Blockchain Developer 走偏的統計仔趁著服役期間寫寫文章

Aptos 白皮書解析系列 — 1

2022 年 9 月 19 日（编辑过）

兼顧安全性、擴展性、可升級的區塊鏈基礎架構

前言

論 Aptos 最近的火爆程度，相信有在接觸區塊鏈的朋友們都蠻有感的，值得研究的是，Aptos 這條鏈憑什麼能在公鏈百家爭鳴、市場行情不佳的情況下募到這麼多錢？Aptos 真的對得起目前 27.5 億美元估值嗎？

相信一定有很多中文大神們會想在跳進去開發前深入研究它的理念，為了幫助各位節省讀英文做研究的時間，我將 2022/08/11 剛誕生的 Aptos白皮書整理成一系列的文章，內容及架構也有經過調整。至於 Aptos 的開發團隊、投資方介紹、一些很多人已經整理好的資訊就不多做描述。

如果您只想了解 Aptos 核心設計原則及特色…

1. 通過 Move 語言編寫智能合約

重新定義數位資產，使其更安全
Move Prover 可以預先測試智能合約，使其更安全、更受信任

2. 挑戰區塊鏈不可能的三角

快速的權益驗證集輪換
名譽系統
分片技術
批量地 (batched) 平行運算 (parallelized) 來處理交易
新型的平行運算處理交易方式（Block-STM）

3. 模組化區塊鏈

讓區塊鏈擁有可升級性和可配置性
可實現嚴格的組件級測試、適當的威脅建模
不須將鏈暫停便可以將鏈升級
確保了高度安全和可靠的操作

模組化跟可升級有什麼關聯？
簡單來說，模組化就是讓這個區塊鏈變得像是插座，可以不斷接上最新應用，也可以把過時的應用拔除，所以才說可升級、可配置。

關於不可能的三角以及模組化的區塊鏈，我在 Role of Hyperledger Fabric in Capital Holdings — 1 這篇文章有介紹過，有興趣可以看看。順帶一提，Hyperledger Fabric 原是 IBM 的區塊鏈專案，後來交給 Linux Foundation 管理，是一條可插拔的模組化聯盟鏈 (聯盟鏈是許可制區塊鏈，想與鏈上互動之前必須有相應權限，與公鏈這種大家可自由互動的區塊鏈不同)。

如果您想要一起看完白皮書…那我們開始吧！

架構

Aptos 白皮書共 17 頁、10 個章節。我會分成六篇文章。

第一篇

包含章節 1, 2, 3
Web2 的興起與遇到的問題
Web3 現況
Aptos 的目標。

第二篇

包含章節 4
較深入的介紹 Move 語言。

第三篇

實作 EVM, Solana, Move 的 Token
比較資產的資料儲存方式差異

第四篇

包含章節 5, 6
Aptos 的數據模型
Aptos 如何透過強大的驗證方法兼顧良好的使用者體驗及安全性。

第五篇

包含章節 7
Aptos 如何批量、平行處理交易。

第六篇

包含章節 8, 9, 10
Aptos 如何做到將狀態同步
交易手續費如何計算
生態治理權
共識機制
如何利用分片技術在保持去中心化特性的同時提高吞吐量。

一、 Web2 的興起與問題、Web3 現況

Web2 的興起

讓我們先來聊聊 Web2 近年的發展，為什麼它在短短二十年內就能遍及全球，達到數十億用戶？Aptos 白皮書中是從開發端探討。

1. 雲服務業為廣大開發者提供基礎架構

雲服務業(AWS, Azure, Google Cloud等)除了提供虛擬機、實體機器的租用權，也開發了方便開發者在不同應用中可使用的開發工具，並不斷優化之，吸引開發者使用其開發工具，有點饒舌對吧？我們看個例子。

這次與朋友參與的 Polygon-Buidl-It Hackathon，我們開發 Web3 的 Twitter，裡面的 messaging 功能就是利用 AWS Amplify 所開發的，也就是說，我們是使用 AWS 所開發的基礎架構來開發我們的應用。

2. 不同角色一起行銷

得益於這些對開發者很友善的雲端服務，Web2 在短時間內誕生了非常多的應用，開發者、投資者、使用者雖為不同角色，卻都會幫助行銷、推廣，進而獲取了數十億的用戶。

因上述兩點，Web2 在短短二十年內就遍及全球。然而…

App 使用者資料的掌控權在誰手中？

在 Web2 中，通訊、社交、金融、遊戲、購物、影音等的平台都由中心化的公司所建立，雖然為我們提供方便的服務，但這些公司（Google, Amazon, Apple, Meta等）也擁有對使用者資料的控制權。

結論就是Web2 雖然很方便，但它會需要使用者對中心化單位的完全信任。

然而，隨著過往 Facebook 洩漏個資、土耳其政府封鎖維基百科等行為，使用者或多或少對於中心化的管理也開始有些擔憂。

一個去中心化、將資料擁有權還給使用者的網路 — Web3 就在這時顯得格外重要了。

關於去中心化存儲，以前我也寫過一篇用最簡單的方式理解 IPFS，有興趣可以看看。

Web3 — 去中心化應用的可能性

降低信任成本
為了降低信任成本、風險，Web3 應運而生。在這新一代的網路中，區塊鏈是去中心化、不可篡改的存儲方式，而部署於區塊鏈應用層的智能合約也是公開透明的，它讓使用者可以安全地與鏈上互動（在這邊我們先不討論那些釣魚事件），無需再將我們的信任交給中間機構。
許多基礎架構正被開發出來
剛剛我們提到，一個生態若提供開發者方便開發的基礎架構，應用程式便會快速增加，再經過不同角色的行銷，使用者有機會成指數級增長。
區塊鏈作為一個網路底層，以及現在不斷被開發出的基礎架構，再搭配上許多獎勵開發者的方案，Web3 生態系在不久的將來也有機會像 Web2 一樣達到數十億的使用者。

目前 Web3 的問題

儘管現在已經有許多區塊鏈、許多開發者了，Web3 依舊沒有辦法取代 Web2，許多區塊鏈打著以太坊殺手的名號出現，提倡自己的速度之快、手續費之低，捨棄的卻是 Web3 的本質 — 去中心化。不僅如此，成千上萬的使用者也被不同的手法盜取、騙走資產卻求助無門，種種問題的出現，Web3 實在沒有一個合理的誘因讓行之有年、有數十億用戶、可復原資產的 Web2 的使用者遷移。

補充

Web1 是使用者只可讀資料的網路。
Web2 是使用者可以與網路互動並且上傳數據的網路。
Web3 是使用者擁有資料、資產的所有權的網路。
去中心化、分散式帳本的概念早早就有了，礙於技術的原因，2008年才誕生比特幣網路的應用，區塊鏈只是分散式帳本的一種資料結構，分散式帳本的實作方法包含但不僅限於區塊鏈，例如Avalanche、Fantom 使用的是 DAG (有向無環圖)，此概念務必釐清。
網路的快速發展及壟斷，還可以從網路外部性、梅特卡夫定律等概念探討，若有興趣可以看一部咱們熟悉的李永樂老師影片。