深入理解區塊鏈交易生命週期：以太坊、Solana和Aptos技術對比

對比不同公鏈的技術特點時，選擇合適的切入點至關重要。交易的生命週期是一個理想的分析視角，它涵蓋了交易從創建到最終狀態更新的全過程，包括創建與發起、廣播、排序、執行和狀態更新等關鍵步驟。通過這一視角，我們可以清晰把握各公鏈的設計思路和技術取舍。

本文將以Aptos爲中心，剖析其獨特設計，並與以太坊和Solana進行對比，探討它們在交易處理方面的關鍵差異。

Aptos：樂觀並行與高性能設計

Aptos作爲一個注重高性能的公鏈，其交易生命週期雖與以太坊相似，但通過獨特的樂觀並行執行和內存池優化實現了顯著的性能提升。

創建與發起

Aptos網路由輕節點、全節點和驗證者組成。用戶通過輕節點（如錢包或應用）發起交易，輕節點將交易轉發給附近的全節點，全節點再同步至驗證者。

廣播

Aptos保留了內存池，但在QuorumStore之後內存池之間不再共享。與以太坊不同，Aptos的內存池不僅是交易緩衝區，還會根據規則（如FIFO或Gas費用）對交易進行預排序，以確保後續並行執行時交易無衝突。這種設計避免了類似Solana那樣需提前聲明讀寫集合的高硬件需求。

排序

Aptos採用AptosBFT共識機制。提議者原則上無法自由排序交易，但aip-68賦予了提議者額外填充被延遲交易的權利。由於內存池預排序已提前完成衝突規避，區塊生成更依賴驗證者間的協作，而非由提議者主導。

執行

Aptos使用Block-STM技術實現樂觀並行執行。交易被假設無衝突並同時處理，若執行後發現衝突，受影響的交易會被重新執行。這種方式充分利用了多核處理器的性能，使得TPS可達160,000。

狀態更新

驗證者同步狀態，最終性通過檢查點確認，類似於以太坊的Epoch機制，但效率更高。

Aptos的核心優勢在於樂觀並行與內存池預排序的結合，既降低了節點性能需求，又大幅提升了吞吐量。

以太坊：串行執行的基準

以太坊作爲智能合約的開創者，爲理解其他公鏈提供了基礎框架。

以太坊交易生命週期

• 創建與發起：用戶通過錢包經中繼網關或RPC接口發起交易。
• 廣播：交易進入公共內存池，等待打包。
• 排序：PoS升級後，區塊構建者按利潤最大化原則打包交易，中繼層競標後提交給提議者。
• 執行：EVM串行處理交易，單線程更新狀態。
• 狀態更新：區塊需通過兩個檢查點確認最終性。

以太坊的串行執行和內存池設計限制了其性能，區塊時間爲12秒/插槽，TPS較低。相比之下，Aptos通過並行執行和內存池優化實現了質的飛躍。

Solana：確定性並行的極致優化

Solana以高性能著稱，其交易生命週期與Aptos有顯著差異，尤其在內存池和執行方式上。

Solana交易生命週期

• 創建與發起：用戶通過錢包發起交易。
• 廣播：無公共內存池，交易直接發送給當前及下兩位提議者。
• 排序：提議者基於PoH（Proof of History）打包區塊，區塊時間僅400毫秒。
• 執行：Sealevel虛擬機採用確定性並行執行，需提前聲明讀寫集合以避免衝突。
• 狀態更新：BFT共識快速確認。

Solana不使用內存池是爲了避免性能瓶頸。這種設計使交易能夠快速達成順序共識，幾乎實現即時成交。然而，在網路過載時，交易可能被丟棄而非等待，用戶需重新提交。

相比之下，Aptos的樂觀並行無需聲明讀寫集合，降低了節點門檻，同時實現了更高的TPS。

並行執行的兩種路徑：Aptos vs Solana

並行執行在區塊鏈中指多核處理器同時計算網路狀態的過程。目前市場上的並行執行主要分爲確定性並行執行和樂觀並行執行兩種方式，它們的核心區別在於如何確保並行交易不發生衝突。

• 確定性並行（Solana）：交易廣播前需聲明讀寫集合，Sealevel引擎根據聲明並行處理無衝突交易，衝突交易串行執行。優點是高效，缺點是硬件需求高。

• 樂觀並行（Aptos）：假設交易無衝突，Block-STM並行執行後驗證，若有衝突則重試。內存池預排序降低衝突風險，節點負擔更輕。

例如，假設帳戶A餘額100，交易1轉70給B，交易2轉50給C。Solana會通過聲明提前確認衝突，按序處理；而Aptos會並行執行，若發現餘額不足，則重新調整。Aptos的這種靈活性使其具有更好的擴展性。

樂觀並行通過內存池提前完成衝突確認

Aptos的樂觀並行並非單純假設交易無衝突，而是在交易廣播階段提前規避了風險。交易進入公共內存池後，會根據一定規則（如FIFO和Gas費用高低）進行預排序，確保一個區塊內的交易在並行執行時不會衝突。

這種交易預排序是Aptos實現樂觀並行的關鍵。與Solana需引入交易聲明不同，Aptos無需此機制，因此對節點性能的要求大幅降低。在確保交易不衝突的網路開銷上，Aptos加入內存池對TPS的影響遠小於Solana引入交易聲明的代價。因此，Aptos的TPS可達160,000，超過Solana一倍以上。

Aptos的發展方向：基於安全性的敘事

RWA (Real World Assets)

Aptos正積極推進現實資產代幣化和機構金融解決方案。其Block-STM能並行處理多筆資產轉移交易，避免網路擁堵導致的確權延遲。內存池預排序確保交易按序執行，維持資產記錄可靠性。Move語言的模塊化設計和安全性，使開發者能更輕鬆構建可靠的RWA應用。

Aptos在RWA領域的潛力在於安全性和性能的結合。未來可聚焦於與傳統金融機構合作，將高價值資產上鏈，借助Move語言打造合規性強的代幣化標準。

2024年7月，Aptos引入Ondo Finance的USDY，並在主要DEX和借貸應用集成。2024年10月，富蘭克林鄧普頓在Aptos上推出BENJI代幣。此外，Aptos與Libre合作推進證券代幣化，將多家知名投資基金上鏈，增強機構投資者訪問。

穩定幣支付

Aptos的Move語言通過資源模型防止雙重支付，確保穩定幣轉帳的準確性。低Gas費用使其在小額支付場景中極具競爭力。內存池預排序和Block-STM保證了支付交易的穩定性和低延遲。

AptosBFT的去中心化共識降低了中心化風險，同時其模塊化架構支持開發者嵌入KYC/AML檢查，平衡去中心化與監管合規需求。

Aptos在PayFi和穩定幣支付領域的潛力在於"安全、高效、合規"的三位一體。未來可持續推動穩定幣的大規模採用，打造跨境支付網絡，或與支付巨頭合作開發鏈上結算系統。高TPS和低成本還能支持微支付場景，如內容創作者的實時打賞。

總結：Aptos的技術差異與未來敘事

Aptos的設計在性能與安全之間取得了平衡。其內存池預排序結合Block-STM的樂觀並行，既降低了節點門檻，又實現了160,000 TPS的高吞吐量。這種"穩中求快"的思路，輔以Move語言的資源模型，賦予Aptos更高的安全性。

正是基於安全性與性能的結合，Aptos在RWA和PayFi敘事中展現出巨大潛力。在RWA領域，Aptos支持大規模資產上鏈，已與多家金融機構合作。在PayFi和穩定幣支付中，Aptos的低成本、高效率和合規性支持微支付與跨境結算，有望成爲"下一代支付基礎設施"。

未來，Aptos可憑藉"安全驅動的價值網路"敘事，連接傳統金融與區塊鏈生態，在RWA和PayFi領域持續發力，構建一個兼具信任與擴展性的公鏈新格局。