Aptos Whitepaper

Der Aufstieg von Blockchains als neue Internet-Infrastruktur hat dazu geführt, dass Entwickler in rasant wachsendem Tempo Zehntausende von dezentralen Anwendungen bereitstellen. Leider ist die Blockchain-Nutzung noch nicht allgegenwärtig aufgrund häufiger Ausfälle, hoher Kosten, niedriger Durchsatzgrenzen und zahlreicher Sicherheitsbedenken. Um eine Massenadoption im Web3-Zeitalter zu ermöglichen, muss die Blockchain-Infrastruktur dem Weg der Cloud-Infrastruktur als vertrauenswürdige, skalierbare, kosteneffiziente und kontinuierlich verbesserte Plattform für die Erstellung weit verbreiteter Anwendungen folgen.

Wir präsentieren die Aptos-Blockchain, die mit Skalierbarkeit, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Upgradierbarkeit als Schlüsselprinzipien entworfen wurde, um diese Herausforderungen anzugehen. Die Aptos-Blockchain wurde in den letzten drei Jahren von über 350 Entwicklern auf der ganzen Welt entwickelt. Sie bietet neue und neuartige Innovationen in Konsens, Smart-Contract-Design, Systemsicherheit, Leistung und Dezentralisierung. Die Kombination dieser Technologien wird einen grundlegenden Baustein bieten, um Web3 zu den Massen zu bringen:

• Erstens integriert die Aptos-Blockchain nativ und verwendet intern die Move-Sprache für schnelle und sichere Transaktionsausführung. Der Move Prover, ein formaler Verifizierer für in der Move-Sprache geschriebene Smart Contracts, bietet zusätzliche Schutzmaßnahmen für Contract-Invarianten und -Verhalten. Dieser Fokus auf Sicherheit ermöglicht es Entwicklern, ihre Software besser vor bösartigen Entitäten zu schützen.

• Zweitens ermöglicht das Aptos-Datenmodell flexibles Schlüsselmanagement und hybride Verwahrungsoptionen. Dies, zusammen mit Transaktionstransparenz vor der Signierung und praktischen Light-Client-Protokollen, bietet eine sicherere und vertrauenswürdigere Benutzererfahrung.

• Drittens nutzt die Aptos-Blockchain zur Erreichung hohen Durchsatzes und niedriger Latenz einen pipelined und modularen Ansatz für die Schlüsselphasen der Transaktionsverarbeitung. Speziell laufen Transaktionsverbreitung, Block-Metadaten-Ordnung, parallele Transaktionsausführung, Batch-Speicherung und Ledger-Zertifizierung alle gleichzeitig ab. Dieser Ansatz nutzt alle verfügbaren physischen Ressourcen vollständig aus, verbessert die Hardware-Effizienz und ermöglicht hochparallele Ausführung.

• Viertens, anders als andere parallele Ausführungsengines, die die Transaktionsatomizität brechen, indem sie im Voraus Wissen über die zu lesenden und schreibenden Daten erfordern, setzt die Aptos-Blockchain solche Einschränkungen nicht für Entwickler. Sie kann Atomizität mit beliebig komplexen Transaktionen effizient unterstützen, was höheren Durchsatz und niedrigere Latenz für reale Anwendungen ermöglicht und die Entwicklung vereinfacht.

• Fünftens unterstützt das modulare Architektur-Design von Aptos Client-Flexibilität und optimiert für häufige und sofortige Upgrades. Darüber hinaus bietet die Aptos-Blockchain eingebettete On-Chain-Änderungsmanagement-Protokolle, um neue Technologieinnovationen schnell bereitzustellen und neue Web3-Anwendungsfälle zu unterstützen.

• Schließlich experimentiert die Aptos-Blockchain mit zukünftigen Initiativen zur Skalierung über individuelle Validator-Leistung hinaus: ihr modulares Design und parallele Ausführungsengine unterstützen internes Sharding eines Validators und homogenes State-Sharding bietet das Potenzial für horizontale Durchsatz-Skalierbarkeit ohne zusätzliche Komplexität für Node-Operatoren.