Bixin Ventures: 왜 우리는 차세대 새로운 공용 블록체인 Aptos에 투자하는가?
Aptos는 빠르고 안전하며 확장 가능하고 업그레이드 가능한 L1 블록체인 구축에 집중하고 있습니다.원문：Allen Zhao, Mustafa Yilham, Henry Ang \& Jermaine Wong，《Portfolio Insights: Aptos》
편집：Evan Gu，Wayne Zhang，Bixin Ventures
서문：
Bixin Ventures는 Move 기반의 고성능 공공 블록체인 Aptos에 대한 전략적 투자를 발표하게 되어 기쁩니다. 이번 자금 조달은 올해 7월 하순 Aptos 팀이 발표한 새로운 자금 조달 라운드의 연속입니다. 이번 라운드는 FTX Ventures와 Jump Crypto가 주도하며, Apollo, Animoca Brands, Griffin Gaming Partners, Franklin Templeton, Superscrypt, Circle Ventures가 후속 투자에 참여했습니다. 이전 라운드 투자자 a16z와 Multicoin도 이번 라운드에 계속 참여합니다. 우리는 Aptos 생태계의 발전을 촉진하고 사용 사례를 확장하며 개발자 커뮤니티를 구축하기 위해 더 많은 전략적 파트너를 유치하고자 합니다. 또한 Aptos에 제품을 배포하고자 하는 기업가들이 저희와 연락하여 Aptos 생태계를 함께 구축하기를 환영합니다.
안전성과 확장성을 중시하는 블록체인
Aptos는 새로운 L1 블록체인으로, 수십억 사람들이 공정하고 탈중앙화된 방식으로 자산을 생성하고 네트워크에 접근할 수 있도록 돕는 것을 비전으로 하고 있습니다. Aptos는 Diem의 "사생아"로 불리며, Solana의 공동 창립자인 Anatoly는 다른 EVM 블록체인에 비해 Aptos가 Solana의 직접적인 경쟁자라고 생각합니다. Aptos는 CEO Mo Shaikh와 CTO Avery Ching이 공동 설립했습니다. CTO Avery Ching은 Meta 내부에서 가장 유명한 Diem 블록체인의 기술 책임자였습니다. Meta에 합류하기 전 Mo는 Consensys, BlackRock 및 보스턴 컨설팅 그룹에서 일했으며, Avery는 야후에서 근무했습니다. Aptos 팀의 다른 구성원은 박사, 연구원, 엔지니어, 디자이너 및 전략 전문가로 구성되어 있으며, Meta, Novi, Amazon, VMware 등에서 근무한 경험이 있습니다.
이 문서에서는 Aptos가 높은 TPS를 달성할 수 있는 이유와 안전성을 보장하는 방법을 소개한 후, 곧 출시될 로드맵을 설명하고 마지막으로 곧 출시될 메인넷에 접근하는 방법을 알려드리겠습니다.
1. 성능
Aptos 블록체인은 사용 가능한 하드웨어를 최대한 활용하고 병렬 실행 트랜잭션 방식을 사용하여 성능을 향상시키며, 현재 160k TPS를 초과하고 초당 블록 확정성을 달성하고 있습니다. Aptos의 우수한 성능의 핵심은 배치 트랜잭션을 사용하여 트랜잭션 레이어와 합의 프로토콜을 분리하고 트랜잭션 생애 주기를 모듈화하며, 병렬 실행 엔진 Block-STM과 새로운 상태 동기화 메커니즘을 통해 블록 확정 시간을 줄이는 것입니다.
- 가용성 증명을 통한 배치 트랜잭션(Batched Transactions)
트랜잭션 전송 과정에서 검증자는 트랜잭션을 배치로 그룹화하고 합의에 도달한 후 블록에 통합합니다. 실행, 저장 및 원장 인증은 모두 배치 처리되며, 이러한 작업은 정렬 시스템을 최적화하고 작업 단계를 줄이며 병렬 실행을 가능하게 합니다.
트랜잭션 처리 생애 주기
트랜잭션은 배치 형태로 검증자 간에 전송됩니다. 이후 검증자는 각 배치 요약에 서명하며, ⅔ 이상의 검증자의 서명을 수집하면 가용성 증명(PoAv)이 형성됩니다. PoAv는 트랜잭션 배치가 최소 ⅓의 정직한 검증자에 의해 로컬에 저장될 것임을 보장하며, 이후 그들은 실행 전에 트랜잭션 배치를 검색할 수 있습니다. 따라서 트랜잭션 과정에서는 각 블록에 필요한 배치 메타데이터와 증명만을 사용하여 정렬할 수 있어 트랜잭션 TPS를 향상시키고 블록 확정 시간을 최소화할 수 있습니다.
그러나 연속적인 배치 트랜잭션 전파는 DDoS 공격을 유발할 수 있으며, 이는 검증자의 메모리 부족과 시스템 충돌을 초래할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 Aptos는 각 배치 트랜잭션에 타임스탬프를 첨부하여 검증자가 쓰레기 트랜잭션 수집을 도와주며, 이를 통해 메모리를 해제하는 데 기여합니다.
배치 트랜잭션, 트랜잭션 전파 및 블록 정렬에 대한 자세한 내용은 여기를 클릭하여 읽어보세요.
- 병렬 실행 엔진: Block-STM
Block-STM은 이론적으로 최대 160k TPS를 달성할 수 있는 효율적이고 다중 스레드의 병렬 실행 엔진입니다. 다른 병렬 실행 기술과 비교하여 Block-STM은 모든 종속성을 사전에 선언하여 트랜잭션에 대한 제한을 피하고 강제로 작은 부분으로 분해하지 않으며, 사전 설정된 트랜잭션 순서 내에서 접근 충돌을 감지하여 최대한의 트랜잭션 처리를 추출할 수 있습니다.
다음은 Block-STM의 주요 특징입니다:
- 낙관적 병행 제어(Optimistic Concurrency Control): 트랜잭션은 낙관적인 방식으로 실행되며, 실행 후 검증이 완료됩니다. 검증이 실패하면 트랜잭션이 재실행되며, 모든 관련 트랜잭션은 제출되기 전에 다시 검증해야 합니다.
- 다중 버전 데이터 구조: 동일한 위치에 대한 모든 쓰기는 해당 버전과 함께 저장되어 새로운 트랜잭션이 발생할 때 동시 쓰기 충돌을 방지합니다.
- 검증: 실행 중에 트랜잭션은 읽기 집합과 쓰기 집합으로 나뉩니다. 검증 중에 읽기 집합의 모든 메모리 위치는 반환된 버전과 쓰기 집합의 해당 버전을 비교합니다.
- 협력 스케줄: 카운팅 기반 방법을 통해 스레드 간의 검증 및 실행 작업을 조정합니다.
- 동적 종속성 추정(Dynamic dependency Estimation): 모든 실패한 검증은 관련 쓰기 집합의 다중 버전 데이터 구조에 "ESTIMATION" 값을 기록합니다. 이는 모든 미래의 트랜잭션이 계속 진행되기 전에 모든 종속성이 해결되기를 기다리도록 보장합니다.
전반적으로 Block-STM은 협력 스케줄러와 다중 버전 데이터 구조를 사용하여 사전 설정된 트랜잭션 순서의 종속성을 추정하고 중단 상황을 줄입니다. 그런 다음 Block-STM은 일련의 원자 카운터를 사용하여 전체 블록을 제출할 수 있도록 보장합니다.
Block-STM에 대한 자세한 내용은 여기를 클릭하여 확인하세요.
- 상태 동기화
상태 동기화는 Aptos 아키텍처 설계의 핵심이며, 다음은 그 주요 특징입니다:
- 짧은 완료 시간: 노드 간 데이터의 빠른 전파를 통해 트랜잭션 처리 시간을 줄입니다.
- 최신 합의: 충돌하거나 새로운 검증자를 최신 블록체인 상태로 가져옵니다.
- 데이터 정확성: 악의적인 행위자가 네트워크의 데이터를 수정하거나 검열하는 것을 방지합니다.
- 더욱 탈중앙화: 활성 검증자 집합의 회전 빈도를 높이고 더 많은 노드가 짧은 시간 내에 온라인 상태가 되도록 허용합니다.
- 업그레이드 가능성: 검증 노드의 관리 및 구성은 체인 상 상태를 통해 빠르고 업그레이드 가능하게 이루어집니다.
이러한 상태 동기화 프로토콜을 구축하기 위해 Aptos는 다음을 보장해야 합니다:
- 지속적 저장: 기계 고장을 방지하고 RocksDB를 통해 데이터 전파를 구현합니다.
- 검증 가능한 블록체인: 검증자가 제출된 트랜잭션의 머클 루트와 결과 상태를 검증합니다.
- 신뢰 기반: 악의적인 블록체인 데이터 수정을 방지합니다.
이를 통해 검증자는 언제든지 제네시스 블록(첫 번째 검증 노드 집합 + 초기 블록체인 상태) 및 신뢰할 수 있는 경로 지점(현재 검증자 집합의 해시 값 + 블록체인 상태)을 통해 블록체인과 동기화할 수 있습니다. Aptos는 10k TPS 이상의 속도로 다른 노드(예: 전체 노드 또는 다른 검증 노드)와 상태 동기화를 수행할 수 있으며, 초당 블록 확정성과 적당한 하드웨어 요구 사항을 갖추고 있습니다.
- 데이터 프리패치: 처리 전에 트랜잭션 데이터(트랜잭션 + 상태 증분)를 미리 가져와 네트워크의 블록 확정 시간을 줄입니다.
- 파이프라인 실행 및 저장: 트랜잭션 실행과 저장 지속성을 분리하여 동기화 TPS를 증가시킵니다.
- 피어 모니터링: 행동, 검증자 집합과의 거리 및 로컬 점수를 기반으로 피어 모니터링을 통해 새로운 블록체인 데이터를 요청할 때 피어 선택을 최적화합니다.
- 데이터 캐싱: 메모리에 일반적으로 요청되는 데이터 항목과 응답을 저장하여 저장소의 읽기 부하를 줄입니다.
- 저장소 정리: 저장소에서 불필요한 트랜잭션 및 블록체인 데이터를 삭제하여 시간이 지남에 따라 저장소가 팽창하는 것을 방지합니다.
Aptos 팀은 Block-STM과 일치하여 100K+ TPS를 달성하기 위해 다음과 같은 최적화를 결정했습니다:
- 배치 트랜잭션: 배치 트랜잭션과 단일 트랜잭션의 검증을 통해 비싼 검증 및 저장을 줄입니다.
- 네트워크 압축: 전송되는 데이터와 직렬화된 데이터 분포를 압축하여 대역폭을 최적화하여 확장성을 달성합니다.
- 더 빠른 저장 쓰기: 더 효율적인 데이터 구조와 저장 구성 또는 대체 저장 엔진을 사용하여 블록체인 데이터를 저장소에 쓰는 시간을 줄입니다.
- 병렬 데이터 처리: 샤딩 또는 기타 방법을 통해 병렬 데이터 처리와 순차 상태 동기화를 활성화합니다.
Aptos의 상태 동기화에 대한 자세한 내용은 여기를 클릭하여 읽어보세요.
2. 안전성
- 스마트 계약 프로그래밍 언어 - Move
Move는 원래 Facebook에서 안전한 스마트 계약을 작성하기 위해 개발되었습니다. 플랫폼에 구애받지 않으며, 블록체인 간 공유 라이브러리, 도구 및 개발자 커뮤니티를 지원합니다. Move 언어의 설계는 안전성을 강조하며, Web3.0 사용자들이 피해를 입는 여러 상황을 피하도록 설계되었습니다. 여기에는 재진입 취약점(re-entrancy vulnerabilities), 독성 토큰(poison tokens) 및 스푸핑된 토큰 승인(spoofed token approvals) 등이 포함됩니다.
추가 보호를 제공하기 위해 Move는 Move Prover 검증 도구를 사용하여 개발자를 지원할 수 있으며, 이 도구를 통해 개발자는 애플리케이션의 핵심 기능에 대한 공식 규격을 작성하고 검증자가 30초 이내에 코드의 실행 정확성을 검사할 수 있습니다.
Move의 최대 장점은 자산 데이터 모델로, 높은 조합 가능성을 허용합니다. Move 자산은 임의의 사용자 정의 유형으로, 자산을 매개변수로 전달하고 다른 자산에 저장할 수 있으며, 더 중요한 것은 자산이 계약 경계를 넘어 자유롭게 이동할 수 있어 그 완전성을 잃지 않는다는 점입니다. 이는 Solidity로 작성된 EVM 유형 자산과는 대조적이며, EVM 자산은 정의한 계약에 영원히 갇혀 있습니다.
Aptos는 어댑터 레이어를 통해 확장하여 핵심 MoveVM의 추가 기능을 제공하며, Block-STM을 통해 사용자 입력 없이도 트랜잭션을 병렬로 실행할 수 있습니다.
Solidity(38.4K), Rust(68.9K), Ink!(950), Cairo(786)와 비교할 때 Move GitHub 저장소는 총 264개의 별을 보유하고 있습니다. 현재 개발 채택률은 낮습니다. 그러나 Aptos의 발전과 함께 우리는 이 언어의 사용 상황을 지속적으로 주시할 것입니다.
Aptos에서 Move 언어에 대한 자세한 내용은 여기를 클릭하여 읽어보세요.
- 합의 메커니즘: AptosBFT
Aptos의 합의 메커니즘은 원래 Diem을 위해 설계된 HotStuff 프로토콜에서 파생되었으며, 팀은 이를 4차 반복했습니다. 다음은 AptosBFT의 주요 메커니즘입니다:
- 비잔틴 내결함성
- 네트워크는 ⅓ 이상의 악의적인 검증자의 동의를 얻어야만 위협을 받을 수 있습니다.
- ⅔ 이상의 검증자의 확인을 받으면 트랜잭션이 완료되었음을 보장합니다.
- 프로토콜의 활성화와 안전성 분리
- Aptos의 BFT 합의가 존재하는 한 네트워크는 분기되지 않습니다.
- 네트워크에서 DDoS 공격을 방지합니다.
- 신뢰 기반 리더십 시스템
- 마지막으로 제출된 상태를 사용하여 활동 검증 노드를 추적합니다.
- 체인 상 상태를 분석하고 응답하지 않는 검증자 상황에 맞게 리더 노드를 자동으로 회전합니다.
- 다운타임의 영향을 최소화합니다.
AptosBFT에 대한 더 깊은 이해를 원하시면 여기를 클릭하세요.
또한 Aptos 팀은 다른 연구 팀의 작업 제품에서 차세대 프로토콜을 테스트하고 있으며, 여기에는 Narwhal \& Tusk, Bullshark 및 더 발전된 파생 제품이 포함됩니다.
- 키 복구 및 회전 프로토콜
Aptos는 모든 계정이 개인 키를 회전할 수 있도록 지원하며, 여기에는 검증자의 합의 키도 포함되어 키 도난 가능성을 줄입니다. 팀은 블록체인 계정 모델에 직접 통합할 수 있는 키 복구 방법을 연구하고 있습니다. 이는 키 분실로 인해 어떤 화폐 가치도 손실되지 않도록 보장하며, 새로운 암호화 사용자들이 블록체인 세계에 진입하는 장벽을 낮출 것입니다.
- 공개 투명한 거래 사전 서명
Aptos는 거래 서명에 있어 사용자에게 예방 조치를 제공하는 서비스를 제공합니다. 거래 서명 전에 거래 결과가 인간이 읽을 수 있는 형태로 표시되어 사용자가 부여한 권한을 이해할 수 있도록 합니다. 이전의 악의적인 공격 및 스마트 계약의 저장소는 사기 사건 발생을 줄이는 데 도움이 될 것입니다.
3. 발전 로드맵
테스트넷
Aptos는 강력한 메인넷 출시를 준비하기 위해 테스트넷 로드맵을 수립했습니다. 아래 표는 주요 목표와 중요한 일정입니다:
테스트넷은 메인넷 출시가 안정적일 것이라는 믿음을 더욱 확고히 해주는 많은 가치 있는 내용을 제공합니다. 팀은 과거 테스트에서 도출된 몇 가지 문제와 대응 조치를 다음과 같이 정리했습니다:
IT1(상세 내용) 및 IT2(상세 내용)에 대한 개요를 확인하세요.
이 문서를 작성할 당시, AIT3에서 참여자의 성능 스냅샷이 기록되었으며, 노드는 설정에서 자유롭게 탈퇴할 수 있습니다. AIT3는 장기 운영 테스트넷으로 전환되어 개발자에게 안정적인 환경을 제공합니다. 개발자가 장기 운영 테스트넷을 설정한 것은 소프트웨어 스택의 장기 안정적인 운영에 대한 신뢰를 나타내며, 이후 메인넷의 성공적인 출발을 위한 기반을 마련합니다.
메인넷 이후 팀은 4분기에 AIT4를 운영하여 추가적인 스트레스 테스트를 진행하고 더 많은 검증자에게 네트워크를 개방할 것입니다. 우리는 프로젝트의 진행 상황을 지속적으로 주시할 것입니다.
4. Aptos 자금 지원 프로그램
Aptos 자금 지원 프로그램은 6월 말에 발표되었으며, dApp 생태계의 발전을 가속화하기 위해 자금을 제공합니다. 자금 지원 제품의 세분화된 트랙은 다음과 같습니다:
- 개발자 도구, SDK, 라이브러리, 문서, 가이드, 튜토리얼
- 시스템 개발, 거버넌스, DeFi 및 NFT를 위한 도구 및 프레임워크
- 핵심 프로토콜 기여: 토큰 표준, 라이브러리, 프로토콜 업그레이드 등
- 오픈 소스 및 공공 제품
- 가이드 관련 제품
여기를 클릭하여 신청 기준, 가이드 및 심사 프로세스에 대한 자세한 정보를 확인하세요.
5. 생태 현황
Aptos는 비EVM 체인이기 때문에 생태계 내에서 유동성을 어떻게 유도할 것인지에 대한 질문이 있을 수 있습니다. 파트너와 투자자의 도움으로, 전체 체인 상호 운용 프로토콜 Layerzero가 Aptos 메인넷 출시 후 통합되어 사용자가 Layerzero를 통해 Aptos 생태계에 접근할 수 있도록 하여 Aptos에 유동성을 제공합니다. 현재 Layerzero가 지원하는 블록체인은 이더리움, Optimism, Arbitrum, Binance Smart Chain, Avalanche 등이 있습니다.
프로젝트 측면에서 Aptos 핵심 저장소에는 2,100개 이상의 포크와 3,800개 이상의 별이 있으며, 현재 200개 이상의 DeFi, NFT, 게임 분야의 프로젝트가 9월 말경 메인넷에 배포되기를 희망하고 있습니다.
다음은 몇 가지 흥미로운 프로젝트입니다:
Pontem은 Aptos 생태계의 초기 프로젝트 중 하나로, 지갑과 이미 출시된 AMM을 포함합니다. 그들의 로드맵의 일환으로, 그들은 Move VM(크로스 체인 배포용)과 Move VM과 호환되는 EVM(다른 블록체인과의 상호 운용성)을 구축할 계획입니다.
Martian Wallet은 사용자가 디지털 자산을 관리하고 Aptos 블록체인에서 dApp에 접근할 수 있도록 돕는 암호화 지갑입니다. 이들은 향후 Chrome 확장 프로그램 및 iOS 애플리케이션으로 사용될 수 있습니다. 8월 말 기준으로 다운로드 수는 100,000회를 초과했습니다.
Switchboard는 허가가 필요 없는 사용자 정의 가능한 다중 체인 오라클 프로토콜로, 일반 데이터의 공급 및 검증 가능한 무작위성을 제공합니다. 그들은 Solana에서 라이브 방송을 하였으며 최근 Aptos에서 devnet을 발표했습니다. Switchboard는 Tusnami Finance, Houston Swap 및 Econia Labs와 같은 주목할 만한 프로젝트와 통합되었습니다.
Econia는 DecNet에서 운영되는 고병렬 DEX로, 체인 상 주문서 모델을 사용하여 거래를 매칭합니다. Aptos의 병렬 실행 엔진 Block-STM을 채택하여 거래 속도와 효율성에서 상당한 이점을 가지고 있습니다.
현재 내부 테스트 단계에 있는 Topaz는 Aptos 네트워크의 첫 번째 NFT 시장으로, NFT 창작자와 예술가에게 창작 플랫폼을 제공합니다.
Ditto Finance는 Aptos의 안전한 탈중앙화 유동성 스테이킹 플랫폼입니다. 현재 Aptos에는 로컬 위임이 부족하여, 검증기를 운영할 수 없는 사용자에게 스테이킹 수익을 제공합니다.
Hippo Labs는 Aptos 생태계를 위한 집계 레이어를 구축하고 있으며, 여기에는 거래 집계기, 다양한 거래소, 문자 전송, 거래 시뮬레이션 API 등의 기능이 포함됩니다.
6. 결론 및 생각
Aptos는 빠르고 안전하며 확장 가능하고 업그레이드 가능한 L1 블록체인을 구축하는 데 집중하고 있습니다. Move 프로그래밍 언어의 안전성 장점이 충분히 입증되었지만, 개발자 생태계는 여전히 초기 단계에 있어 Aptos에서 dApp 생태계의 발전에 영향을 미칠 수 있습니다. 더 넓은 차원에서 L1 분야는 경쟁이 치열하며, 여러 고성능 L2의 출현으로 개발자 유치에 대한 치열한 경쟁이 존재하며, 이는 생태계 구축 및 이후 시장 채택에 영향을 미칠 것입니다.
그러나 3월에 시작된 Aptos Devnet의 성과는 고무적이며, DeFi, NFT, 게임 등 다양한 분야의 200개 이상의 프로젝트가 메인넷에 배포되기를 요청하고 있습니다. 또한 6월에 시작된 Aptos 자금 지원 프로그램은 개발자 성장과 dApp 개발 가속화를 더욱 촉진할 것입니다.
전반적으로 우리는 팀이 그들의 비전을 실현할 수 있는 능력이 있다고 믿습니다. 최근 출시된 인센티브 테스트넷은 팀이 문제를 매우 적극적으로 해결하고 있음을 증명했습니다. 우리는 프로젝트의 경제 모델 등 정보에 대해 지속적으로 주시할 것입니다.
Aptos 네트워크의 창업 팀이거나 Aptos에 제품을 배포하고자 하는 경우 언제든지 저희에게 연락하여 함께 논의하시기 바랍니다!
부록: 전체 노드 및 검증 노드 요구 사항
주의: 위 이미지는 본 문서를 작성할 당시의 요구 사항으로, 시간이 지남에 따라 변경될 수 있습니다.
Aptos의 전체 노드는 합의에 참여하지 않습니다. 대신, 이러한 노드는 Aptos 블록체인 역사에서 모든 트랜잭션을 재실행하고 결과를 로컬에 저장하며, 검증자의 위반 사항이 감지되면 이러한 결과를 사용하여 이의를 제기하고 증거를 제공합니다.
검증 노드는 분산 합의 프로토콜을 실행하면서 트랜잭션을 수행하고 결과를 로컬에 저장합니다. 그들은 어떤 트랜잭션을 포함할지 및 어떤 순서로 실행할지를 결정할 수 있습니다. 그런 다음 BFT 합의 프로토콜이 검증 노드에 사용되어 최종 트랜잭션의 원장 및 실행 결과를 합의합니다. 이후 이 결과는 전체 노드에 전파되어 이 노드들은 검증된 프로세스를 실행할 수 있습니다.
