Aptos、Solana和新公鏈周期律_Aptos

原文標題：《Aptos、Solana和新公鏈周期律》

撰文：王葉，MintVentures研究員

前段時間筆者受巴比特之邀，參與「Web3Builder，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。

公鏈賽道的初步劃分

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「SolanaKiller」。

高性能新公鏈賽道：Aptos接棒Solana

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的崛起與衰落之路——高速與低費

超高TPS的故事

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。

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。

MokshyaProtocol獲得GoogleCloud與AptosWeb3加速器計劃10萬美元信用額度:4月3日消息，Aptos上開源協議MokshyaProtocol獲得GoogleCloud與Aptos合作的Web3加速器計劃10萬美元信用額度，Mokshya將利用GCP的節點服務和信用來托管其在Aptos上開發的一系列DApp，包括Wapal、NFT創作者工作室和launchpad。據悉，Mokshya是一種開源協議，可在Aptos區塊鏈上提供開源和可定制的智能合約庫、SDK和開發人員工具。（Medium）[2023/4/3 13:41:39]

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。

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:

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

由一個隨機節點處理，將處理好的交易打包，生成區塊

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，從而實現了約30倍的擴容。

Memeland船長NFT“CaptainZ”將跳過Jolly Roger階段，下周推出Potatoz Questing:金色財經報道，根據9GAGCE今天在Memeland Discord上發布公告顯示，船長NFT“CaptainZ”將跳過Jolly Roger階段，并且會在下周直接推出Potatoz Questing。此前社區猜測本周末會揭曉“海盜旗”并披露Captainz 的旗幟、派系和船員，但 9GAGCEO 今天表示，他們已經更新了披露流程，后續將會有更多細節跟進，同時確認只是跳過了第 2 階段，其他階段仍會分步進行。[2023/3/6 12:44:01]

Solana

我們來看看Solana是如何記賬的：

交易傳輸層面：?Solana會在每個運轉周期提前公布每次出塊的負責人，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。

圖源：CatcherVC

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。

我們不妨來回憶一些經典數學題：

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。

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。

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。

其中對應以太坊，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。

Aptos推出大使計劃“Aptos Collective”:2月17日消息，Aptos宣布推出大使計劃Aptos Collective，將向Aptos社區中參與度高的成員開放，以支持Aptos社區的發展。Aptos表示，Aptos Collective的成員將與核心Aptos Foundation和Aptos Labs團隊成員密切合作，為Aptos生態系統做出貢獻。[2023/2/17 12:12:43]

圖源：推特@TheAntiApe

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的新公鏈。

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，是相對低效的處理模式。雖然以太坊社區也有將EVM升級的規劃，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：

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。

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。

公鏈項目Aptos發文介紹其研究方法論和愿景:6月7日消息，公鏈項目Aptos發布文章《Aptos研究愿景：前沿研究與世界級工程相遇》，介紹Aptos如何進行研究。Aptos首先確定阻礙其在Aptos區塊鏈及其周邊生態系統中實現性能、安全性和可用性的難題；然后將重點放在解決這些問題上，一直跟蹤工作進程，以推動重大的生產影響；在頂級場所（比如博客、會談和研討會）發布并慶祝所取得的成果。

Aptos相信，公開和直接的討論，甚至有時是激烈的辯論，是取得進步的最健康、最有效的方式。Aptos Labs的研究科學家將各自領域的基礎知識與其和工程師使用相關語言的能力相結合，愿意學習和成長，并遵循將項目交付完成的愿望，可能會在生產中實現并擁有代碼。[2022/6/7 4:07:34]

超低費用的故事

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」。

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。

「印鈔」帶來公鏈的通貨膨脹

分析 | 幣安此次被盜很有可能是因為幣安內網遭到黑客長期的APT滲透:據北京鏈安，被盜幣安熱錢包地址為 1NDyJtNTjmwk5xPNhjgAMu4HDHigtobu1s，目前該熱錢包地址依然存在余額，余額為3612.69114593。與官方公告描述相符，資金被盜經過提幣過程而非熱錢包私鑰被盜。單筆提幣達到7000比特幣但是幣安的提幣風控系統并沒有進行有效警報。API交易密鑰和谷歌驗證2FA碼，用戶和幣安的服務器均有保存，被盜金額巨大。很有可能是因為幣安內網遭到黑客長期的APT滲透，而非單個或者批量用戶被釣魚病入侵導致。目前被盜的7000個比特幣散落在40多個黑客控制的錢包地址當中，并沒有發生轉移。[2019/5/8]

我們選擇了將公鏈類比為國家，將公鏈Token類比為法幣，則對于一條公鏈來說，貨幣的總價值與商品的總價值應當是完全對應的。

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：

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。

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ImmutableX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ImmutableX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，ImmutableX宣稱完全0gas，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gasfee。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gasfee+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gasfee，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gasfee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。

Aptos有望接棒新公鏈

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。

高性能的故事

Diem-BFTV4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」。

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：HuobiResearch

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。

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，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語言的故事

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，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：BuidlerDAO

新公鏈與以太坊的對決

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，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。

多鏈未來

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。

跨鏈的風險性

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。

多鏈體系的安全性

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，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。

以太坊的強大多鏈體系

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OPRollup：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ZKRollup也在快速發展，且ZKRollup長期來看，在安全性、交易速度、交易費用等多個維度均相比OPRollup有更高的上限。隨著Zksync本月上線主網，Polygonzkevm與Scroll的發展，在不遠的將來，ZKRollup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。

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