詳解 Avalanche 技術特點、共識機制與生態發展現狀

作者：Daolectic Research

原标题：《Even the largest Avalanche is triggered by small things..!》

編譯：麟奇，鏈捕手

介紹

Avalanche 是一種利用"Avalanche 共識機制"的權益證明加密貨幣。它是一個交易吞吐量為每秒4,500筆交易（ TPS）的區塊鏈網絡，是世界上最早能夠在不到一秒的時間內確認交易的智能合約平台之一。

Avalanche是一個高性能、可擴展、可配置和安全的區塊鏈平台，旨在開發特定應用的區塊鏈、可擴展的去中心化應用程序和複雜的數字智能資產。事實上，Avalanche 協議提供了各種更新的、以智能合約為重點的項目，目標是通過使用快速技術來加速區塊鏈技術的採用。

該項目由 Ava Labs 於 2018 年由土耳其裔美國計算機科學家、康奈爾大學副教授Emim Gun Sirer創立。該公司總部位於紐約市和邁阿密，由Andreessen Horowitz、Polychain Capital、Initialized Capital和天使投資人（包括 AngelList 的Balaji Srinvasan和 Naval Ravikant）提供資金。該項目於2020年啟動。

最近的舉措包括 Avalanche 基金會 1.8 億美元的激勵計劃，以吸引去中心化金融 (DeFi) 資產和應用程序進入網絡。兩個領先的 DeFi 協議 Aave 和 Curve 以及 Avalanche 原生流動性協議 BENQI 率先加入。

團隊

Ava Labs 如今擁有 110 多名員工，其中一半以上專門從事技術研發。根據 AVA Labs 的首席執行官兼創始人 Emin Gun Sirer 的說法，他團隊中的幾乎每個人都有以太坊背景。有關團隊的其他最新信息可以直接從他們的 Medium 中找到。

技術

Avalanche 網絡由許多區塊鏈組成，其中每條鏈本身就是一台虛擬計算機，支持各種自定義虛擬機，例如 EVM 和 WASM。這要歸功於支持使用多種語言的 gRPC 伺服器。

因此，每個鏈都可能包含特定於案例的功能。每台虛擬計算機都鏈接到一個子網，並為驗證者提供一套自己的激勵措施；它是一個定制的區塊鏈網絡，由"一組動態的驗證者合作創建共識"組成。" 因此，Avalanche 可以被認為是一個"平台之平台"，由數千個子網組成，這些子網協作創建一個可互操作的網絡。

Avalanche 預配置了三個區塊鏈：交易鏈 （X-Chain）、平台鏈 （P-Chain）和合約鏈（C-Chain）。

所有 3 個區塊鏈均由主網絡驗證和保護。

主網絡是確認 Avalanche 內置區塊鏈的專用子網：所有子網都是其中的一部分。

要加入主網絡，個人必須投資一些 Avalanche 代幣。因此，所有區塊鏈的所有驗證者都需要驗證 Avalanche 的內置區塊鏈並已抵押 Avalanche 代幣（主網絡中至少 2,000 AVAX）。

Avalanche 的不同鏈可以分類如下：

• C-Chain是一個由Avalanche 驅動的以太坊虛擬機實例。通過使用 C-API，Chain 的用戶可以構建智能合約並執行在以太坊上可能執行的任何其他任務。
• 默認子網是 Avalanche 平台上唯一無需許可的子網。通過註冊 P 鏈，你可以在 Avalanche 平台上構建自己的許可子網。
• NFT 直接集成到X-Chain交易結構中。它的架構實際上比 ERC 721 更類似於 EIP-1155（Collectible NFTs）。EIP-1155 無論如何都是 ERC721 的設計概括。

詳解共識機制

Avalanche 共識協議是四個過程的集合 ------Slush、Snowflake、Snowball 和 Avalanche------它們相互依賴，並且 隨著時間的推移變得更加安全。

簡而言之，Avalanche 共識程序是一種基於重複隨機二次抽樣的獨一無二的投票協議： 驗證者節點以隨機方式詢問其他驗證者，直到網絡達成共識並選擇是接受還是拒絕傳入的交易。從這個意義上說，共識是受到Gossip算法的啟發，並通過使用亞穩態程序來保證其安全性。

與傳統的線性 "鏈 "相比，Avalanche共識協議利用有向無環圖（DAG）為交易提供一個相對順序。

從技術上講，線性區塊鏈是一個有向無環圖（DAG），其中每個區塊是一個有祖先的頂點（前一個和後一個）。

Avalanche的DAG更加多功能化，支持存在大量的頂點祖先和後代。因為區塊生成可以平行化，所以速度將更快，並且它還除去了交易競爭進入下一区塊和礦工競爭來定位下一塊的要求。

在一個給定的"層"上有多個有效的區塊可以加速確認時間，因為在確保一個區塊在另一個區塊生成之前的連接上沒有性能限制。此外，區塊傳播過程中幾乎沒有損失。

共識算法基於Snowball方式：

• 樣本量為k
• 群體量為α
• 決定閾值為β

在網絡上查詢k個節點後，一個節點可以使用Snowball法調整查詢偏好:如果它在反應查詢時遇到某個證明或α或更多的時間，它就會改變對該證明的偏好。

為了決定該證明或交易，該節點需要在連續查詢網絡上的k個節點β次後，至少收到該證明α次，得到該聲明的β個連續大量計數。

此外，因為節點一次只查詢k個節點，所以Snowball法具有可擴展性。無論網絡中有多少節點，每個查詢都是與一組節點的互動。

一個節點只查詢一個給定交易的k個節點一次，如果它收到對該交易的α多數批准，它會給它一個"chit"。

chit只是一个布尔值（或0或1），表明節點是否獲得了交易的大多數。如果交易收到一個chit，它必須增加其"先驅"的信心和連續成功計數。

一筆交易的置信度等於其後代的chit加其當前chit的總和。此外，一個交易的連續成功次數等於它或它的後代獲得成功的大多數問題答案的次數。

為簡單起見，我們將在DAG中將每個交易視為其節點：如果請求交易但未獲得所需的票數，則它不會收到chit：任何未被接受的祖先，其成功計數歸零。

另一方面，因為該交易的其它後代可能仍有chit，所以置信度保持不變。沒有chit，該交易本質相當於在祖先的後代chit總數上加0。當交易的連續成功計數達到β時，交易將被"接受"。

鑑於交易是建立在彼此之上的，用戶不需要在對每筆交易做出判斷之前至少查詢β次。交易的每個"孩子"都提供了進一步的證據證明它是真實的，這就是信任和成功的傳遞方式。

當節點進行投票時，如果它在衝突集中的所有交易中擁有最大的置信度，則節點對交易投贊成票，如果沒有足夠的信心，則對交易投反對票。

Avalanche共識協議的主要優勢在於其速度和最終確定性。與中本聰共識網絡不同，中本聰共識網絡依賴於時間流逝和額外區塊的生成來增加用戶的交易不會因分叉而被撤銷的信心，Avalanche確認速度應該只需要幾秒鐘並且是不可逆轉的。

安全性（確保兩個誠實節點就交易狀態達成一致）是具有概率性的，並由網絡參數控制：節點必須質押原生代幣 AVAX 才能作為驗證者參與共識機制，節點質押的越多，越有可能被查詢。

為了簡化和可視化Avalanche的共識工作方式，我們建議用戶觀看Decentralized Thought視頻，幫助理解。（創作者@don_wonton）

代幣分配

代幣分佈如下圖所示。3.6億個AVAX在主網上線時已分配，其餘3.6億個在十年內分發完畢。代幣釋放機制從1年到10年不等。

質押激勵------50% 的代幣已作為質押獎勵發放給驗證者。

團隊------10% 的代幣分配給AVA Labs的創始人和非創始成員。包括創始人在內的團隊成員在上線時獲得代幣，將自願重新鎖倉所有代幣四年。

種子輪------2.5%的代幣被分配。代幣價格為 0.33 美元，主網上線時釋放10%，然後每3個月為22.5%，為期一年。

私募------3.5%的代幣用於私募參與者。每個代幣的價格為 0.5 美元，主網上線時釋放10%，然後每3個月為22.5%，為期一年。

公售

• Option A1--1% 的代幣用於Option A1的參與者。每個代幣的價格為 0.5 美元，每個用戶只能獲得 25000 個代幣。代幣的釋放機制為 1 年，其中 10% 在主網啟動時發行，22.5% 在一年內每 3 個月分發一次。
• Option A2--8.3%的代幣用於Option A2參與者。每個代幣的價格為0.5美元，每位用戶的最高份額為250萬元。代幣的釋放機制為1.5年，其中10%在主網上線時發行，15%在18個月內每3個月分發一次。
• Option B---0.67%的代幣用於Option B參與者。每個代幣的價格為0.85美元，無釋放機制。

基金會------9.26% 的代幣歸基金會所有。用於營銷、賞金、激勵計劃等。釋放機制為10年。

社區和發展捐贈基金------7%的代幣被捐贈於此基金。這些代幣將分配給研發Avalanche核心工具和基礎設施工作的個人和組織，包括營銷和社區推廣。Avalanche Hub、Avalanche 大使、Avalanche-X 獲獎者等。贈款釋放機制為1年。

測試網激勵計劃------0.27%。在Avalanche的測試網激勵計劃中進行驗證的參與者將獲得這些代幣。參與者按照任務完成度，最多可獲得 2000 AVAX。這些代幣將首先被鎖倉一年。

戰略合作夥伴------5%的代幣被分配給戰略合作夥伴。這些代幣被贈給使用Avalanche技術和網絡發展業務的團隊、組織和公司。例如基於Avalanche開發業務的企業家，或試圖通過自己的子網在Avalanche上將資產代幣化的金融機構。其釋放機制為4年。

空投---2.5%的代幣被分配給不同的團體，以擴大Avalanche社區。例如，對加密團體組織、Reddit社區、開發者論壇甚至曾交互過的用戶進行空投。

代幣效用

Avalanche代幣對於網絡安全、支付網絡運營費用和促進原子資產交換（子網之間）至關重要。AVAX的功能類似於以太坊的"gas"，但具有額外的實用性，例如在治理方面。

事實上，Avalanche驗證者除純粹質押收益外，還可以從大量的價值流中獲益。除其他事項外，治理可決定鑄造率，例如鑄造多少代幣（總量720億不變）、鑄造速度和抵押率。

AVAX希望成為通用的記帳單位，理想情況下，成為全球公認的貨幣，使其更有價值；儘管如此，基於Avalanche構建的dApp可能會擁有自己的代幣，這些代幣將使用其原始貨幣向Avalanche驗證者支付費用。

AVAX交易費用可被銷毀，增加了AVAX的稀缺性。但是，獎勵計算將考慮當前的流通供應量，並保證永遠不會超過硬限制。無論如何，由於交易費用在網絡上被銷毀，這會不斷減少整體流通供應量，從而在不超過限制的情況下增加質押獎勵。

生態系統

自首次推出並宣布成為與以太坊兼容的區塊鏈以來，Avalanche已經極大地發展了其生態系統。此前，Avalanche和其他L1區塊鏈面臨的最重大問題是缺乏基礎設施、工具以及與其他區塊鏈的互操作性，這是平台與開發人員的廣泛採用之間的障礙。Avalanche通過其橋接解決方案實現了跨鏈互操作性，從而解決了這個問題。

Avalanche Bridge允許用戶在以太坊和Avalanche的C鏈之間轉移ERC 20代幣，由於它與EVM的兼容性，吸引了DeFi社區極大興趣。許多基於以太坊的應用程序，包括 Sushiswap、TrueUSD、Reef 和 bZx，隨後都連到了Avalanche區塊鏈。

DeFi

TVL衡量標準對於DeFi的增長至關重要，因為它指明了這些協議的價值。

DefiLlama數據顯示，AVAX生態系統TVL僅在一年內從910萬美元增加到了107.7億美元，增長了118000.3%。Avalanche生態系統現支持156種DeFi協議。

然而，它仍比2021年12月的137.9億美元的歷史高點下降了20%，如下所示：

排名前五的AVAX DeFi協議（Aave、Trader Joe、Benqi、Curve和Multichain）占AVAX TVL的71%。

雖然108.5億美元似乎是一筆巨款，但與其他區塊鏈相比，這實在是微不足道：事實上，在撰寫本文時，以TVL衡量，所有區塊鏈的總價值為2085.7億美元。AVAX的TVL排名第四，約占總TVL的5%。

據CoinMarketCap的數據，AVAX的市值為222億美元，與2021年11月下旬的高點144.85億美元相比，仍下跌了37%。

Avalanche生態系統項目介紹

Aave是一種非托管協議，允許用戶賺取存款利息和借入數字資產。它是開源的且可免費使用。該公司在英國的實體Aave Limited於2020年7月獲得電子 貨幣機構許可證。Stani Kulechov是創建Aave的幕後推手。

去中心化協議Aspen Protocol使用預言機和激勵性平台來創建反映傳統資產價格的合成資產。

Beefy.Finance是一個耕作收益優化器，支持用戶通過使用各種策略複利對其所持有的加密資產。為了避免與手動優化相關的費用，該協議在算法上確保了收益可能性。這消除了用戶必須親自積極參與耕作收益的需要。

BENQI是一種算法流動性市場協議，為用戶提供Avalanche資產的借貸市場。除了Avalanche，還有Ascensive Asset、Dragonfly Capital、Mechanism Capital、Avalanche等戰略投資者。

CURVE是一個交易流動性池，可實現低風險、最小滑點和最小收費結構的交易。對於交易穩定幣的用戶和從收取的交易費和利率中獲得收入的流動性提供者來說，這是一種有吸引力的交易方式。

Pangolin Exchange是建立在Avalanche之上，並使用與Uniswap相同AMM的以太坊和 Avalanche去中心化交易所。它提供了一個快速的解決方案，保證低交易成本，並在安全的環境中民主地分配資金。

Reef是一個與EVM兼容的鏈，它通過集成來自Ethereum、Polkadot、Avalanche、Cosmos和Binance Smart Chain以及其他加密貨幣和區塊鏈的Defi來激勵互操作性。其具有高效性、可擴展性，並且不需要任何無用的挖礦。它還可使用Polka Substrate開發的POS，使其更加安全。

SushiSwap是建立在以太坊區塊鏈上的去中心化交易所和AMM。

Trader Joe是 Avalanche 區塊鏈上的去中心化交易平台和AMM，可便捷兩種代幣之間的交易。通過將DEX服務與DeFi資金合併，該平台可提供槓桿交易。

Trader Joe 的運作方式類似於基於 Avalanche 的 Uniswap，是一個一站式的交易平台。Trader Joe將DEX功能與DeFi貸款選項相結合，提供了一套全面的產品，並利用類似的AMM技術，如Compound和Cream，為Avalanche DeFi客戶提供耕作收益、質押、代幣交易和槓桿貸款功能。

Trader Joe已經成為AVAX持有者試圖最大化其資產價值的首選DEX，它已超過Pangolin成為Avalanche上最大的DEX：它打算吸引所有DeFi用戶的注意，並通過生態系統的開發和添加可與Compound和Cream Finance相媲美的經過驗證的技術，使自己成為Avalanche上最偉大的貨幣市場協議。

下一步

整個區塊鏈行業和加密領域對2022年寄予厚望：Avalanche其Blizzard基金會已投入2億美元用於網絡開發、擴張和創新。該基金已於2021年11月上旬啟動，投資方包括Ava Labs、Polychain Capital、三箭資本和Dragonfly Capital等。

也許支持任何Layer 1的最令人信服的論點是，其為社會和經濟價值整合現實世界用例的能力。

Avalanche 的運營歷史很短，尚未在較長一段時間內得到驗證。2020年9月下旬，該網絡部署了創世區塊。儘管過去有著大量的考驗，但加密網絡仍在不斷發展，關鍵設計、功能和治理選擇，一直在進行。