项目调研 | MOVE系新公链:Aptos深度研究报告

项目调研 | MOVE系新公链:Aptos深度研究报告

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目录

一、项目简介

二、项目愿景

三、特色和优势

(1)Meta系

(2)Move语言

(3)Block-STM技术

(4)账户管理更加安全

(5)支持频繁升级

(6)高性能稀疏默克尔树

(7)Meta系公链对比

四、发展历史

五、团队背景

六、融资信息

七、发展成果

(1)技术进展

(2)市场情况

(3)生态发展

八、经济模型

九、风险与机会

一、项目简介

Aptos 是2021年成立的全新独立公链项目,一个专注于安全性和可扩展性的第一层公链。其共识机制采取权益证明(Proof of Stake),依靠Meta 系背景、Move语言和高TPS等特色而备受关注。

二、项目愿景

Aptos 的愿景是提供一个区块链,可以为 web3 带来主流应用,并增强去中心化应用程序的生态系统,以解决现实世界的用户问题。团队致力于在 Aptos 区块链上开发“重新定义 web3 用户体验”的产品和应用。

Aptos 的使命是通过提供灵活的模块化区块链架构来提升区块链可靠性、安全性和性能方面的最新技术水平。该体系架构应支持频繁升级、快速采用最新技术进步,以及对新兴用例提供一流的支持。

三、特色和优势

(1)Meta 系

Aptos、Sui 和Linera经常会被放在一起讨论,因为这三个项目的联合创始人都有在Meta做过项目的经验。

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Aptos 的团队由Diem 的原创者、研究人员、设计师和建设者组成,Diem是原Facebook(Meta)的稳定币项目,前身是Libra。Libra是2019年开始的一个做支付交易的数字货币项目,因为监管等原因转型做稳定币,并且改名为Diem,不过一直没有被很好的推出。

对于Aptos 来说,具有 Diem 的团队背景是其受到关注的原因之一。

(2)Move语言

理论上,使用Move语言,Aptos就能同时具备高交易吞吐量和扩展性,又不牺牲安全性。

Move的灵感来源于Rust,是当时为了开发Diem而开发出来的一种新的编程语言,和以太坊用的solidity不一样。

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以太坊当时主要解决的是比特币上编写智能合约困难的问题,所以solidity是面向区块链智能合约的编程语言,它把token当作value(数值)这种变量来进行处理,这个就很容易产生资产安全问题,可能会有资产凭空产生或者消失的情况。

Move不是面向智能合约的编程语言,而是面向区块链链上资产的编程语言,它将token作为resource(资源)来处理,在底层进行封装,而且必须要和帐户进行绑定,一个帐户在一个时间只能有一种类型的resource,从帐户中被取出时就必须被使用,取多少用多少。

Move模块定义每个resource的有效期,存储和访问模式,可标签化,比如store就是可以存储,key就是可以索引,所以token可以安全存储和转移,不会在没有适当凭证的情况下凭空产生,消失或者被重复利用。

目前采用Move 语言的项目有:Aptos、Sui、Starcoin、0L Network等。

(3)交易并行:Block-STM技术带来高TPS

目前大部分的区块链使用串行的交易执行方式,即交易是一笔接一笔地纳入区块中的,必须等待上一笔交易完成,才能进行下一笔交易。这样做的好处是会更容易进行交易状态的确认,但可扩展性会受限。

而并行执行,则是指一次性可以同时执行多笔交易,一般会对当前状态进行快照,然后把多笔交易同时处理。这样做显然提高了交易吞吐量,但难点的是如何让不同的交易之间互不影响。

Block-STM是一项加速智能合约执行的技术,源自Diem。Block-STM通过并行来增加吞吐量,是Aptos 的核心技术。Aptos通过Block-STM允许新节点参与状态同步来达到高TPS。

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如图所示,Aptos 由一组验证节点组成,这些验证节点使用拜占庭容错(BFT)、股权证明共识机制(PoS)共同接收和处理来自用户的事务请求。

不同于其他区块链,大多数的区块链是分层结构,网路的核心是一组活跃的验证者,负责交易的处理,产生区块,达成共识。Aptos网路允许活跃节点向新验证节点(非活跃验证节点)同步状态。目标是高吞吐,低延迟,快速同步时间,抵抗故障和恶意行为,容忍资源约束和异构性。

(4)账户管理更加安全

Aptos 数据模型支持灵活的密钥管理和混合托管选项。这与签名前的交易透明度和实用的轻型客户端协议一起,提供了更安全、更可信的用户体验。

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。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,以防止错误及攻击。

(5)支持频繁升级

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。

(6)高性能稀疏默克尔树

Aptos使用Jellyfish Merkle Tree (JMT,稀疏默克尔树)设计,该设计利用单调递增的基于版本的密钥模式来优化基于LSM树(日志结构的合并树)的底层存储引擎上的写入扩展。JMT在CPU、I/O和存储占用之间达到了一个实用的平衡点,确保了令人满意的性能,而不需要处理磁盘上庞大且难以处理的膨胀状态数据。

除了将JMT作为Aptos状态的持久化格式外,它还有另一个内存中的无锁稀疏Merkle树实现。它专门为缓存和并行化量身定制,与Block-STM配合使用,以促进高性能的全局状态更新。

(7)Meta系公链对比

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四、发展历史

  • 2022.01.31 Meta(原Facebook)旗下稳定币项目Diem被Silvergate收购

  • 2022.02.24 Aptos公开进入市场视野,创始人等团队成员均来自Diem

  • 2022.03.15 Aptos完成2亿美元融资

  • 2022.03.28 BinanceLabs宣布战略投资Aptos

  • 2022.05.14 Aptos启动激励测试网

  • 2022.06.29 Aptos推出生态系统资助计划

  • 2022.07.01 Aptos激励测试网2开启注册

  • 2022.07.25 Aptos完成1.5亿美元新一轮融资

  • 2022.08.19 Aptos激励测试网3开启注册

  • 2022.10.18 公链Aptos已正式上线主网“Aptos Autumn”

  • 2022.10.18 Aptos公布代币经济学

  • 2022.10.19 Aptos官方域名服务Aptos Name Service上线

  • 2023.02.17 Aptos推出大使计划Aptos Collective

  • 2023.03.11 Aptos链上交易量突破1亿笔

  • 2023.04.13 Aptos推出2000万美元赠款计划,以鼓励艺术家在其链上创作

  • 2023.04.21 Aptos推出委托质押功能

五、团队背景

Aptos 许多主要团队成员来自Meta,比如,Aptos 共同创办人兼技术长Avery Ching 与Mo Shaikh 都曾是Diem与Novi 的主要构建者。

此外,开发团队中的Alden Hu 等开发和研究人员大部分都参与了Diem、Novi 的开发。

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Mo Shaikh(左)和Avery Ching(右)

Mo Shaikh,Aptos 联合创始人兼CEO,2020 年5 月至2021 年12 月在Meta 负责战略合作伙伴关系,在此之前的2017 年10 月至2020 年5 月在Meridio 担任创办人兼CEO,Meridio是一个基于区块链的平台,用于投资和交易具有流动性的部分房地产。

Avery Ching,Aptos 联合创始人兼CTO。Avery Ching 自2011 年9 月至2021 年12 月在Facebook 担任首席软体工程师超过10 年,并且是原Meta 旗下加密平台Novi 团队的技术负责人,专注于区块链技术的各个方面的开发,同时也负责维护Diem 区块链。2007 年10 月至2011 年9 月在雅虎担任首席软体工程师。

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Josh Lind——创始工程师

Josh Lind, Aptos 创始工程师,从事Layer1 区块链技术的研究。在此之前,是一名研究学家,在Novi 从事Diem 区块链的研究。曾在伦敦帝国学院的大规模数据和系统(LSDS)小组和加密货币研究和工程中心(IC3RE)完成了博士学位。博士学位专注于使用可信硬件改善大规模分布式系统的安全和隐私。

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Alin Tomescu——研究员

Alin Tomescu, Aptos 创始团队成员和研究员,被麻省理工学院授予计算机科学硕士学位以及哲学博士,在麻省理工学院拥有超过六年研究经验,并专注于加密货币、公钥、经过身份验证的数据结构、安全通信和安全Web 应用程序等方面。

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David Wolinsky——软体工程师

David Wolinsky, Aptos 软体工程师,曾是Meta 的Web3 的技术主管,在多个组织和团队工作,以帮助制定许多战略性技术和产品计划。在此之前,曾在Diem 区块链上工作近两年时间,包括设计治理和创世程序,建立安全基础设施计划和原则,以及定义与Diem 的集成。在加入Novi 之前,是Facebook 的技术主管/经理,负责Facebook 的广告增长。此前,在耶鲁大学担任研究学者。

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Alden Hu——软体工程师

Alden Hu,Aptos Labs 软体工程师,2019 年2 月至2022 年2 月在Novi 担任高级软体工程师,此前曾就职于Instagram 以及百度。

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Rati Gelashvili——研究员

Rati Gelashvili, Aptos 创始团队研究员,麻省理工博士,在并发、并行和分布式算法以及数据结构方面拥有丰富的专业知识,2020 年5 月至2022 年1 月在Novi 担任高级研究学家。

六、融资信息

2022 年3 月15 日, Aptos 完成2 亿美元融资,该轮融资由a16z 领投,Multicoin Capital、Katie Haun、ParaFi Capital、IRONGREY、Hashed、Variant、Tiger Global、BlockTower、FTX Ventures、Paxos、Coinbase Ventures 等参投。

2022 年3 月28 日,Binance Labs宣布战略投资公链项目Aptos 开发团队Aptos Labs,将与Aptos 在开发、程式码审查、基础设施建设和黑客马拉松方面进行密切合作。

2022 年7 月25 日,Aptos 宣布完成1.5 亿美元新一轮融资,FTX Ventures 和Jump Crypto 领投,其他投资方包括Griffin Gaming Partners、Franklin Templeton、Circle Ventures 和Superscrypt、a16z crypto 和Multicoin Capital 等。

2022 年9 月15 日,Binance Labs 宣布加大对 Aptos Labs 的战略投资以扩大对基础设施建设的承诺。

七、发展成果

(1)技术进展

① Move语言:是一种用于安全、沙盒和正式验证的编程的下一代语言。它的第一个用例是Diem 区块链,Move 为其实施提供了基础。Move 允许开发人员编写灵活管理和转移资产的程序,同时提供对这些资产的攻击的安全性和保护。目前采用Move 语言的区块链项目有:Aptos、Sui、Starcoin、0L Network等。

Move 语言设计之初试图从程序语言的角度上去解决数字资产的保护问题。Aptos 和Move 语言是在三年多前同时开发的。Aptos 的账户、交易费用、标准库、验证器节点管理和配置都是用Move 实现的。

② 并行执行引擎

Aptos 在开源程式码库中实现了Block-STM,依靠Rayon、Dashmap 和ArcSwap crates 实现并发。

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Aptos 将Block-STM 与块的顺序执行进行了比较。每个区块包含10k 笔交易,账户数量决定了冲突和争用的程度。在低争用情况下,Block-STM 归档比使用32 个线程的顺序执行提高16 倍,而在高争用情况下,Block-STM 归档超过8 倍加速。重要的是,当工作负载本质上是连续的时,Block-STM 会产生少量开销。总体而言,Block-STM 能够动态且透明地(无需用户提示)从工作负载中提取固有的并行性。

③ BFT共识协议

Aptos 团队开发了生产级、低延迟拜占庭容错(BFT) 引擎。在过去三年中,已经实施了该协议的第四次迭代。

Aptos 通过BFT 协议添加了一个主动起搏器,它使用超时来同步验证器,这比等待增加的超时要快得多。随着对协议的最新改进,区块只需两次网络往返即可提交,从而使亚秒级的最终确定性成为常见情况。

④ 网络

Aptos 激励测试网1:成功启动节点并在24 小时内通过活动性检查,可用性超过95%

Aptos 激励测试网2:测试币支持质押和质押奖励,去中心化水龙头支持

Aptos 激励测试网3:在节点启动时间后12 小时内成功启动节点并通过活动检查,可用性超过97%等

Aptos 主网“Aptos Autumn”上线

(2)市场情况

2022年10月24日,Aptos与PancakeSwap达成合作,PancakeSwap和CAKE代币将部署到Aptos上。

2022年11月11日,Aptos与Google Cloud达成合作,将启动加速器计划。

2023年3月9日,Aptos与跨链桥Wormhole达成合作,用户可将NFT资产桥接至Aptos。

2023年4月26日,已有11家Web3公司加入谷歌云初创支持公司计划,Aptos、Base、Flow等入围。

2023年5月11日,长期资助计划Aptos Grant DAO申请项目突破300个。

(3)生态发展

目前Aptos 官方显示其链上生态近150个,包括跨连桥、DeFi、NFT、游戏、基础设施等领域。

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八、经济模型

(1)代币概述

APT是Aptos 的治理代币,总量10亿枚,精度为8位,最小单位称为 Octa。

51.02%的代币将分配给社区、16.5%分配给基金会、19%分配给核心贡献者、13.48%分配给投资人。

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(2)社区及基金会分发情况

该代币池指定用于与生态系统相关的项目,如赠款、奖励和其他社区发展计划。社区及基金会共410,217,359.767枚代币由Aptos基金会持有,100,000,000枚由Aptos Labs持有。预计将在十年内完成解锁。具体分配细节如下:

· 125,000,000枚APT用于支持生态系统项目、赠款和其他社区建设

· 初步计划提供5,000,000枚APT用于支持Aptos基金会

· 社区和基金会剩余代币中的1/120预计将在未来10年内每月解锁

(3)核心贡献者、投资人分发情况

核心贡献者及投资者:所有投资者和核心贡献者都将锁定4年,前12个月不分发APT,3/48的APT将在主网发布后的第13个月解锁,此后每月解锁,第18个月完全解锁。从主网启动后的第 19 个月开始,每月解锁 1/48 的代币,以便在主网启动四周年时解锁所有此类代币。

(4)代币供应时间表

超过82%的代币都已被上述几种类别锁定,暂时无法释放。

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九、风险与机会

(1)机会

① 市场环境:

公链赛道一直都是最具挑战性同时也是承载价值最好的地方,随着DeFi、NFT、Web3 等应用的快速爆发,关于公链的叙述性和概念性都是市场的最主要的关注点之一,当然,公链赛道的竞争也从未停止。

细数公链赛道的发展,从BSC、Solana、 Avalanche 、Fantom 、Near、Avalanche、到Terra,一条又一条公链不仅在二级市场价格展现了良好的答卷,也在生态方面迎来了蓬勃的发展,带动了一轮属于新兴公链的小高潮。

② 项目进展:

Aptos 全球共108个验证节点。APT总供应量1,034,592,689,质押池代币量877,583,198,其市值目前为 $1,681,095,144 ,全网排名第33。

APT的交易量仍处于低位,如果市场没有重大的看跌压力,看涨势头可能会继续。

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(2)风险

① 效果不及预期

去年10月份Aptos Autumn主网上线运行效果不尽人意,Aptos 官方数据称能够实现16万TPS,但根据浏览器数据显示,Aptos网络吞吐量仅为30-40 TPS,距离目标值相差甚远。

② 缺乏优势项目

虽然Aptos 也试图走出具有自己特性的一条公链发展道路,尽管如此,比如Framework 共同创办人Vance Spencer 等人在推特提出质疑称:Aptos 做了什么Solana 没有做的吗?。

由于在技术、资本、生态开发者等各个方面与Solana高度重合,Aptos还需要面临来之Solana的竞争压力。

③ 估值过高

作为明星公链Aptos自推出以来就成为了资本的宠儿,2022 年 7 月的融资中,Aptos 估值达到了 27.5 亿美元,从熊市状态来看,Aptos估值偏高。

④ 韩国市场带来潜在风险

韩国市场作为全球最火热的加密交易市场之一,其市场上的加密资产经常比其他国家价格要高,这一现象被称为“泡菜溢价”。Terra崩盘后,韩国本土加密市场出现了真空,急需要一个新的主角,于是Aptos抓住机会向韩国市场进军。在Aptos官网同步发布的白皮书中,韩语是除英语之外的唯一语种。韩国市场的疯狂可能会给项目造成潜在的风险。

参考:

全面解读丨黑马明星公链Aptos :先发优势下的机遇与挑战

Aptos 崛起,背后靠的是什么?

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