ETH:一文探讨 Aptos、Solana 和新公链周期律_BAKC Vault (NFTX)

研究机构：MintVentures

研究员：王叶

本篇文章属于MintVentures的MintClips系列。MintClips是我们对于行业事件，在内外部交流后的一些思考。相对于我们的#深度研报和#赛道扫描系列文章，MintClips并不讨论特定的项目，主要呈现对于特定议题的“阶段性洞察”。

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clips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，期待同业的指正和交流。

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”。

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

欧科云链解读《海南自贸港总体方案》：区块链产业的政策洼地与制度高地:6月1日，国务院印发了《海南自由贸易港建设总体方案》，其中在多个地方提到了区块链产业相关政策。欧科云链研究院认为《方案》将推动海南自贸区成为我国区块链产业的政策洼地与制度高地。从《方案》内容上看，海南自贸港的区块链产业发展将分为两个阶段：在2025年前的第一阶段，主要任务是推动区块链和实体经济深度融合，实现海南“贸易投资自由化便利化”，主要在“产权保护”和“新一代信息基础设施”两个方面深耕；在2035年前的第二个阶段，将以海南自贸区作为先行试点，建立数据确权、数据交易、数据安全和区块链金融的标准，确保我国在未来跨境数据的国际规则制定中不会处于被动位置。[2020/6/2]

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。

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

动态 | 加密资产机构加大对软件开发商投入，以通过算法解读市场情绪:据cointelegraph消息，随着近期比特币波动性的加剧，加密资产管理公司和对冲基金正在加大对软件开发商的投入，以通过算法研究解读市场情绪。帮助他们解释和利用市场情绪信号，获得更高的收益。[2019/7/17]

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。

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。

声音 | EOS pacific创始人解读EOS宪法2.0：删减多条目是为仲裁机构减轻压力:今天，EOS pacific创始人王栋在引力生态峰会上表示，BM推出的宪法2.0版最核心的有以下几个方面：

1、CODE IS LAW。所有的法律都应代码化，即使代码有BUG。

2、BM进一步诠释合约，把整个合约清晰定义。如果各方理解有不同，才需要仲裁员出现。仲裁机制主要的工作范围已经大幅度缩小。

3、私钥的丢失是个人的责任，不是通过仲裁可以解决的问题。

4、在智能合约定义的范围内，仲裁能冷冻Token的转移。

王栋还表示，EOS宪法从1.0版的20条减到9条，把很多东西去掉，就是让Token不要根据自己对宪法的理解套用自己的情形，无限的给仲裁机构施加压力。[2018/7/15]

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。

以太坊安全主管解读硬分叉Constantinople：重建区块哈希值:据Ethnews的报道，今日，以太坊安全主管Martin Swende发布了一系列文章，介绍即将到来的以太坊硬分叉Constantinople正在讨论中的一些特点。文章讨论了V神提出的EIP210提案，Swende解释道，提案将分成三个阶段重建区块哈希值，允许新的区块直接与旧区块不按顺序地连接，增加区块间的连接性。EIP210将按照EDCC或智能合约的方式算入哈希值，“将会强化轻客户端要求”，这个区块哈希值升级将使以太坊用户免于查看历史区块哈希值。[2018/5/1]

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：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。

“印钞”带来公链的通货膨胀

我们选择了将公链类比为国家，将公链代币类比为法币，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。

中国人民大学法学院教授杨东解读《政府工作报告》:互联网金融的核心是对移动互联网技术、云计算、大数据、区块链技术运用,这将导致我们的金融体系回归金融的本质。目前互联网金融更多地带有金融科技的色彩，而监管科技的广泛运用更是有望将互联网金融信息不对称的问题根本解决,而未来信息在网络上的无障碍流动也必将导致人类生产方式的改变。[2018/3/10]

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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