原文标题：《Aptos、Solana 和新公链周期律》
撰文：王叶，Mint Ventures 研究员
前段时间笔者受巴比特之邀，参与「Web3 Builder，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。
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（Crypto Kitties）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「Solana Killer」。
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 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。
（1）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（比特币的几个著名分叉 BCH、BSV 等都来源于区块大小的激烈争论，最终比特币坚持了小区块）。
微软与Aptos达成合作，将探索数字支付和代币化:8月9日消息，Aptos Labs宣布与科技巨头微软建立新的合作伙伴关系。除了双方探索与资产代币化、数字支付和央行数字货币相关的“创新解决方案”外，Aptos还将利用微软的Azure OpenAI服务。
两家公司在一份声明中表示，在一开始，双方的合作似乎主要集中在利用微软的人工智能能力来简化用户登录Web3的过程，并帮助“开发人员构建智能合约和去中心化应用程序”。[2023/8/9 21:34:42]
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。
（2）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：
交易信息被发送至支付宝
支付宝直接确认并执行交易
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:
（1）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
（2）由一个随机节点处理，将处理好的交易打包，生成区块
（3）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。
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（最多 0.8 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：
（1）交易传输层面： Solana 会在每个运转周期（Epoch）提前公布每次出块（Slot）的负责人（Leader），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。
Mojito Markets：因IDO资金存放在FTX上而受到严重影响，已移除LiquidSwap上APT/MOJO流动性:11月16日消息，Aptos 上去中心化交易和预测市场 Mojito Markets 在 Discord 中表示，Mojito Markets 在完成 IDO 之后将资金在 FTX 上交易为了 USDC，还与 Alameda Research 签署了做市商协议，导致项目目前没有可用资金以及做市商。Mojito Markets 目前正在接触包括 Aptos 基金会在内的投资者以试图缓解危机，目前已移除 LiquidSwap 上的 APT/MOJO 流动性，但预测市场、将于 12 月发放的空投以及 FIFA 世界杯预测市场的测试依然会继续进行。[2022/11/16 13:13:06]
图源：CatcherVC
（2）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（以下进行简单的科普）。
我们不妨来回忆一些经典数学题：
（1）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。
（2）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。
（3）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（1）对应以太坊，（3）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 /img/20221111235722/3.jpg">
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（至少暂时没有表现出极高宕机风险）的新公链。
（3）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（依次处理交易事务），是相对低效的处理模式。虽然以太坊社区也有将 EVM 升级（为 EWASM）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：
（1）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。
（2）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。
公链项目Aptos公布加入其生态系统的多个早期项目:7月21日消息，公链项目Aptos在推特上公布了一系列加入其生态系统的早期项目：
1. Econia：一种超并行的CLOB协议，用于提供对市场的平等全球访问。
2. hive：一款移动多签钱包；
3. Martian：一款可集成应用程序的加密钱包；
4. NjordFinance：一款借贷协议，以解锁生成收益策略的安全性和多样化；
5. Hippo Labs：正在Aptos上建立一个交易聚合器，旨在为Aptos DEX用户提供最优费率；
6. Nutrios：正在构建食品Web3基础设施，其隐含目标是启动食品的去中心化操作系统；
7. Pontem Network：是在Aptos生态系统中构建的OG项目之一，核心原语包括钱包和AMM（现已上线）。[2022/7/21 2:27:38]
这就是区块链版本的「用冗余对抗不确定性」吧。
（1）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Token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：Bankless
在一条公链的收入少于需要给验证者的支出时，这些亏损的额度，往往只能通过「开启印钞机」，发币进行补贴，也就是：
公链的亏损=增发奖励
那么，验证的奖励往往来源于两部分：正常收入与「印钞补贴」：
手续费收入 + 增发奖励=给验证者的奖励
对 Solana 来说，区块链验证者应收 100 元「工资」时，Solana「印钞补贴」给验证者的金额往往高达 98.8 元，实际从用户收费大约只有 1.2 元。当然，这个数据会随时间变化，但是 Solana 距离收支平衡与可持续运转，还有很长的路要走。
腾讯御见威胁情报中心：APT黑客组织又盯上数字货币:据悉，近日腾讯御见威胁情报中心监测到疑似朝鲜的黑客组织Lazarus再度活跃，利用最新Flash漏洞CVE-2018-4878频繁发起攻击，通过传播暗藏FALLCHILL远程控制木马的恶意doc文档进行鱼叉攻击，对象主要为国外数字货币交易所。[2018/3/9]
（2）「印钞」带来公链的通货膨胀
我们可以简单地进行如下思考：一个国家的商品只有苹果，第一年，国家总计生产了 100 千克苹果，而总计发行了 100 元货币，则苹果的市场价格将为 1 元 / 千克。如果第二年，这个国家发展迅速，有了 200 千克苹果，也增发了 100 元货币，则苹果的价格也可以稳定在 1 元 / 千克。而如果第三年国家发展陷入停滞，仍然只生产了 200 千克苹果，但再次增发了 100 元货币，则苹果的价格，将变成 1.5 元 / 千克，也就是出现了较为严重的通货膨胀。
相应的，对于以较高速度增发「货币」的 Solana「国家」来说，早期由于链上商品总价值的快速增长，增发货币的负面影响将被几乎抵消。
但是，当 Solana 已经遇到了明显发展瓶颈之后，当总货币量与总商品价值开始失调之后，Solana 继续印钞来弥补亏空，或者减少印钞而增加「收税」，本质上都是不利于区块链发展的。这也被一些人称为「新公链的周期律」。
至少在下一轮，市场期待一条重新找到收支平衡，或至少通过早期生态的快速发展，不让用户感觉到收支不平衡的公链。目前看来，Solana 可能被接棒，Aptos 也有望成为那个接棒人。
我们也不妨在此也探讨一下以太坊的商业模式：对于以太坊来说，在 2021 年实现 EIP1559 销毁机制和 2022 年正式合并而降低运营成本后，对应的公式已经变成了：
手续费收入 + 增发 - 销毁=给验证者的支出
如果按照收入 - 支出=利润，那么对于以太坊来说：
利润=销毁 - 增发
其中，合并后增发量由每年 450 万个下降到 18-209 万个，而销毁量则与区块链使用情况决定。不难算出，在以太坊 gas 价格超过 15 时，以太坊大概率是一条超越了盈亏平衡线区块链，若能长期保持，则能实现长期的发展和生存。
（3）收支视角下的一些分析案例
收支或许是大家常常忽略的话题，但是即使在全新 web3 世界中，商业的最基本逻辑也依然离不开收入与支出。
2022 年 6 月，Starkware 上 Immutable X（IMX）项目增加收费，dydx 出走自建链等，其实也暗示了收支对公链格局的一些影响。我们可以在这里按照收支的视角，对两个项目进行一定的分析。
IMX
对于 Immutable X 来说，我们不妨将其收入与支出进行基本的拆解：
作为一个 zkrollup，2022 年 6 月前，Immutable X 宣称完全 0 gas，因此主要的业务收入基本为 0。
而作为基于 starkware 开发的 zkrollup，它需要将交易记录打包至以太坊主链进行验证和存储以保证安全性，并向以太坊支付相应费用，主要支出为以太坊的 gas fee。此外，IMX 也需要向 starkware 交使用费等。
这样的收支显然不平衡，于是 2022 年 6 月，IMX 开始加收 2% 的交易费，以维持系统收支的平衡。
DYDX 与短期应用链风潮
接下来，我们可以站在 DYDX 的视角观察它的收支与选择：
对于 Starkware 上的 DYDX 来说，其如果选择以太坊 layer2，则其收入=交易手续费，支出=给 Starkex 的付费 + 给以太坊系统的 gas fee+ 做链上应用的成本。
对于去 Cosmos 自建链的 DYDX 来说，其收入=交易手续费 + 自建链 gas fee，支出=做链成本。
也就是说，DYDX 如果选择去 Cosmos 自建链，则其将省下给以太坊的付费，增加做链成本和 gas fee 捕获，当然也会损失一定以太坊生态的流量。在当前以太坊的比较高的区块租金和 Cosmos 低建链成本的前提下，DYDX 切换到 Cosmos 自建链是一种顺理成章的选择。
当然，在以太坊分片落地，变得更低费高效时，应用（链）视角下，自建链将不再是足够经济学理性的选择，原先 DYDX 等项目的应用链叙事，也就会到达一定的转折点。
那么按照高 TPS 和低费用的逻辑与周期律，新公链赛道中 Solana 的发展明显遇到了瓶颈，新公链龙头的接棒人将会出现。这个接棒人，从资本追捧、技术的重新取舍和 Move 语言叙事可以初步看出，有可能会是 Aptos。
目前看来，Aptos 与 Solana 的投资方高度重合，Solana 的部分高管以及链上项目方也都有转投 Aptos 的趋势，这对于 Aptos 接棒 Solana 是较大的机遇。此外，高性能的重新取舍、Move 语言的新故事，也都让 Aptos 有了较为强大的竞争力。当然 Aptos 是否可以接棒以及接棒后的实际发展情况，可能要考验项目团队的能力了。
上线首日，Aptos 团队在 Token 分配、社区管理等方面均引发一定争议，也让笔者对项目团队的能力不敢过于乐观。
（1）Diem-BFT V4 共识机制
这种共识机制的核心创新之处大致如下：
首先，系统每次把一大批交易记录压缩成一个「摘要」（图中的「PoAv」）。
其次，区块中只包含「摘要」而不是全部交易记录。
这样一来，同样大小的区块，包含了更多交易记录，也就实现了较高的扩容水平。当然，这种压缩也会存在若干潜在风险，例如不同批次的交易记录需要分割得不重不漏，否则会出现交易处理故障。
图源：Huobi Research
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。
（2）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（从 Aptos 当前的节点筛选中也可以看出一些信号），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（Dynamic Dispatch），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：Buidler DAO
笔者对 Aptos 冲击以太坊持悲观态度，虽然 Aptos 与以太坊在区块链性能层面各有取舍，但在多链未来的角度中，当下以太坊与 Aptos 很难称为同一维度的竞争对手：
以太坊已经构建起了安全且规模宏大的多链体系（包括 Optimism、Arbritrum、Starkware、Zksync 等若干 Rollup），且部分 Rollup 已经有了接近新公链龙头的发展水平，而 Aptos 暂时仍属于流动性割裂的单链。安全的多链体系将是以太坊隐形的护城河。
首先，由于区块链天生存在不可能三角，而区块链上的赛道逐渐增多（Defi、Gamefi、NFT…）等，一条区块链很难满足多种用户需求，所以未来一定会是多链的。
2021 年，高性能新公链、各赛道专用链飞速发展，但与此同时，用户也注意到了极为明显的问题，就是跨链风险与流动性割裂。如果一个用户在 Aptos 上购买和使用域名，在 Solana 链上玩 Stepn，在 Flow 链买最新的 NFT…用户可能需要经常在不同区块链之间划转资产，但目前为止，暂时没有出现安全的跨链交互手段。「跨链桥」这种应用，因为多次出现被盗新闻，已经被业界称为「黑客的提款机」。
众所周知，单个区块链受到共识机制的约束，是安全的。但两条区块链交互时，没有一个共识机制来约束，因此跨链桥类项目存在无法消除的安全风险。
因而笔者对于多链时代的预测，是安全的多链体系，而不是流动性割裂的若干单链。
在多链时代，以太坊做为共享安全层，各具特色的 Rollup 满足不同的用户需求，其实是非常安全的多链体系。
设想一下，用户可以存入资产去 IMX 玩 Illuvium 游戏，也可以通过以太坊主链，将资产转移至 Arbitrum 参加奥德赛做任务，这些资产转移过程（Cross-Rollup），都是由以太坊主链保证安全性，规避了绝大多数跨链中存在的问题。
以太坊的多链生态已经有了强大的竞争力，以太坊上的两大 OP Rollup：Optimism 和 Arbiturm 的 TVL 都冲进了前 8。而在明年的以太坊上海升级中，预计以太坊上各种 Rollup 项目与以太坊交互的成本将大幅降低，这将促使各种 Rollup 发展再次出现飞跃，进而使以太坊为共享安全层的多链体系拥有极为稳固的行业地位。
图源：Defillama
此外，以太坊 Rollup 中的 ZK Rollup 也在快速发展，且 ZK Rollup 长期来看，在安全性、交易速度、交易费用等多个维度均相比 OP Rollup 有更高的上限。随着 Zksync 本月上线主网，Polygon zkevm 与 Scroll 的发展，在不远的将来，ZK Rollup 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。
王叶
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