原文标题：《Aptos、Solana和新公链周期律》
撰文：王叶，MintVentures研究员
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」。
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。
数据：价值超5000万美元GLMR、APT、IMX、FLOW代币将于本周解锁:7月10日消息，据Token Unlocks数据显示，本周GLMR、APT、IMX、FLOW代币将迎来大额比例解锁，总计逾5030.5万美元：Moonbeam代币GLMR将于7月10日08:00解锁约304万枚（约74.5万美元），占总供应量的0.45%；Aptos代币APT将于7月12日08:00解锁454万枚（约3244万美元），占总供应量的2.16%；ImmutableX代币IMX将于7月15日18:00解锁1808万枚（约1272万美元），占总供应量的1.74%；Flow代币FLOW将于7月16日08:00解锁729万枚（约440万美元），占总供应量的0.7%。[2023/7/10 10:12:35]
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：
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:
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。
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。
Aptos Labs向康奈尔大学教授捐赠5万美元:金色财经报道，Aptos Labs已向专门研究区块链和Web3技术的康奈尔大学计算机科学教授Lorenzo Alvisi发放了50,000美元的赠款。这笔赠款将用于资助研究，以开发一种通过在拜占庭容错数据库之上构建安全、去中心化的日志来扩展区块链性能的方法，从而降低网络攻击的风险，例如51%攻击。
该公司还表示，斯坦福大学计算机科学教授Dan Boneh博士将作为顾问加入Aptos。[2023/2/2 11:41:47]
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。
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。
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。
Tron 生态稳定币 USDD 已支持通过 LayerZero 跨链至 Aptos:1月31日消息，Tron 生态稳定币 USDD 已支持通过 LayerZero 跨链至 Aptos，用户可通过 The Aptos Bridge 在以太坊、BNB Chain 和 Aptos 之间进行 USDD 跨链转账。[2023/1/31 11:38:31]
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。
Aptos生态DeFi协议Thala Labs将推出原生AMM ThalaSwap:1月23日消息，Aptos生态DeFi协议 Thala Labs 宣布即将推出原生 AMM ThalaSwap，并将在未来几天公布启动计划、THL Token 经济学、路线图和即将推出的测试网等信息。
ThalaSwap旨在成为Aptos的核心流动性层，同时确保 Thala Labs 推出的超额抵押稳定币 MOD 在其 DeFi 生态系统中具有深度流动性。AMM 将支持三种不同类型的池：加权池、稳定池和流动性引导池（LBP）。ThalaSwap 上的池创建将是无需许可的，允许任何用户创建他们喜欢的多资产池。掉期费用虽然是固定的，但在不久的将来将成为可通过治理改变的参数。在发布时，所有 MOD 流动性及其相应的货币对都将在 ThalaSwap 上运行。[2023/1/23 11:26:54]
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。
币安流动性挖矿支持APT/BTC、APT/USDT、HFT/BTC、HFT/USDT流动性池:1月22日消息，据币安官方公告，币安流动性挖矿已开设四个新的流动性资金池，分别是：APT/BTC、APT/USDT、HFT/BTC和HFT/USDT。向流动性池中添加数字资产或从流动性池中赎回数字资产时，可能会产生交易费用，赎回的数字资产数量可能与添加到流动性池中的数字资产数量不同。[2023/1/22 11:25:55]
「印钞」带来公链的通货膨胀
我们选择了将公链类比为国家，将公链Token类比为法币，则对于一条公链来说，货币的总价值与商品的总价值应当是完全对应的。
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。
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ImmutableX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ImmutableX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，ImmutableX宣称完全0gas，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gasfee。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gasfee+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gasfee，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gasfee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。
Aptos有望接棒新公链
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。
高性能的故事
Diem-BFTV4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」。
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：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：BuidlerDAO
新公链与以太坊的对决
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，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。
多链未来
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。
跨链的风险性
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。
多链体系的安全性
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，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。
以太坊的强大多链体系
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OPRollup：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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