SOL:Mint Ventures：Aptos、Solana和新公链周期律

本文尝试对Aptos的未来发展定位为下一个Solana。因为在区块链不可能三角的约束中，新公链总是呈现周期性发展，上个周期以Solana为首的新公链凭借着激进的低费高速模式快速崛起，也因为一些内在的缺陷而有可能被Aptos等新公链逐渐赶超。而老牌公链以太坊，已经在多链未来中拥有了强大的护城河。

前段时间笔者受巴比特之邀，参与“Web3Builder，无问西东”活动，被问到了一个问题是：“A16Z，币安和FTX这些顶级机构都对Aptos等新公链非常看好，会不会让这些公链能够挑战一下以太坊的霸主地位？”,鉴于对这个话题感兴趣的读者众多，笔者在此对截至到目前为止的思考进行了梳理，形成了以下这篇对Solana、Aptos以及新公链的综合评述。笔者将Aptos的市场定位，大致为当下Solana的市场位置。

为了便于读者理解，本篇文章将区块链共识与通讯技术原理等做了一定的简化描述。

以下内容仅为笔者对新公链若干特定议题的阶段性思考，形式上近似于一篇漫谈。

公链赛道的初步划分

2015年，以太坊的上线，开创了智能合约公链时代，也让公链成为了整个Web3不可或缺的基础设施。

2017年，ICO与加密猫的爆火，几乎使以太坊网络陷入瘫痪。从此所有从业者都意识到，此时的区块链是完全不足以承担更大面积的现实社会交易需求，扩容必然是WEB3长期刚需的黄金赛道。

为了方便今天对新公链的讨论，我们暂且搁置已拥有大量应用、大量开发者、超强影响力，但受制于已有的众多利益相关者，不得不缓慢转型的以太坊，而优先观察没有早期影响力与用户积累，但是历史包袱更轻、可以轻松采用全新高性能方案的新公链。Solana一度是新公链赛道绝对的王者，但如今，Aptos被众多投资人视为“SolanaKiller”。

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高性能新公链赛道：Aptos接棒Solana

首先，我认为Aptos有较大概率能冲击Solana的位置。

在以太坊正式落地分片、实现足够高性能前，高性能新公链赛道将表现出一定的周期律。具体来说，一条新公链受益于激进的高速与低费而快速生长，同时因为激进的高速低费选择带来的漏洞而走入负向飞轮。本轮的Solana的高性能叙事开始失去光彩，“宕机链”的绰号逐渐取代“以太坊杀手”的称号，资本开始寻找周期律下新的接棒人。

Solana的崛起与衰落之路——高速与低费

超高TPS的故事

Solana高TPS是建立在10倍的区块大小、低冗余度及1/30的出块时间，还有并行计算后约10倍的速度之上的，实现了ETH约3000倍的理论TPS。

区块大小

其中，Solana将区块体积从约1MB增加至10MB，由此带来10倍的性能提升。但是增加区块体积并不是非常值得采用的方案，因为区块体积过大，在增加系统处理能力的同时，会造成两个明显弊端：能存储区块链完整交易的全节点大幅减少、大区块在系统中传输时间过长甚至易受攻击。

分析师：美国财长耶伦最近表示，经济衰退的可能性已经降低。:金色财经报道，分析师评美联储会议纪要称，有趣的是，美联储工作人员仍然预测经济衰退，这与鲍威尔表示没有看到衰退相反。美国财长耶伦最近表示，经济衰退的可能性已经降低。[2023/7/6 22:20:00]

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

虽然Solana在通信过程中做了较多改进而规避了一些风险，但是Solana的大区块依然增加了全节点的门槛，减少了全节点的数量，对于去中心化程度和网络安全性造成了一定的负面影响。

共识层面的改进–出块时间与低冗余度中心化的交易处理流程

在web2.0的中心化系统中，以支付宝为例，由于后台只有支付宝官方的服务器，交易的处理是非常简单的：

①交易信息被发送至支付宝

②支付宝直接确认并执行交易

③没有人负责验证，因为大多数人默认相信支付宝不愿意作恶。

总计1次发送，1次执行，0次检验，总时长几乎可以忽略。

去中心化的交易处理流程

但是在公链领域，成为验证者是几乎无门槛的事，我们无法直接相信一个验证者做出了正确的交易处理。因此，我们需要大量验证者，且验证过程也会非常复杂：

以太坊我们不妨来观察以太坊是如何确认交易的:

交易完成后，相关交易信息经过6秒传输至以太坊全网n个节点

由一个随机节点处理，将处理好的交易打包，生成区块

区块被发送到全网n个节点进行检验。

总体增加了大量传输与检验次数，一个出块流程为12秒。

由于单个节点的不可信，区块链时代一定会有多轮博弈机制，让所有节点相互验证，从而维护区块链最终结果的准确性，这增加了时间消耗和冗余计算，也是区块链不可能三角存在的重要原因。

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Solana在传输层面和区块验证层面均大幅提升了速度。Solana将出块时间从以太坊的12秒降低下降至0.4秒，从而实现了约30倍的扩容。

Solana我们来看看Solana是如何记账的：

交易传输层面：?Solana会在每个运转周期提前公布每次出块的负责人，也就意味着，所有的交易只需要被传输到Leader，而无需传遍全网，这降低了传播环节的冗余。

图源：CatcherVC

交易的验证层面：Solana出块负责人将区块分割，其他验证者只需检验分到自己的部分，而不是整个区块。

Solana的出块机制下，计算的冗余程度从n2下降至logn，从而实现了更高效的运转。

我们不妨来回忆一些经典数学题：

如果n个人中，任意2人都需要互换账本，一共出现了多少次账本互换呢？答案是n(n-1)次，或者说n2级别。

太阳能公司Mecobit??Solar宣布利用太阳能进行比特币挖矿:金色财经报道，太阳能公司Mecobit??Solar宣布对其太阳能系统产品进行改进，这些产品为加密货币矿工和其他现有矿工提供动力。Mecobit 太阳能系统产品包括便携式太阳能站、太阳能电池板套件（完整）和太阳能单元M4000。

Mecobit 太阳能系统客户现在可以在电网中断期间使用备用能源来帮助保持必不可少的设备运行或为家用电器、烘干机、泳池泵、电动汽车充电器甚至加密货币采矿设备等设备供电。（prnewswire）[2022/8/16 12:28:55]

相应的，假设n个人中，任意一人都需要和一个已知的“领导”互换账本，账本一共被交换了多少次呢？答案是2(n-1)次，或者说n级别。

再次假设，如果n个人中，已知的“领导”和每个人互换账本的一部分，那么账本总计被交换了多少次呢？显然比n级别还要低，我们可以简单理解为logn级别。

其中对应以太坊，对应Solana。

我们可以得到如下图示，Solana的共识机制下，系统出块所需的冗余计算大大减少，出块速度也明显提升。

图源：推特@TheAntiApe

在Solana诞生之初，这样的设计确实可以让Solana实现飞速的运转。但是大家很容易发现这种模式的弊端：接受各种交易、识别有效交易、打包交易、分割区块、要求其他验证者各自验证并回收验证结果等工作，都是领导节点完成的。

以太坊L2 NFT平台Mint Square上线StarkNet主网:8月3日消息，以太坊L2 NFT平台Mint Square宣布上线StarkNet主网。用户可通过Argent X钱包和Braavos钱包登录平台，并进行NFT铸造。[2022/8/3 2:55:24]

领导节点面临着极大的压力，在交易量很大/无效交易很多等情况出现时，很容易出现崩溃。而从下图我们很容易看出，领导节点一旦崩溃，整个系统是非常难正常运转的，这就引发了整个区块网络的频频宕机。

图源：推特@TheAntiApe

此外，提前公布的领导节点被贿赂作恶、被针对性攻击等中心化问题也无法规避，这对整个区块链也有一定负面影响。

2021年9月Solana生态爆发后，至今已经发生了多次宕机事故。频繁的宕机事故，限制了Solana的发展空间。在下轮牛市，用户需要一条不会频繁宕机的新公链。

并行计算

在基本的共识机制之外，Solana也做了智能合约并行处理的改进。

早期以太坊采用了EVM作为智能合约运行环境，这种选择的重要特性是串行计算，是相对低效的处理模式。虽然以太坊社区也有将EVM升级的规划，但是距离落地还很遥远。

而Solana采用了Sealevel支持智能合约的并行处理，支持了使用英伟达4096核GPU进行超强的并行计算。这让Solana在大多数情况下，都可以表现出超强的运转能力。

图源：Solana白皮书

但是Solana也会面对以下一些特殊情况：

Solana需要正确的判断交易是可以并行的，而判断错误可能引起故障。

如果Solana判断后发现交易是必须串行的，则它串行运转的速度，比以太坊还要慢。

总结下来，4096核并行计算的特性，让它在可并行处理的程序中拥有超高的效率，但是一旦遇到无法并行处理的交易，他的效率会低于以太坊，甚至可能出现故障而宕机。此外，Solana低冗余度的特性，也就是通过“领导节点分配任务”的模式，让Solana可以轻松获得更高的正常运转效率。但是一旦出现故障，以太坊的高冗余度使它可以迅速恢复，而Solana的低冗余度极容易使网络崩溃。总体上，Solana项目做出了非常多高价值的创新，早期Solana可以迅速通过高TPS崛起，但后期，它不得不为容易宕机的特性埋单。

这就是区块链版本的“用冗余对抗不确定性”吧。

超低费用的故事

公链的收支与“印钞”

Solana崛起的另一大依靠是低费用。概括的说，低费用一方面来源于超高的处理能力，另一个方面来源于系统的发币补贴。我们可以详解这种发币补贴模式下的收支。

如果我们思考公链的商业逻辑，它为各种商业项目提供营商环境，同时对所有的用户收税，那么公链会很像一个国家，而公链代币更像是用于交税的法币。

进一步分析，我们按照大多数公链的共同特征，对这个收入与支出进行简化。这些“国家”的税收，是所有用户的手续费，而这些“国家”的财政支出，则是为验证者发放的激励。如果大家去翻阅政府财政报告，大概率会看到这个词：“收支平衡”。

正如国家需要收支平衡一样，公链也需要收支平衡。但如果我们查阅每条公链的收与支，就会发现，绝大多数公链的支出，是超过其收入的：

给验证者的奖励-手续费收入=公链的亏损

Bankless曾经对公链的亏损率做出过如下的统计：

图源：HuobiResearch

由于Aptos当前公布的Tokenomics较为模糊，我们暂时不深入研究其经济模型的持续性问题。

并行计算

Aptos采用了乐观假设，即默认交易没有关联性后将其并行处理。如果交易之间的相关度很低、可以并行处理，Aptos将因为并行计算大幅加速。但如果交易关联度很高，则Aptos将获得略低于ETH的处理速度，但后果相对没有特别严重。

当然，Aptos最终选择了16线程并行处理，对于节点硬件的要求也是较高的，符合要求的节点数量也会有所减少，这也会牺牲去中心化程度与安全性。

应该说，从纯技术角度看并行计算，Aptos更多是又一次的权衡取舍而非完全的创新，笔者对于乐观假设等方案持保留态度。

Move语言的故事

Move语言是Aptos的主要叙事之一，也确实拥有较强的影响力。

Move是一种静态的编程语言，强调了安全性。例如，Move不支持动态调用，也就是所有的代码必须在正式运转前，具备让人完全一眼看懂各种运转关系的能力，这是更注重安全性的方案，在金融领域中具有独特价值。Solidity则支持了动态调用，更强调灵活性。

总体来说，Move语言在很多区块链场景中都值得采用。但Solidity具备的灵活性等自身优势与过往积累，也足以维持相当数量的用户。

图源：Defillama

此外，以太坊Rollup中的ZKRollup也在快速发展，且ZKRollup长期来看，在安全性、交易速度、交易费用等多个维度均相比OPRollup有更高的上限。随着Zksync本月上线主网，Polygonzkevm与Scroll的发展，在不远的将来，ZKRollup的生态也将有望达到新公链龙头的水平，Aptos等流动性割裂的单链，即便有多链发展规划，冲击强大的以太坊多链体系，也是有极大难度的。

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