Bixin Ventures：なぜ我々は次世代の新規パブリックチェーンAptosに投資するのか？
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Bixin Ventures：なぜ我々は次世代の新規パブリックチェーンAptosに投資するのか？
Aptosが高TPSを実現できる理由、安全性の確保方法、および間もなくリリース予定のメインネットへの参加方法。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察原文：Allen Zhao, Mustafa Yilham, Henry Ang & Jermaine Wong，《Portfolio Insights: Aptos》
编译：Evan Gu，Wayne Zhang
序文：
Bixin Venturesは、Moveベースの高性能ブロックチェーンAptosへの戦略的投資を発表します。今回の資金調達ラウンドは、今年7月下旬にAptosチームが実施した新規資金調達の続編となります。本ラウンドはFTX VenturesおよびJump Cryptoが主導し、Apollo、Griffin Gaming Partners、Franklin Templeton、Superscrypt、Circle Venturesが参画しました。前回の投資家であるa16zおよびMulticoinも引き続き出資しています。私たちは、Aptosエコシステムの発展を促進し、利用シナリオを拡大するとともに、開発者コミュニティの構築を推進するために、より多くの戦略的パートナーとの協力を目指しています。Aptos上に製品を展開したい起業家の方々からの連絡を歓迎いたします。
目次：
一、パフォーマンス
二、セキュリティ
三、ロードマップ
四、Aptos助成プログラム
五、エコシステムの現状
六、結びと考察
付録：フルノードおよびバリデーターノードの要件
セキュリティとスケーラビリティを重視するブロックチェーン
Aptosは、数十億人が公平・分散型・許可不要の方法で資産を作成しネットワークにアクセスできるようにすることをビジョンとする全く新しいL1ブロックチェーンです。
Aptosは「Diemの正統後継」とも称され、Solana共同創設者のAnatolyは、他のEVMブロックチェーンよりもむしろAptosこそがSolanaの直接的な競合であると考えています。
AptosはCEOのMo ShaikhとCTOのAvery Chingによって共同設立されました。CTOのAvery Chingは、Meta内部で最も著名なDiemブロックチェーンの技術責任者でした。Meta入社前、Mo氏はConsensys、BlackRock、ボストンコンサルティンググループで勤務しており、Avery氏はヤフーで働いていました。Aptosチームのその他のメンバーは博士号取得者、研究者、エンジニア、デザイナー、戦略専門家からなり、Meta、Novi、Amazon、VMwareなどの企業に在籍した経験があります。
本稿では、Aptosが高TPSを実現できる理由とセキュリティ確保の方法について紹介し、今後のロードマップとまもなく公開されるメインネットへの参加方法についても説明します。
一、パフォーマンス
Aptosブロックチェーンはあらゆる利用可能なハードウェアを最大限に活用し、トランザクションの並列処理により性能を向上させています。現在、16万TPS以上とサブ秒レベルのブロック確定性を達成しています。Aptosの優れたパフォーマンスの鍵は、トランザクション層とコンセンサスプロトコルを分離してトランザクションライフサイクルをモジュール化するバッチトランザクション、並列実行エンジンBlock-STM、そしてブロック確定時間を短縮する新しいステート同期メカニズムにあります。
1. 可用性証明によるバッチトランザクション（Batched Transactions）
トランザクション送信中、バリデーターはトランザクションをまとめてバッチ化し、合意形成後にブロックにマージします。実行、保存、台帳認証はすべてバッチ処理されます。この操作により、ソートシステムが最適化され、手順が削減され、並列実行が可能になります。
トランザクション処理ライフサイクル
トランザクションはバリデーター間でバッチ単位で転送されます。その後、バリデーターは各バッチの概要に署名を行い、⅔以上のバリデーターの署名が集まると可用性証明（PoAv）が形成されます。PoAvにより、トランザクションバッチは少なくとも⅓の誠実なバリデーターがローカルに保存していることが保証され、実行前にバッチを取得できます。そのため、トランザクション処理中にはブロックごとに必要なバッチメタデータと証明のみを使用してソートを行うことができ、TPSの向上とブロック確定時間の最小化が可能になります。
しかし、連続するバッチトランザクションの伝播はDDoS攻撃を引き起こし、バリデーターのメモリ不足やクラッシュを招く可能性があります。この問題に対処するため、Aptosは各バッチにタイムスタンプを付与し、バリデーターが不要なトランザクションを収集できるようにしています。これによりメモリの解放も助けます。
クリックしてこちらからバッチトランザクション、トランザクション伝播、ブロックソートに関する詳細情報を読むことができます。
2. 並列実行エンジン：Block-STM
Block-STMは、効率的かつマルチスレッドの並列実行エンジンであり、理論上最大16万TPSを達成可能です。他の並列実行技術と比較して、Block-STMはすべての依存関係を事前に宣言するため、トランザクションに制限をかけたり小分けに強制したりする必要がありません。Block-STMは事前に設定されたトランザクション順序内でアクセス衝突を検出し、最大限のトランザクション処理を抽出できます。
以下はBlock-STMの主要特徴です：
楽観的同時実行制御（Optimistic Concurrency Control）：トランザクションは楽観的に実行され、実行後に検証が行われます。検証が失敗した場合、トランザクションは再実行され、関連するすべてのトランザクションも再検証が必要になります。
複数バージョンデータ構造：同一位置へのすべての書き込みは関連バージョンとともに保存され、新たなトランザクションごとの同時書き込みの衝突を回避します。
検証：実行中にトランザクションは読み取りセットと書き込みセットに分割されます。検証中、読み取りセット内のすべてのメモリ位置の返却バージョンと、書き込みセット内の対応バージョンが比較されます。
協調スケジューリング：カウントに基づく方法でスレッド間の検証と実行タスクを調整します。
動的依存関係推定（Dynamic Dependency Estimation）：検証に失敗したすべてのケースは、「ESTIMATION」値として関連書き込みセットの複数バージョンデータ構造に記録されます。これにより、将来のすべてのトランザクションは依存関係が解決されるまで待機することが保証されます。
総じて、Block-STMは協調スケジューラーと複数バージョンデータ構造を使用して、事前設定されたトランザクション順序の依存関係を推定し、中止ケースを削減します。その後、一連のアトミックカウンターを使用してブロック全体のコミットを保証します。
クリックしてこちらからBlock-STMに関する詳細情報を得られます。
3. ステート同期
ステート同期はAptosアーキテクチャ設計の鍵となる要素です。以下はその主要特徴です：
短い完了時間：ノード間でのデータ高速伝播により、トランザクション処理時間を短縮
最新コンセンサス：クラッシュまたは新規バリデーターを最新のブロックチェーン状態に復帰させる
データ正確性：悪意ある行為者がネットワーク内のデータを改ざんまたは審査するのを防止
より分散化：アクティブバリデーターセットの交代頻度を高め、より多くのノードが短期間でオンラインになれるようにする
アップグレード性：バリデーターノードの管理と設定をオンチェーン状態で行い、迅速かつアップグレード可能に
このようなステート同期プロトコルを構築するために、Aptosは以下の点を保証する必要があります：
永続ストレージ：マシン障害を防ぎ、RocksDBを通じてデータ配布を実現
検証可能なブロックチェーン：バリデーターがコミット済みトランザクションのMerkleルートと結果状態を検証
信頼基盤：悪意あるブロックチェーンデータの改ざんを防止
これにより、バリデーターは任意の時点でジェネシスブロック（最初のバリデーターセット＋初期ブロックチェーン状態）と信頼できるチェックポイント（現在のバリデーターセットのハッシュ値＋ブロックチェーン状態）を通じてブロックチェーンに同期できます。また、Aptosは1万TPSを超える速度で他のノード（例：フルノードや他のバリデーター）とステート同期を実行でき、サブ秒レベルのブロック確定性と適度なハードウェア要件を備えています。
データプリフェッチ：処理前にトランザクションデータ（トランザクション＋状態差分）を事前に取得することで、ネットワークのブロック確定時間を短縮
パイプライン実行とストレージ：トランザクション実行とストレージ永続性を分離し、同期TPSを増加
ピア監視：行動、バリデーターセットからの距離、ローカル評価によるピア監視で、新しいブロックチェーンデータ要求時のピア選択を最適化
データキャッシュ：通常リクエストされるデータ項目とレスポンスをメモリ内に保存し、ストレージ読み取り負荷を軽減
ストレージクリーンアップ：不要なトランザクションとブロックチェーンデータをストレージから削除し、長期的なストレージ膨張を防止
Block-STMと整合した10万TPS以上を実現するため、Aptosチームは以下の最適化を特定しています：
バッチトランザクション：単一トランザクションではなくバッチトランザクションの証明を検証することで、高コストな検証とストレージを削減
ネットワーク圧縮：転送データと直列化データ配布の圧縮により帯域幅を最適化し、スケーラビリティを実現
高速ストレージ書き込み：より効率的なデータ構造やストレージ構成、代替ストレージエンジンを使用して、ブロックチェーンデータのストレージ書き込み時間を短縮
並列データ処理：シャーディングやその他の手法により、順次ステート同期と並列データ処理を有効化
クリックしてこちらからAptosにおけるステート同期の詳細を読むことができます。
二、セキュリティ
1. スマートコントラクトプログラミング言語 - Move
Moveは当初Facebookが安全なスマートコントラクト作成のために開発したもので、プラットフォーム非依存であり、クロスチェーンの共有ライブラリ、ツール、開発者コミュニティをサポートします。Move言語の設計はセキュリティを重視しており、再入脆弱性（re-entrancy vulnerabilities）、毒トークン（poison tokens）、偽装トークン承認（spoofed token approvals）など、多くのWeb3.0ユーザーが被害に遭う問題を回避することを目指しています。
追加保護として、MoveはMove Proverという検証ツールで補完され、開発者はアプリケーションの重要な特性に対して正式な仕様を記述でき、検証器を使って30秒以内にコード実行の正当性をチェックできます。
Moveの最大の利点はその資産データモデルにあり、高い相互運用性を可能にします。Move資産は任意のユーザー定義型であり、資産を引数として渡せたり、他の資産内に格納でき、特に重要なのは、資産が契約境界を越えて移動しても完全性を失わないことです。これはSolidityで書かれたEVMタイプの資産とは対照的で、それらは定義した契約の中に永遠に閉じ込められます。
Aptosはアダプターレイヤーを通じて、コアMoveVMに追加機能を拡張しており、Block-STMによる並列実行を含み、ユーザーの入力なしでトランザクションを並行実行できます。
Solidity（38.4K）、Rust（68.9K）、Ink!（950）、Cairo（786）と比較して、MoveのGitHubリポジトリは合計264スターしかなく、現時点での開発採用率は低いです。しかしAptosの発展とともに、今後この言語の使用状況を注視していく予定です。
クリックしてこちらからAptos上のMove言語について詳しく読むことができます。
2. コンセンサスメカニズム：AptosBFT
Aptosのコンセンサスメカニズムは当初Diem向けに設計されたHotStuffプロトコルに由来し、すでに4回目のイテレーションを経ています。以下はAptosBFTの主要メカニズムです：
ビザンチンフォールトトレランス
ネットワークが脅威にさらされるのは、⅓以上の悪意あるバリデーターが同意した場合のみ
＞⅔のバリデーターが確認すれば、トランザクション完了が保証される
プロトコルの活性と安全性の分離
AptosのBFTコンセンサスが維持されていれば、ネットワークはフォークしない
ネットワーク上のDDoS攻撃を防止
評判に基づくリーダーシステム
最終コミット状態でアクティブバリデーターを追跡
オンチェーン状態を分析し、応答のないバリデーターに応じて自動的にリーダーノードを交代
停止時間の影響を最小限に抑える
クリックしてこちらからAptosBFTについてさらに深く理解できます。
さらに、AptosチームはNarwhal & Tusk 、Bullshark、およびより高度な派生プロダクトなど、他の研究チームの成果を活用して次世代プロトコルのテストを行っています。
3. 鍵回復およびローテーションプロトコル
Aptosは任意のアカウントがプライベートキーをローテーションできるようサポートしており、バリデーターのコンセンサスキーも含まれます。これにより鍵の盗難リスクが低減されます。チームはさらに、ブロックチェーンアカウントモデルに直接統合可能な鍵回復手法の研究も進めています。これにより、鍵の喪失による通貨価値の損失がなくなり、新たな暗号資産ユーザーがブロックチェーン世界に入りやすくなります。
4. 公開透明なトランザクション事前署名
Aptosは、トランザクション署名に関してユーザーに予防策を提供するサービスを提供します。トランザクション署名前に、その結果が人間が読める形式で表示され、ユーザーが付与する権限を理解できます。過去の悪意ある攻撃やスマートコントラクトリポジトリと組み合わせることで、詐欺事件の発生を減らすのに役立ちます。
三、ロードマップ
テストネット
Aptosは堅牢なメインネットリリースに向けたテストネットロードマップを策定しています。下表は主な目標と重要日程をまとめています：
テストネットは多くの貴重な情報を提供しており、メインネットリリースの安定性をさらに確信させます。以下は過去のテストから得られた課題と対応策です：
IT1（詳細内容）とIT2（詳細内容）の概要をご確認ください。
本稿執筆時点で、AIT3における参加者のパフォーマンススナップショットが記録されており、ノードは自由に脱退できます。AIT3は長期稼働テストネットへと変更され、開発者に安定した環境を提供しています。長期稼働テストネットの構築はソフトウェアスタックの長期安定稼働への自信を示しており、メインネット成功起動の準備となっています。
メインネット以降、チームは第4四半期にAIT4を実施し、さらなるストレステストを行い、より多くのバリデーターにネットワークを開放する予定です。今後もプロジェクトの進展を注視していきます。
四、Aptos助成プログラム
Aptos助成プログラムは6月末に発表され、dAppエコシステムの発展を加速するための資金提供を行います。支援対象の分野は以下の通りです：
開発者ツール、SDK、ライブラリ、ドキュメント、ガイド、チュートリアル
システム開発、ガバナンス、DeFi、NFT用のツールとフレームワーク
コアプロトコル貢献：トークン標準、ライブラリ、プロトコルアップグレードなど
オープンソースおよび公共財
ガイド関連製品
クリックしてこちらから申請基準、ガイドライン、審査プロセスの詳細を確認できます。
五、エコシステムの現状
Aptosは非EVMチェーンであるため、エコシステム内で流動性をどう獲得するかという疑問があります。パートナーおよび投資家の支援により、全チェーン相互運用プロトコルLayerzeroがAptosメインネットリリース後に接続され、ユーザーはLayerzeroを通じてAptosエコシステムに入ることができ、Aptosに流動性を提供できます。現在Layerzeroはイーサリアム、Optimism、Arbitrum、Binance Smart Chain、Avalancheなどをサポートしています。
プロジェクト面では、Aptosコアリポジトリには2,100以上のフォークと3,800以上のスターがあり、現在200以上のDeFi、NFT、ゲーム分野のプロジェクトが9月末頃のメインネット上でのデプロイを希望しています。
以下は注目すべきプロジェクトです：
PontemはAptosエコシステムの初期プロジェクトの一つで、ウォレットと既に稼働中のAMMを含みます。ロードマップの一環として、彼らはクロスチェーン展開用のMove VMと、他ブロックチェーンとの相互運用性を可能にするMove VM互換EVMの構築を目指しています。
Martian Walletは、ユーザーがデジタル資産を管理しAptosブロックチェーン上のdAppにアクセスできる暗号資産ウォレットです。将来的にはChrome拡張機能およびiOSアプリとして利用可能になります。8月末時点でダウンロード数は10万回を超えています。
Switchboardは、汎用データ供給と検証可能なランダム性のための無許可、カスタマイズ可能なマルチチェーンオラクルプロトコルです。Solana上でライブ配信されており、最近Aptos上のdevnetを発表しました。Tsunami Finance、Houston Swap、Econia Labsなどの注目プロジェクトに既に統合されています。
EconiaはDecNet上で動作する高並列DEXで、オンチェーン注文簿方式による取引マッチングを行います。Aptosの並列実行エンジンBlock-STMを採用しているため、取引速度と効率において顕著な優位性を持っています。
現在βテスト中のTopazは、Aptosネットワーク初のNFTマーケットプレイスで、NFTクリエイターとアーティストに創作の場を提供します。
Ditto Financeは、Aptos上における安全な分散型流動性ステーキングプラットフォームです。現在Aptosにはネイティブ委任がないため、バリデーターを運営できないユーザーにステーキング報酬を提供します。
Hippo Labsは、Aptosエコシステム向けにアグリゲーションレイヤーを構築しており、取引アグリゲーター、各種取引所、メッセージ転送、取引シミュレーションAPIなどの機能を含みます。
六、結びと考察
Aptosは、高速、安全、スケーラブル、アップグレード可能なL1ブロックチェーンの構築に焦点を当てています。Moveプログラミング言語のセキュリティ的優位性は十分に証明されていますが、開発者エコシステムは初期段階にあり、これがAptos上のdAppエコシステムの発展に影響を与える可能性があります。広い視点では、L1領域は競争が激しく、高性能L2の登場により開発者獲得競争が過熱しており、これがエコシステム構築と市場採用に影響を与えています。
しかし、3月に開始されたAptos Devnetの成果は励みになります。DeFi、NFT、ゲーム分野を含む200以上のプロジェクトがメインネットへのデプロイを希望しています。また、6月に開始されたAptos助成プログラムは、開発者成長とdApp開発の加速をさらに後押しします。
総じて、我々はチームがビジョンを実現する能力を持っていると考えます。最近開始されたインセンティブ付きテストネットも、チームが非常に能動的に問題解決に取り組んでいることを示しています。今後もプロジェクトの経済モデルなどの情報を注視していきます。
Aptosネットワーク上で活動するスタートアップチーム、あるいはAptos上に製品を展開したいと考えている方は、ぜひご連絡ください！
付録：フルノードおよびバリデーターノードの要件
注意：上図は本稿執筆時点の要件であり、時間とともに変更される可能性があります
Aptosのフルノードはコンセンサスに参加しません。代わりに、Aptosブロックチェーン履歴内のすべてのトランザクションを再実行し、その結果をローカルに保存します。バリデーターの違反行為を検出した場合、これらの結果を使って異議を唱え、証拠を提出します。
バリデーターノードは分散型コンセンサスプロトコルを実行し、トランザクションを実行してローカルに結果を保存します。どのトランザクションを含め、どのような順序で実行するかを決定できます。その後、BFTコンセンサスプロトコルがバリデーター間で最終トランザクション台帳と実行結果の合意を得るために使用されます。その後、それがフルノードに伝播され、それらは自身の検証プロセスを実行できます。
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