Sui和Aptos如何重塑区块链

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前言

近期市场日渐停滞，许多行业内的资深人士开始质疑这个行业的真正目的。我想分享一些个人的看法。我一直相信，许多过去的宏大愿景之所以被“揭开真正的面纱”，是因为它们从一开始就缺乏逻辑上的连贯性。非金融类 Dapp 常常通过强调去中心化价值来掩盖自身的不足。但现实是，他们要求我相信他们的多重签名钱包和单节点服务器比 Google、Twitter 或 YouTube 更安全，声称它们足够安全。许多愿景并未被揭开真正的面纱，只是从未真正经过考验。我依然相信，即使这些愿景没有最初想象中的那么宏大，它们依然具有意义——只不过需要一个强健的基础来支撑。至少，它们应会提供去中心化或接近 Web2 的体验。

以 TON 和 Solana 为例；它们曾经被低估，但现在在各方面逐渐追赶行业领军者。支持应用程序的区块链需要创新，而每一个周期的创新推动行业前进。今天，我们将探讨一种长期被忽视的区块链——基于 Move 的区块链。

1. Move

Move 编程语言最初是为 Meta 废弃的项目 Diem（原名 Libra）开发的。Diem 旨在创建一种更稳定、更受监管的稳定币，作为 Meta 元宇宙愿景的基础。然而，该项目遭遇了全球监管机构的强烈反对并不断受到压力。监管机构担心，Diem 的规模结合 Facebook 的庞大用户基础可能对金融稳定、货币政策和数据隐私构成威胁。在尤其是来自拜登政府的压力下，Meta 最终不得不放弃 Diem 项目。

幸运的是，Diem 的核心并没有完全被抛弃。各种从原始团队分 裂出来的势力继续探索并开发 Move，这一编程语言随后演变成了广为人知的 Move 双雄：Sui 和 Aptos。除此之外，还有像 Linera（一个基于 Rust 的受 Move 启发的区块链）和最近被大力推广的 Movement 等新兴项目。

那么，为什么一个一分为二的项目的遗产会有如此持久的影响？Move 作为由顶级 Web2 公司为区块链开发的编程语言，具有高度的复杂性。它在设计时充分考虑了现有区块链编程语言，尤其是 Solidity 的性能和安全问题。其设计目标是创建一个专门针对资产管理和访问控制的类型系统。我将其优势总结为三点：

· 安全性：Move 语言的主要设计原则是安全性。它使用静态类型检查和资源管理来防止常见的安全漏洞，如溢出错误和重入攻击。与其他语言虚拟机相比，Move 支持多种安全功能，详见下方的 Nansen 比较图。

· 可组合性：Move 支持模块化和可组合性，允许开发者轻松创建和组合不同的智能合约，从而构建更复杂的应用程序。

· 性能：Move 语言的虚拟机经过优化（支持并行处理、内存管理和编译器优化），使其能够高效执行智能合约，从而提高交易速度和吞吐量。

在充斥着模块化 EVM 区块链的市场中，Move 代表了一种大胆的实验。虽然上述几点可能在其他区块链项目的描述中也有所提及，但我强烈建议亲自体验这些特性，如此才能充分理解它们带来的实际好处。

2. Sui

2.1 架构

作为双雄之一，Sui 自推出以来就面临了一些批评，特别是在空投和代币分配方法方面。然而，抛开这些问题，专注于项目本身，Sui 在性能和用户体验方面表现出色，尤其是在游戏领域。这一成功在很大程度上归功于其创新的架构，该架构已经优化，可适应主流应用。以下简要概述了 Sui 架构创新：

• 对象存储模型：这是 Sui 对 Move 语言改进的核心。对象存储模型将数据视为独立的对象，每个对象都有一个唯一的标识符。与传统数据库系统不同，对象存储模型没有固定的数据结构，可以存储各种类型的数据，如文本、图像、视频和音频。该模型支持并行执行和横向扩展（通过增加节点来扩展存储容量），Sui 的设计围绕这一模型展开。
• 因果排序：确保事务的执行顺序符合其因果关系，从而避免数据冲突和不一致。有了这一特性，Sui 能够处理大量并发事务，同时保持数据一致性。
• Narwhal 和 Bullshark 共识引擎：Sui 采用 Narwhal 和 Bullshark 作为其共识引擎。Narwhal 负责事务的排序和验证，通过维护本地事务池，根据因果关系对事务进行排序，并广播这些事务，从而确保所有节点具有相同的有效事务顺序。Bullshark 在接收到 Narwhal 排序的事务列表后，对该列表进行投票，并使用拜占庭容错（BFT）共识来确保所有节点对事务顺序达成一致。
• Sui Move：Sui 对 Move 语言进行了扩展，增加了新特性，如对 NFT、资产管理和数据存储的支持。
• Sui 框架：Sui 提供了一个全面的框架，帮助开发者快速构建和部署应用程序。该框架包括各种工具和库，如 Sui 钱包、Sui SDK 和 Sui CLI。

Sui 的架构设计使其能够处理大量并发事务，同时提供高速、低费用和安全性。此外，Sui Move 语言和 Sui 框架为开发者提供了强大的工具，以构建安全、可扩展和用户友好的应用程序。

2.2 共识机制

Sui 区块链使用了一种名为 Mysticeti 的共识机制，这是一种基于拜占庭容错（BFT）的共识机制，旨在优化低延迟和高吞吐量。

Mysticeti 允许多个验证者并行提议区块，从而最大化网络带宽并提供抗审查能力。此外，该协议仅需三轮消息交换即可从有向无环图（DAG）中提交区块，符合理论上的最小要求，并且与 pBFT 相当。提交规则允许并行投票和区块领导者认证，进一步减少了中位数和尾部延迟。它还容忍不可用的领导者，而不会显著增加提交延迟。

在 Sui 主网发布之前，Mysticeti 在测试网运行了三个月，取得了显著成果，其中将延迟减少了 80%。现在，Sui 网络能够处理每秒数万笔交易，端到端延迟远低于一秒钟。

Sui 区块链还采用了一种特殊类型的权益证明共识，称为委托权益证明（DPoS）。当发生涉及共享对象的复杂交易时，Sui 使用 Narwhal 和 Bullshark 共识引擎对这些交易进行排序。与区块链使用的其他 BFT 共识机制相比，Sui 的共识机制具有以下优缺点：

优点：

• 低延迟和高吞吐量：Mysticeti 协议显著降低了共识延迟，并通过并行提议区块和优化消息过程提高了网络吞吐量。这使 Sui 区块链能够处理每秒数万笔交易，端到端延迟远低于一秒钟。
• 抗审查能力：Mysticeti 允许多个验证者并行提议区块，增强了网络的抗审查能力。
• 容忍不可用的领导者：提交规则允许容忍不可用的领导者（当领导者节点失败时，系统会自动选举新的领导者），而不会显著增加提交延迟。

缺点：

• 复杂性：Mysticeti 协议的设计相对复杂，需要对技术更深入的理解才能全面掌握其操作机制。
• 安全性：虽然 Mysticeti 协议在测试网上表现良好，但其安全性在实际应用中仍需进一步验证。
• 可扩展性：Mysticeti 协议的可扩展性仍需进一步观察，以确保其能够适应未来网络和交易量的增长。

2.3 账户抽象

Sui 的账户抽象模型是一种机制，使用户可以以更简单、更安全的方式管理其账户和交易。它将账户和交易逻辑从底层区块链协议中抽象出来，实现了更高层次的账户管理和交易处理。

在 Sui 的账户抽象模型中，账户不再仅仅是简单的公钥和私钥对，而是具有更丰富属性和行为的对象。每个账户都有一个唯一的标识符，称为账户 ID，该 ID 与账户的公钥和私钥对相关联。

Sui 账户抽象模型的关键组件包括：

• 账户对象：Sui 中账户的基本单元。每个账户对象都有一个唯一的账户 ID，并包含账户的属性和行为。
• 账户数据：账户对象的核心组件，包括账户的基本信息，如账户 ID、公钥和私钥对。
• 交易上下文：Sui 中交易的基本单元。它包括交易相关的信息，如交易 ID、账户 ID 和交易数据。
• 账户逻辑：定义账户如何处理交易和管理其状态的一组行为和规则。

Sui 的账户抽象模型通过以下步骤处理交易：

• 交易创建：用户创建一个交易并将其发送到 Sui 网络。
• 交易验证：Sui 网络验证交易的有效性和完整性。
• 账户查找：Sui 网络根据交易中的账户 ID 查找相应的账户对象。
• 账户逻辑执行：Sui 网络执行账户逻辑来处理交易并更新账户状态。
• 交易确认：Sui 网络确认交易结果并将其记录在区块链上。

简单来说，Sui 的账户抽象模型是一种创新机制，简化了账户管理和交易处理，使应用程序更加人性化。

2.4 游戏

要使区块链与众不同，就必须建立并积累坚实的基础。我之前将 Move 描述为大胆尝试的原因有二：首先，在模块化概念主导的时代，基于 Move 的原生区块链（如 Move 双雄）代表了 Layer 1 的最后尝试之一，本质上是逆潮流而行。然而，最近各种异构链的兴起可能表明，模块化并不是唯一的答案。其次，决定使用新编程语言重建区块链就像是在今天的移动市场上尝试创建一个新的操作系统以与 iOS 和 Android 竞争——这是一个注定充满挑战的事业。基于 Move 的区块链是否能在未来几年像 Solana 一样闪耀，很大程度上取决于它们选择的发展路径。对于 Sui 来说，解决这一挑战的答案是游戏。

游戏是 Web3 的关键切入点之一，但大多数区块链对游戏的支持并不理想。这是因为区块链最初是为了金融设计的，其去中心化架构本质上性能较低，不适合游戏。然而，Sui 则不同。它的模型非常适合 DeFi 应用和非金融应用，包括游戏。如前所述，在 Sui 中，一切都被视为对象。在具有层次复杂资产的游戏或应用中，Sui 允许一个对象拥有其他对象（资产可以拥有资产）。例如，在一个英雄角色游戏中，英雄可能有一个包含其他数字资产的库存，这些资产属于该角色。Sui 能够以其他区块链无法做到的方式准确地建模这些数据层级，使开发者可以在不必绕过链的基本限制的情况下构建应用程序。

此外，Sui 一直积极与传统 Web2 巨头合作。去年，它与三家韩国主要游戏公司（Netmarble、NHN 和 NCSoft）建立了合作关系。今年，Sui 与 TikTok 合作开发区块链游戏和 SocialFi 项目，将传统巨头引入 Web3 领域。

3. Aptos

Aptos 是另一个基于 Move 语言的 Layer 1 区块链，旨在构建高性能、可扩展的 Web3 基础设施。其架构设计与 Sui 有许多相似之处，但也展现了一些独特的特点。

3.1 架构

• 模块化设计：Aptos 采用模块化架构，允许开发者独立开发和升级不同模块，从而提高开发速度和灵活性。
• 并行执行引擎（Block-STM）：与需要预先声明数据依赖关系的其他区块链不同，Aptos 的并行执行引擎可以在不需要事先了解数据位置的情况下并行处理交易，从而提高吞吐量并降低延迟。
• 管道交易处理：Aptos 将交易处理分为多个阶段，如传播、元数据排序和批量存储。这些阶段采用管道方式并行执行，最大化吞吐量并最小化延迟。
• Move 编程语言：Aptos 使用 Move 编程语言。与 Sui 的创新不同，Aptos 更加注重对 Move 的优化，如标准化语言、引入更强大的功能支持和定制化能力。
• 灵活的状态同步：允许节点选择不同的状态同步策略，如同步完整历史或仅最新状态，从而增加节点的灵活性。
• AptosBFT 共识机制：AptosBFT 是 Aptos 使用的拜占庭容错（BFT）共识机制。通过优化验证者之间的通信和同步，提高吞吐量并降低延迟。与 Sui 相比，它可以视为 DiemBFT 的改进版本，在效率和崩溃恢复方面有一定的增强，因此这里只做简要提及。

因有这样的架构设计，Aptos 能够处理大量并发交易，同时保持高速度、低费用和安全性。此外，Move 语言和 Aptos 框架为开发者提供了强大的工具，帮助他们构建安全、可扩展和用户友好的应用程序。

3.2 Block-STM

下面将详细介绍 Aptos 的核心创新——并行执行引擎 Block-STM：

Block-STM 的核心原理：

• 预设顺序执行：Block-STM 依赖于区块内交易的预设顺序。所有交易必须按照这一顺序执行，以确保最终状态的一致性。
• 乐观并发控制：Block-STM 乐观地并行执行交易，假设不会发生冲突。乐观并发控制基于“冲突较少”的假设，使交易可以在没有锁定的情况下访问和修改数据。它假设多个交易同时发生冲突的概率较低，因此可以进行修改，冲突（如果有的话）在最终提交前会得到检查。
• 多版本数据结构：为了支持乐观并发控制，Block-STM 使用多版本数据结构存储数据。每次写入操作都会创建一个新的数据版本，而读出操作则访问对应的数据版本。
• 验证与重试：交易执行后，Block-STM 验证读取的数据版本是否仍然有效。如果验证失败，表明存在冲突，则交易被标记为无效并重新执行。
• 协作调度：Block-STM 使用协作调度器来协调各线程的执行和验证任务，以最大化并行性。

• Block-STM 的工作流程：

• 交易分组：区块内的交易被分组并分配给不同的线程进行并行执行。
• 乐观执行：每个线程乐观地执行分配给它的交易，并记录每个交易的读写集。
• 验证：线程完成交易执行后，验证读取集中的数据版本是否仍然有效。
• 重试：如果验证失败，表明存在冲突，则交易被标记为无效并重新执行。
• 提交：一旦所有交易通过验证，结果被写入区块链状态，完成交易提交。

• Block-STM 的优点：
• 高吞吐量：通过利用乐观并发控制和协作调度，Block-STM 能充分发挥多核处理器的性能，实现高吞吐量。
• 低延迟：由于交易可以并行执行，Block-STM 大大降低了交易确认时间。
• 安全性：Block-STM 的预设顺序执行和验证机制确保了最终状态的一致性和安全性。

简而言之，Block-STM 是一个高效的并行交易执行引擎，通过结合乐观并发控制、多版本数据结构和协作调度技术，最大化区块链吞吐量，同时确保安全性和正确性。

3.3 账户抽象

与 Sui 更为直接的账户抽象方法不同，Aptos 的账户抽象支持程度较低，且缺乏具体的预定义标准。Aptos 的账户抽象能力 主要体现在以下几个方面：

• 模块化账户管理：使用 Move 模块来定义和管理账户，开发者可以创建自定义模块来实现不同类型和功能的账户。
• 灵活的密钥管理：允许用户对账户的不同操作使用不同的密钥，例如使用一个密钥进行交易签名，另一个密钥进行账户管理。
• 可编程交易验证：开发者可以在 Move 模块中定义自定义的交易验证逻辑，例如多重签名和支出限制，以适应不同的应用场景。

3.4 与微软的合作

Sui 更专注于游戏开发，而 Aptos 并没有特定的开发目标，而是将自己品牌化为最具生产力的区块链。一个值得注意的方面是，Aptos 正在与微软持续合作，旨在将微软的人工智能技术整合进区块链。他们的首个合作产品 Aptos Assistant 已在官网上线，这是一款基于 Aptos 网络的生成式 AI 助手。预计未来几个月还会推出更多 AI 产品。

4. Move 生态系统

尽管 Sui 最近表现出色，但与基于 EVM 的链以及如 Solana 和 Ton 这样的异质链相比，Move 生态系统的崛起仍需时间才能发展成熟。尽管 Sui 和 Aptos 拥有明星效应和技术突破，但 Move 生态系统的整体规模和活跃度仍落后于更成熟的生态系统。在开发者数量、应用类型和用户基础方面，它都需要时间来发展实现增长。从外部合作到运营，两者均表现出较强的 Web2 思维，缺乏一些 Web3 基因，且其各种合作项目在行业内的反响相对平淡。

然而，考虑到 Move 生态系统的潜力，它有许多领域值得探索。一些开发者已经注意到 Move 的未来价值。如前文提到的，已有项目将 Move 引入 ETH Layer 2 生态系统，未来 Move 生态系统有望在 ETH Layer 2 空间中大放异彩。目前的重点应该放在如何让 Move 生态系统成为焦点上。

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