使用拜占庭共識或者是改進的拜占庭共識。專案在不同的方向都有值得討論的亮點。不過使用Move也帶來一個問題,以太坊生態強大,絕大多數dapps都是選擇用solidity進行開發,並且 大部分公鏈也都是想用相容以太坊虛擬機器來獲取以太坊溢位的價值,對於要使用新語言重新編寫程式,開發者是否願意? 再來看三個專案的發展情況,Aptos現在勢頭最大贏在了時間比較早和測試網激勵,Sui在其後,Linera因為起步較晚,所以討論度並不高,但未來發展這兩個專案也不一定會比Aptos弱。投資者方面,和Solana的投資方重合度非常高,這並不是一件好事。市場雖然對Aptos的未來寄予厚望,但還需要再繼續保持觀察。

文獻參考:

Aptos白皮書

https://medium.com/aptoslabs/block-stm-how-we-execute-over-160k-transactions-per-second-on-the-aptos-blockchain-3b003657e4ba

https://medium.com/aptoslabs/the-evolution-of-state-sync-the-path-to-100k-transactions-per-second-with-sub-second-latency-at-52e25a2c6f10

https://wiki.aptos.movemove.org/

Sui代幣經濟白皮書

Sui官方medium