公共ブロックチェーンの取引ライフサイクルの詳細分析：イーサリアム、ソラナ、Aptosの技術的な違い

異なるパブリックチェーンの技術的特徴を比較することは、観察の視点によって複雑に見えることがあります。Aptosと他のパブリックチェーンの違いを迅速かつ正確に理解するためには、適切な分析視点を選択することが重要です。本記事では、取引ライフサイクルを切り口として、取引の作成から最終状態更新までの完全なステップを分析します。これには、作成と発起、ブロードキャスト、ソート、実行、そして状態更新が含まれます。これにより、各パブリックチェーンの設計思想と技術的妥協を深く把握します。

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Aptos:楽観的並列および高性能設計

Aptosは高性能を強調するパブリックチェーンとして、取引のライフサイクルはイーサリアムに似ていますが、独自の楽観的並行実行とメモリプール最適化を通じて、顕著なパフォーマンス向上を実現しています。

作成と開始

Aptosネットワークは、軽ノード、フルノード、バリデータで構成されています。ユーザーは軽ノードを介して取引を開始し、軽ノードは取引を近くのフルノードに転送し、フルノードはさらにバリデータに同期します。

ブロードキャスト

Aptosはメモリプールを保持していますが、QuorumStoreの後ではメモリプール間で共有されません。システムはルール（例えばFIFOやガス料金）に基づいて事前にソートし、後続の並行実行時に取引が衝突しないことを保証します。この設計により、事前に読み書きコレクションを宣言するための高いハードウェア要件を回避しています。

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取引を自由に並べ替えることができません。メモリプールの事前ソートは、衝突回避を事前に完了させており、ブロック生成は検証者間の協力によりより依存しています。

実行

AptosはBlock-STM技術を使用して楽観的並行実行を実現しています。取引は衝突がないと仮定され、同時に処理されますが、実行後に衝突が発見された場合、影響を受けた取引は再実行されます。この方式はマルチコアプロセッサを利用して効率を向上させ、TPSは最大160,000に達します。

ステータス更新

バリデーターの同期状態、最終性はチェックポイントの確認を通じて、効率が高い。

Aptosのコアの強みは、楽観的な並行処理とメモリプールの事前ソートの組み合わせにあり、ノードの性能要求を低減し、スループットを大幅に向上させました。

イーサリアム：シリアル実行のベンチマーク

イーサリアムはスマートコントラクトの創始者として、パブリックチェーン技術の重要な参考です。その取引ライフサイクルは、他のパブリックチェーンを理解するための基礎的な枠組みを提供します。

イーサリアム取引ライフサイクル

• 作成と発起：ユーザーはウォレットを介してリレーネットワークまたはRPCインターフェースを通じて取引を発起します。
• ブロードキャスト：取引が公共メモリプールに入り、パッケージ化を待っています。
• ソート：PoS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取引をパッケージ化し、中継層が入札した後、提案者に提出します。
• 実行：EVMがトランザクションを直列処理し、シングルスレッドで状態を更新します。
• 状態更新：ブロックは2つのチェックポイントを通じて最終性を確認する必要があります。

イーサリアムのシリアル実行とメモリプールの設計は性能を制限し、ブロック時間は12秒/スロットで、TPSは低いです。それに対して、Aptosは並列実行とメモリプールの最適化によって質的な飛躍を実現しました。

ソラナ：決定性のある並行処理の究極の最適化

ソラナは高性能で知られており、その取引ライフサイクルはAptosと顕著に異なり、特にメモリプールと実行方式においてそうです。

ソラナ取引ライフサイクル

• 作成と発起：ユーザーはウォレットを通じて取引を発起します。
• ブロードキャスト：パブリックメモリプールがなく、トランザクションは現在の提案者と次の2人の提案者に直接送信されます。
• ソート：提案者がPoHに基づいてブロックをパッケージ化し、ブロック時間はわずか400ミリ秒。
• 実行：Sealevel仮想マシンは決定論的な並列実行を採用し、衝突を避けるために事前に読み書き集合を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。

ソラナはメモリプールを使用せず、ノードは迅速に取引順序の合意に達することができ、取引がメモリプールで待機する必要がなくなります。しかし、これはネットワークが過負荷の際に、取引が待機するのではなく破棄される可能性があることを意味し、ユーザーは再度提出する必要があります。

対照的に、Aptosの楽観的並行は読み書きセットを宣言する必要がなく、ノードの敷居が低いのに、TPSはより高いです。

並行実行の2つのパス：Aptos vs ソラナ

並行実行は、決定論的並行実行と楽観的並行実行の2つの方式に分かれ、違いは並行トランザクションが衝突しないようにする方法にあります。

• 確定的並行（ソラナ）：取引のブロードキャスト前に読み取りおよび書き込みの集合を宣言する必要があり、Sealevelエンジンは宣言に基づいて衝突のない取引を並行処理し、衝突する取引は逐次実行されます。
• 楽観的並列処理（Aptos）：取引が衝突しないと仮定し、Block-STMが並行処理を実行した後に検証し、衝突があれば再試行します。メモリプールの事前ソートにより衝突リスクが低減され、ノードの負担が軽くなります。

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楽観的に並行してメモリプールを通じて衝突確認を前倒しで完了する

Aptosの楽観的並行処理は、単に取引が衝突しないと仮定するのではなく、取引のブロードキャスト段階でリスクを事前に回避します。取引がパブリックメモリプールに入った後、事前にソートされ、1つのブロック内の取引が並行して実行される際に衝突しないことを保証します。この取引の事前ソートは、Aptosが楽観的並行処理を実現するための鍵であり、取引声明メカニズムを導入する必要がないため、ノードの性能要件が大幅に低下します。

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安全性に基づくストーリーはAptosの発展方向です

AptosはRWAおよびステーブルコイン決済分野で巨大な潜力を示しています：

• RWA：AptosのBlock-STMは複数の資産移転取引を並行処理でき、ネットワークの混雑による権利確定の遅延を回避します。Move言語のモジュール設計と安全性により、開発者は信頼性の高いRWAアプリケーションをより簡単に構築できます。
• ステーブルコイン決済：AptosのMove言語はリソースモデルを通じて二重支払いを防止し、各ステーブルコインの送金の正確性を保証します。低ガス料金により、小額決済シーンで非常に競争力があります。

Aptosの安全性の優位性はRWAとPayFiのナarrativeに堅固な基盤を築いています。将来的には、Aptosはこれらの優位性を活かして「安全駆動の価値ネットワーク」というナarrativeを形作り、伝統的な経済とブロックチェーンを結ぶ橋となるでしょう。

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###まとめ:Aptosの技術の違いと将来の物語

Aptosの設計は、性能と安全性の間で巧妙なバランスを達成しています。メモリプールの事前ソートはBlock-STMの楽観的並行処理と組み合わさり、ノードのハードルを下げつつ、160,000 TPSの高いスループットを実現しました。この「安定を求めつつ迅速に」という考え方は、Move言語のリソースモデルによって強化され、Aptosにより高い安全性を与えています。

AptosはRWAとPayFiの物語の中で巨大な潜在能力を示しています。RWA分野において、Aptosの高いスループットは大規模な資産のオンチェーンをサポートします。PayFiとステーブルコインの支払いにおいて、Aptosの低コスト、高効率、コンプライアンスはマイクロペイメントとクロスボーダー決済をサポートし、"次世代の支払いインフラ"の有力な候補となっています。

未来、Aptosは「安全駆動の価値ネットワーク」という物語を通じて、従来の金融とブロックチェーンエコシステムをつなぎ、RWAとPayFiの分野で継続的に力を入れ、信頼と拡張性を兼ね備えた新しいパブリックチェーンの構図を構築します。

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