Aptos、Solana和新公鏈周期律_OLA

原文標題：《Aptos、Solana 和新公鏈周期律》

撰文：王葉，Mint Ventures 研究員

前段時間筆者受巴比特之邀，參與「Web3 Builder，無問西東」活動，被問到了一個問題是：「A16Z，幣安和 FTX 這些頂級機構都對 Aptos 等新公鏈非常看好，會不會讓這些公鏈能夠挑戰一下以太坊的霸主地位？」, 鑒于對這個話題感興趣的讀者眾多，筆者在此對截至到目前為止的思考進行了梳理，形成了以下這篇對 Solana、Aptos 以及新公鏈的綜合評述。筆者將 Aptos 的市場定位，大致為當下 Solana 的市場位置。

為了便于讀者理解，本篇文章將區塊鏈共識與通訊技術原理等做了一定的簡化描述。

以下內容僅為筆者對新公鏈若干特定議題的階段性思考，形式上近似于一篇漫談。

2015 年，以太坊的上線，開創了智能合約公鏈時代，也讓公鏈成為了整個 Web3 不可或缺的基礎設施。

2017 年，ICO 與加密貓（Crypto Kitties）的爆火，幾乎使以太坊網絡陷入癱瘓。從此所有從業者都意識到，此時的區塊鏈是完全不足以承擔更大面積的現實社會交易需求，擴容必然是 WEB3 長期剛需的黃金賽道。

為了方便今天對新公鏈的討論，我們暫且擱置已擁有大量應用、大量開發者、超強影響力，但受制于已有的眾多利益相關者，不得不緩慢轉型的以太坊，而優先觀察沒有早期影響力與用戶積累，但是歷史包袱更輕、可以輕松采用全新高性能方案的新公鏈。Solana 一度是新公鏈賽道絕對的王者，但如今，Aptos 被眾多投資人視為「Solana Killer」。

首先，我認為 Aptos 有較大概率能沖擊 Solana 的位置。

在以太坊正式落地分片、實現足夠高性能前，高性能新公鏈賽道將表現出一定的周期律。具體來說，一條新公鏈受益于激進的高速與低費而快速生長，同時因為激進的高速低費選擇帶來的漏洞而走入負向飛輪。本輪的 Solana 的高性能敘事開始失去光彩，「宕機鏈」的綽號逐漸取代「以太坊殺手」的稱號，資本開始尋找周期律下新的接棒人。

Solana 高 TPS 是建立在 10 倍的區塊大小、低冗余度及 1/30 的出塊時間，還有并行計算后約 10 倍的速度之上的，實現了 ETH 約 3000 倍的理論 TPS。

（1）區塊大小

其中，Solana 將區塊體積從約 1MB 增加至 10MB，由此帶來 10 倍的性能提升。但是增加區塊體積并不是非常值得采用的方案，因為區塊體積過大，在增加系統處理能力的同時，會造成兩個明顯弊端：能存儲區塊鏈完整交易的全節點大幅減少、大區塊在系統中傳輸時間過長甚至易受攻擊（比特幣的幾個著名分叉 BCH、BSV 等都來源于區塊大小的激烈爭論，最終比特幣堅持了小區塊）。

Aptos基金會提出完全可重現的性能測試基準:4月28日消息，Aptos 基金會提出完全可重現的性能測試基準，并提出了交易和峰值性能等術語的定義，以便正確衡量性能。為了實現此評估的端到端、真實世界設置，Aptos 基金會建立了一個完整的節點網絡，并在其上運行了完整的節點堆棧。為了使其盡可能接近真實世界的設置，Aptos 基金會將其建模為接近主網網絡。[2023/4/28 14:32:20]

來源：https://vitalik.ca/general/2020/12/28/endnotes.html

雖然 Solana 在通信過程中做了較多改進而規避了一些風險，但是 Solana 的大區塊依然增加了全節點的門檻，減少了全節點的數量，對于去中心化程度和網絡安全性造成了一定的負面影響。

（2）共識層面的改進–出塊時間與低冗余度

中心化的交易處理流程

在 web2.0 的中心化系統中，以支付寶為例，由于后臺只有支付寶官方的服務器，交易的處理是非常簡單的：

交易信息被發送至支付寶

支付寶直接確認并執行交易

沒有人負責驗證，因為大多數人默認相信支付寶不愿意作惡。

總計 1 次發送，1 次執行，0 次檢驗，總時長幾乎可以忽略。

去中心化的交易處理流程

但是在公鏈領域，成為驗證者是幾乎無門檻的事，我們無法直接相信一個驗證者做出了正確的交易處理。因此，我們需要大量驗證者，且驗證過程也會非常復雜：

以太坊

我們不妨來觀察以太坊是如何確認交易的:

（1）交易完成后，相關交易信息經過 6 秒傳輸至以太坊全網 n 個節點

（2）由一個隨機節點處理，將處理好的交易打包，生成區塊

（3）區塊被發送到全網 n 個節點進行檢驗。

總體增加了大量傳輸與檢驗次數，一個出塊流程為 12 秒。

由于單個節點的不可信，區塊鏈時代一定會有多輪博弈機制，讓所有節點相互驗證，從而維護區塊鏈最終結果的準確性，這增加了時間消耗和冗余計算，也是區塊鏈不可能三角存在的重要原因。

Solana 在傳輸層面和區塊驗證層面均大幅提升了速度。Solana 將出塊時間從以太坊的 12 秒降低下降至 0.4 秒（最多 0.8 秒），從而實現了約 30 倍的擴容。

Solana

我們來看看 Solana 是如何記賬的：

（1）交易傳輸層面： Solana 會在每個運轉周期（Epoch）提前公布每次出塊（Slot）的負責人（Leader），也就意味著，所有的交易只需要被傳輸到 Leader，而無需傳遍全網，這降低了傳播環節的冗余。

Aptos生態錢包Martian集成Twitter，支持發送代幣和NFT:2月2日消息，Aptos生態錢包Martian發推宣布集成Twitter，用戶可以通過Twitter在Aptos網絡上發送代幣和NFT，并將在Twitter上推出NFT購買和列表服務。Aptos NFT項目或DAO可以在Twitter上開展活動，并直接使用Martin錢包支持的代幣或NFT來獎勵社區。[2023/2/2 11:42:41]

圖源：CatcherVC

（2）交易的驗證層面：Solana 出塊負責人將區塊分割，其他驗證者只需檢驗分到自己的部分，而不是整個區塊。

Solana 的出塊機制下，計算的冗余程度從 n2下降至 logn，從而實現了更高效的運轉（以下進行簡單的科普）。

我們不妨來回憶一些經典數學題：

（1）如果 n 個人中，任意 2 人都需要互換賬本，一共出現了多少次賬本互換呢？答案是 n(n-1) 次，或者說 n2級別。

（2）相應的，假設 n 個人中，任意一人都需要和一個已知的「領導」互換賬本，賬本一共被交換了多少次呢？答案是 2(n-1) 次，或者說 n 級別。

（3）再次假設，如果 n 個人中，已知的「領導」和每個人互換賬本的一部分，那么賬本總計被交換了多少次呢？顯然比 n 級別還要低，我們可以簡單理解為 logn 級別。

其中（1）對應以太坊，（3）對應 Solana。

我們可以得到如下圖示，Solana 的共識機制下，系統出塊所需的冗余計算大大減少，出塊速度也明顯提升。

圖源：推特 @TheAntiApe

在 Solana 誕生之初，這樣的設計確實可以讓 Solana 實現飛速的運轉。但是大家很容易發現這種模式的弊端：接受各種交易、識別有效交易、打包交易、分割區塊、要求其他驗證者各自驗證并回收驗證結果等工作，都是領導節點完成的。

領導節點面臨著極大的壓力，在交易量很大 / 無效交易很多等情況出現時，很容易出現崩潰。而從下圖我們很容易看出，領導節點一旦崩潰，整個系統是非常難正常運轉的，這就引發了整個區塊網絡的頻頻宕機。

此外，提前公布的領導節點被賄賂作惡、被針對性攻擊等中心化問題也無法規避，這對整個區塊鏈也有一定負面影響。

2021 年 9 月 Solana 生態爆發后，至今已經發生了多次宕機事故。頻繁的宕機事故，限制了 Solana 的發展空間。在下輪牛市，用戶需要一條不會頻繁宕機（至少暫時沒有表現出極高宕機風險）的新公鏈。

歐易Web3錢包將于Aptos主網上線24H內完成接入:據官方消息，歐易Web3錢包將于Aptos主網正式上線后24小時內率先完成接入，是首個支持Aptos主網的異構多鏈錢包。用戶可通過App和插件端Web3錢包管理個人資產。

據悉，歐易Web3錢包是最全面的異構多鏈錢包，包含數字貨幣錢包、DEX、NFT 市場、DApp探索4大板塊，用戶無需手動配置即可在歐易Web3錢包查看、管理個人鏈上資產。[2022/9/29 6:01:52]

（3）并行計算

在基本的共識機制之外，Solana 也做了智能合約并行處理的改進。

早期以太坊采用了 EVM 作為智能合約運行環境，這種選擇的重要特性是串行計算（依次處理交易事務），是相對低效的處理模式。雖然以太坊社區也有將 EVM 升級（為 EWASM）的規劃，但是距離落地還很遙遠。

而 Solana 采用了 Sealevel 支持智能合約的并行處理，支持了使用英偉達 4096 核 GPU 進行超強的并行計算。這讓 Solana 在大多數情況下，都可以表現出超強的運轉能力。

圖源：Solana 白皮書

但是 Solana 也會面對以下一些特殊情況：

（1）Solana 需要正確的判斷交易是可以并行的，而判斷錯誤可能引起故障。

（2）如果 Solana 判斷后發現交易是必須串行的，則它串行運轉的速度，比以太坊還要慢。

總結下來，4096 核并行計算的特性，讓它在可并行處理的程序中擁有超高的效率，但是一旦遇到無法并行處理的交易，他的效率會低于以太坊，甚至可能出現故障而宕機。此外，Solana 低冗余度的特性，也就是通過「領導節點分配任務」的模式，讓 Solana 可以輕松獲得更高的正常運轉效率。但是一旦出現故障，以太坊的高冗余度使它可以迅速恢復，而 Solana 的低冗余度極容易使網絡崩潰。總體上，Solana 項目做出了非常多高價值的創新，早期 Solana 可以迅速通過高 TPS 崛起，但后期，它不得不為容易宕機的特性埋單。

這就是區塊鏈版本的「用冗余對抗不確定性」吧。

（1）公鏈的收支與「印鈔」

Solana 崛起的另一大依靠是低費用。概括的說，低費用一方面來源于超高的處理能力，另一個方面來源于系統的發幣補貼。我們可以詳解這種發幣補貼模式下的收支。

如果我們思考公鏈的商業邏輯，它為各種商業項目提供營商環境，同時對所有的用戶收稅，那么公鏈會很像一個國家，而公鏈Token更像是用于交稅的法幣。

進一步分析，我們按照大多數公鏈的共同特征，對這個收入與支出進行簡化。這些「國家」的稅收，是所有用戶的手續費，而這些「國家」的財政支出，則是為驗證者發放的激勵。如果大家去翻閱政府財政報告，大概率會看到這個詞：「收支平衡」。

跨鏈互操作性協議Multichain已集成至Aptos主網:據官方公告，跨鏈互操作性協議Multichain已集成至Aptos主網，支持USDT、USDC、WBTC、ETH和DAI五種資產從Multichain已支持的15種區塊鏈網絡跨鏈至Aptos。[2022/11/4 12:17:36]

正如國家需要收支平衡一樣，公鏈也需要收支平衡。但如果我們查閱每條公鏈的收與支，就會發現，絕大多數公鏈的支出，是超過其收入的：

給驗證者的獎勵 - 手續費收入=公鏈的虧損

Bankless 曾經對公鏈的虧損率做出過如下的統計：

圖源：Bankless

在一條公鏈的收入少于需要給驗證者的支出時，這些虧損的額度，往往只能通過「開啟印鈔機」，發幣進行補貼，也就是：

公鏈的虧損=增發獎勵

那么，驗證的獎勵往往來源于兩部分：正常收入與「印鈔補貼」：

手續費收入 + 增發獎勵=給驗證者的獎勵

對 Solana 來說，區塊鏈驗證者應收 100 元「工資」時，Solana「印鈔補貼」給驗證者的金額往往高達 98.8 元，實際從用戶收費大約只有 1.2 元。當然，這個數據會隨時間變化，但是 Solana 距離收支平衡與可持續運轉，還有很長的路要走。

（2）「印鈔」帶來公鏈的通貨膨脹

我們可以簡單地進行如下思考：一個國家的商品只有蘋果，第一年，國家總計生產了 100 千克蘋果，而總計發行了 100 元貨幣，則蘋果的市場價格將為 1 元 / 千克。如果第二年，這個國家發展迅速，有了 200 千克蘋果，也增發了 100 元貨幣，則蘋果的價格也可以穩定在 1 元 / 千克。而如果第三年國家發展陷入停滯，仍然只生產了 200 千克蘋果，但再次增發了 100 元貨幣，則蘋果的價格，將變成 1.5 元 / 千克，也就是出現了較為嚴重的通貨膨脹。

相應的，對于以較高速度增發「貨幣」的 Solana「國家」來說，早期由于鏈上商品總價值的快速增長，增發貨幣的負面影響將被幾乎抵消。

但是，當 Solana 已經遇到了明顯發展瓶頸之后，當總貨幣量與總商品價值開始失調之后，Solana 繼續印鈔來彌補虧空，或者減少印鈔而增加「收稅」，本質上都是不利于區塊鏈發展的。這也被一些人稱為「新公鏈的周期律」。

至少在下一輪，市場期待一條重新找到收支平衡，或至少通過早期生態的快速發展，不讓用戶感覺到收支不平衡的公鏈。目前看來，Solana 可能被接棒，Aptos 也有望成為那個接棒人。

我們也不妨在此也探討一下以太坊的商業模式：對于以太坊來說，在 2021 年實現 EIP1559 銷毀機制和 2022 年正式合并而降低運營成本后，對應的公式已經變成了：

受BTC價格巨幅波動打擊，加密對沖基金Adaptive Capital擬關閉:加密對沖基金Adaptive Capital告知其有限責任合伙人，正在關閉其基金，并將剩余資金返還給投資者。該公司在致投資者的信中表示，自本月初以來，道瓊斯工業平均指數一直處于自由落體模式。相較于美國股票市場，數字資產經歷了一段相對平靜的時期。然而在3月12日至13日期間比特幣價格急劇下跌之后，Adaptive Capital公司聲稱“受到了很大的打擊”，該對沖基金表示在這種不穩定的環境中繼續運營的風險大于潛在的收益。[2020/3/21]

手續費收入 + 增發 - 銷毀=給驗證者的支出

如果按照收入 - 支出=利潤，那么對于以太坊來說：

利潤=銷毀 - 增發

其中，合并后增發量由每年 450 萬個下降到 18-209 萬個，而銷毀量則與區塊鏈使用情況決定。不難算出，在以太坊 gas 價格超過 15 時，以太坊大概率是一條超越了盈虧平衡線區塊鏈，若能長期保持，則能實現長期的發展和生存。

（3）收支視角下的一些分析案例

收支或許是大家常常忽略的話題，但是即使在全新 web3 世界中，商業的最基本邏輯也依然離不開收入與支出。

2022 年 6 月，Starkware 上 Immutable X（IMX）項目增加收費，dydx 出走自建鏈等，其實也暗示了收支對公鏈格局的一些影響。我們可以在這里按照收支的視角，對兩個項目進行一定的分析。

IMX

對于 Immutable X 來說，我們不妨將其收入與支出進行基本的拆解：

作為一個 zkrollup，2022 年 6 月前，Immutable X 宣稱完全 0 gas，因此主要的業務收入基本為 0。

而作為基于 starkware 開發的 zkrollup，它需要將交易記錄打包至以太坊主鏈進行驗證和存儲以保證安全性，并向以太坊支付相應費用，主要支出為以太坊的 gas fee。此外，IMX 也需要向 starkware 交使用費等。

這樣的收支顯然不平衡，于是 2022 年 6 月，IMX 開始加收 2% 的交易費，以維持系統收支的平衡。

DYDX 與短期應用鏈風潮

接下來，我們可以站在 DYDX 的視角觀察它的收支與選擇：

對于 Starkware 上的 DYDX 來說，其如果選擇以太坊 layer2，則其收入=交易手續費，支出=給 Starkex 的付費 + 給以太坊系統的 gas fee+ 做鏈上應用的成本。

對于去 Cosmos 自建鏈的 DYDX 來說，其收入=交易手續費 + 自建鏈 gas fee，支出=做鏈成本。

也就是說，DYDX 如果選擇去 Cosmos 自建鏈，則其將省下給以太坊的付費，增加做鏈成本和 gas fee 捕獲，當然也會損失一定以太坊生態的流量。在當前以太坊的比較高的區塊租金和 Cosmos 低建鏈成本的前提下，DYDX 切換到 Cosmos 自建鏈是一種順理成章的選擇。

當然，在以太坊分片落地，變得更低費高效時，應用（鏈）視角下，自建鏈將不再是足夠經濟學理性的選擇，原先 DYDX 等項目的應用鏈敘事，也就會到達一定的轉折點。

那么按照高 TPS 和低費用的邏輯與周期律，新公鏈賽道中 Solana 的發展明顯遇到了瓶頸，新公鏈龍頭的接棒人將會出現。這個接棒人，從資本追捧、技術的重新取舍和 Move 語言敘事可以初步看出，有可能會是 Aptos。

目前看來，Aptos 與 Solana 的投資方高度重合，Solana 的部分高管以及鏈上項目方也都有轉投 Aptos 的趨勢，這對于 Aptos 接棒 Solana 是較大的機遇。此外，高性能的重新取舍、Move 語言的新故事，也都讓 Aptos 有了較為強大的競爭力。當然 Aptos 是否可以接棒以及接棒后的實際發展情況，可能要考驗項目團隊的能力了。

上線首日，Aptos 團隊在 Token 分配、社區管理等方面均引發一定爭議，也讓筆者對項目團隊的能力不敢過于樂觀。

（1）Diem-BFT V4 共識機制

這種共識機制的核心創新之處大致如下：

首先，系統每次把一大批交易記錄壓縮成一個「摘要」（圖中的「PoAv」）。

其次，區塊中只包含「摘要」而不是全部交易記錄。

這樣一來，同樣大小的區塊，包含了更多交易記錄，也就實現了較高的擴容水平。當然，這種壓縮也會存在若干潛在風險，例如不同批次的交易記錄需要分割得不重不漏，否則會出現交易處理故障。

圖源：Huobi Research

由于 Aptos 當前公布的 Tokenomics 較為模糊，我們暫時不深入研究其經濟模型的持續性問題。

（2）并行計算

Aptos 采用了樂觀假設，即默認交易沒有關聯性后將其并行處理。如果交易之間的相關度很低、可以并行處理，Aptos 將因為并行計算大幅加速。但如果交易關聯度很高，則 Aptos 將獲得略低于 ETH 的處理速度，但后果相對沒有特別嚴重。

當然，Aptos 最終選擇了 16 線程并行處理，對于節點硬件的要求也是較高的，符合要求的節點數量也會有所減少（從 Aptos 當前的節點篩選中也可以看出一些信號），這也會犧牲去中心化程度與安全性。

應該說，從純技術角度看并行計算，Aptos 更多是又一次的權衡取舍而非完全的創新，筆者對于樂觀假設等方案持保留態度。

Move 語言是 Aptos 的主要敘事之一，也確實擁有較強的影響力。

Move 是一種靜態的編程語言，強調了安全性。例如，Move 不支持動態調用（Dynamic Dispatch），也就是所有的代碼必須在正式運轉前，具備讓人完全一眼看懂各種運轉關系的能力，這是更注重安全性的方案，在金融領域中具有獨特價值。Solidity 則支持了動態調用，更強調靈活性。

總體來說，Move 語言在很多區塊鏈場景中都值得采用。但 Solidity 具備的靈活性等自身優勢與過往積累，也足以維持相當數量的用戶。

圖源：Buidler DAO

筆者對 Aptos 沖擊以太坊持悲觀態度，雖然 Aptos 與以太坊在區塊鏈性能層面各有取舍，但在多鏈未來的角度中，當下以太坊與 Aptos 很難稱為同一維度的競爭對手：

以太坊已經構建起了安全且規模宏大的多鏈體系（包括 Optimism、Arbritrum、Starkware、Zksync 等若干 Rollup），且部分 Rollup 已經有了接近新公鏈龍頭的發展水平，而 Aptos 暫時仍屬于流動性割裂的單鏈。安全的多鏈體系將是以太坊隱形的護城河。

首先，由于區塊鏈天生存在不可能三角，而區塊鏈上的賽道逐漸增多（Defi、Gamefi、NFT…）等，一條區塊鏈很難滿足多種用戶需求，所以未來一定會是多鏈的。

2021 年，高性能新公鏈、各賽道專用鏈飛速發展，但與此同時，用戶也注意到了極為明顯的問題，就是跨鏈風險與流動性割裂。如果一個用戶在 Aptos 上購買和使用域名，在 Solana 鏈上玩 Stepn，在 Flow 鏈買最新的 NFT…用戶可能需要經常在不同區塊鏈之間劃轉資產，但目前為止，暫時沒有出現安全的跨鏈交互手段。「跨鏈橋」這種應用，因為多次出現被盜新聞，已經被業界稱為「黑客的提款機」。

眾所周知，單個區塊鏈受到共識機制的約束，是安全的。但兩條區塊鏈交互時，沒有一個共識機制來約束，因此跨鏈橋類項目存在無法消除的安全風險。

因而筆者對于多鏈時代的預測，是安全的多鏈體系，而不是流動性割裂的若干單鏈。

在多鏈時代，以太坊做為共享安全層，各具特色的 Rollup 滿足不同的用戶需求，其實是非常安全的多鏈體系。

設想一下，用戶可以存入資產去 IMX 玩 Illuvium 游戲，也可以通過以太坊主鏈，將資產轉移至 Arbitrum 參加奧德賽做任務，這些資產轉移過程（Cross-Rollup），都是由以太坊主鏈保證安全性，規避了絕大多數跨鏈中存在的問題。

以太坊的多鏈生態已經有了強大的競爭力，以太坊上的兩大 OP Rollup：Optimism 和 Arbiturm 的 TVL 都沖進了前 8。而在明年的以太坊上海升級中，預計以太坊上各種 Rollup 項目與以太坊交互的成本將大幅降低，這將促使各種 Rollup 發展再次出現飛躍，進而使以太坊為共享安全層的多鏈體系擁有極為穩固的行業地位。

圖源：Defillama

此外，以太坊 Rollup 中的 ZK Rollup 也在快速發展，且 ZK Rollup 長期來看，在安全性、交易速度、交易費用等多個維度均相比 OP Rollup 有更高的上限。隨著 Zksync 本月上線主網，Polygon zkevm 與 Scroll 的發展，在不遠的將來，ZK Rollup 的生態也將有望達到新公鏈龍頭的水平，Aptos 等流動性割裂的單鏈，即便有多鏈發展規劃，沖擊強大的以太坊多鏈體系，也是有極大難度的。

王葉

個人專欄

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