什麼是Avalanche(AVAX)雪崩協議

近年來,區塊鏈技術不斷發展,為可擴展性、互通性、實用性等方面的“舊疾”提供了全新解決方案。Avalanche也推出了專屬方案,在平臺中設計了三條獨立的區塊鏈。Avalanche自稱是“區塊鏈領域最終確定時間最短的智慧合約平臺”,依據源于原生代幣AVAX以及多種共識機制。

Avalanche網路致力於在不影響去中心化的前提下提升可擴展性。Avalanche的主網由三條區塊鏈組成,分別是X鏈、C鏈與P鏈。

X鏈使用雪崩(Avalanche)共識協定,負責資產管理。C鏈和P鏈使用雪人(Snowman)共識協議,前者負責創建智慧合約,後者協調驗證者驗證交易資訊。

在雪崩共識協議下,所有節點並行工作,隨機檢查其他驗證者的交易確認資訊。通過足量的隨機抽樣檢查後,交易將被認定為真實有效。該機制將Avalanche網路的交易輸送量提升至6500 TPS,交易的最終確定時間不足1秒。雪人共識協定與雪崩共識協定類似,前者使用線性出塊方式驗證交易資訊。

Avalanche還支持定制互通性區塊鏈。在Avalanche網路中,使用者以AVAX代幣支付訂閱費後,即可自訂具有互通性的區塊鏈,數量不限。

Avalanche專案問世於何時?

2020年9月,Ava Labs團隊在美國推出了Avalanche項目。這支團隊獲得了600萬美元的融資,隨後通過私人和公開的代幣銷售再度籌集了4800萬美元。團隊成員包括Kevin Sekniqi、Maofan “Ted” Yin以及Emin Gün Sirer。

Avalanche解決了什麼問題?

Avalanche主要解決三大問題:可擴展性差、交易費用高以及互通性不佳。

可擴展性與去中心化水準對比

長期以來,傳統區塊鏈項目一直在苦苦尋求可擴展性與去中心化的平衡點。隨著使用者與交易活動激增,網路可能無法快速針對有效交易生成共識。比特幣(BTC)就是一項典型示例:在網路擁塞時期,使用者完成一筆交易需要耗費數小時、甚至數周時間。

解決這項問題的一種方法是提高網路的中心化水準,賦予一部分人更高的許可權,讓他們集中驗證網路中的交易資訊。檢查和驗證交易的許可權集中後,效率也隨之提高。然而,去中心化是區塊鏈的靈魂。正是公眾對去中心化的渴望,才孕育出區塊鏈技術。新區塊鏈一直在嘗試通過技術改進解決問題,Avalanche也給出了獨特的方案,具體內容將在下文介紹。

高額費用

高額費用是困擾乙太坊等大型區塊鏈的另一道難題。該問題源于持續增加的鏈上流量以及用戶數量。大型區塊鏈的問題遲遲無法解決,競爭對手的生態系統也仍不成熟,這種情況終將打擊使用者的積極性。

例如,乙太坊目前熱度不減,強有力的競爭對手仍未出現。使用者只能忍受擁塞的乙太坊網路以及高昂的交易費用。在某段時間(如牛市),乙太坊網路普通單筆轉帳的手續費超過10美元。若涉及複雜的智慧合約,費用會更高。

互通性

不同專案和業務對區塊鏈平臺的需求不同。此前,區塊鏈專案只能在乙太坊、無法按需求調整的獨立區塊鏈或私鏈之間進行選擇。在可定制化與多鏈協作之間尋找平衡點,一直是區塊鏈行業的難題。Avalanche的解決方案是,子網和定制化區塊鏈共用主網的安全性、速度與相容性。

Avalanche網路如何運作?

為了解決上述問題,Avalanche打出一套組合拳,推出獨特的解決方案。首先,Avalanche設計了三條可交互操作區塊鏈:X鏈、C鏈與P鏈。

1.交易鏈(X鏈)。交易鏈負責AVAX代幣及其他數位資產的創建與交易。此類資產的行為受到可更改規則的管理,類似於乙太坊的代幣標準。交易鏈使用雪崩共識協定,交易費用通過AVAX代幣結算。

2.合約鏈(C鏈)。在合約鏈中,開發者可為DApp創建智慧合約。該鏈實現了乙太坊虛擬機器(EVM)的一項實例,支援開發者對相容EVM的DApp分叉。合約鏈使用雪人共識協議,它是雪崩共識協議的修改版。

3.平臺鏈(P鏈)。平臺鏈協調Avalanche網路的驗證者跟蹤子網活動,為創建子網提供支持。子網是某一類驗證者的組合,他們長期為定制化區塊鏈提供共識。區塊鏈僅可由單一子網驗證,而每個子網可驗證多條區塊鏈。平臺鏈也使用雪人共識協定。

Avalanche為每條區塊鏈賦予不同功能,與所有處理操作集中于一條區塊鏈相比,這種方案提升了速度與可擴展性。開發人員為網路中的三條區塊鏈設計了兩套共識機制,通過原生代幣AVAX將這三條區塊鏈連接在一起。AVAX代幣是Avalanche生態系統的通用代幣,可在各子網使用,用於質押及支付網路。

Avalanche的共識機制如何運作?

Avalanche網路中的兩套共識協定存在諸多相似性,但每種機制均可按特定區塊鏈進行定制。這種雙系統運作模式是提高網路可擴展性及交易處理速度的關鍵。

雪崩(Avalanche)共識協議

工作量證明(PoW)、權益證明(PoS)、委託權益證明(DPoS)等傳統共識協定需要領導者促成共識,但雪崩共識協議恰好相反,它使得Avalanche網路兼具高度去中心化與可擴展性。PoW、PoS和DPoS等傳統共識協議終將演變成一方處理交易,其他各方驗證交易的模式。

Avalanche網路採用經有向無環圖(DAG)優化的共識協議,讓所有節點同時處理並驗證交易。DAG支援網路並行處理所有交易。驗證者隨機抽取其他驗證者並確認其是否驗證了新交易。經過多輪隨機採樣,統計資料可以證明,交易造假的可能性近乎為零。

所有交易立即得到確認,無需其他任何附加操作。這表明不存在傳統區塊鏈所謂的區塊概念,取而代之的是稱為“頂點”的父級交易。運行驗證者節點和驗證交易的硬體門檻極低,這將吸引大量參與者,有助於提高網路性能及去中心化水準。

雪人(Snowman)共識協議

雪人共識協定基於雪崩共識協定,不同之處在於,前者使用線性交易驗證方式。這種方式在處理智慧合約方面尤為有效。與雪崩共識協定相比,雪人共識協定還存在區塊創建過程。

AVAX代幣

AVAX是Avalanche網路的原生代幣,總供應量為7.2億枚。網路中以AVAX結算的所有費用將被銷毀,為AVAX代幣創造了通貨緊縮機制。AVAX主要有三大用途:

  • 用戶質押一定數量的AVAX並成為驗證者,亦可將代幣委託給其他驗證者。驗證者可享受11%的年收益率(APY)並向委託人收取一定比例的管理費,具體比例可自行設定。
  • AVAX可作為子網的通用單位,有助於提升子網的互通性。
  • AVAX可用於支付交易費用以及子網訂閱費。

如何質押AVAX代幣?

AVAX持有者可以通過在網路抵押代幣來獲得獎勵。您可以成為驗證者或者將代幣質押給其他驗證者,獲得相應獎勵。若要成為驗證者,用戶應質押2000枚AVAX。
驗證者節點對硬體的要求極低,普通個人電腦即可滿足需求。若將AVAX質押給其他驗證者,在此驗證者成功確認交易後,使用者即可獲得獎勵。

Avalanche定制化區塊鏈

Avalanche的底層功能和乙太坊相同。在Avalanche網路中,開發者可以創建新代幣、非同質化代幣(NFT)、智慧合約和去中心化應用程式(DApp)。使用者可以質押代幣、驗證交易並使用DApp。Avalanche官方表示,他們對底層功能進行了優化。優化後,Avalanche的競爭力得到了顯著提升。除了底層功能外,Avalanche還支援定制互通性區塊鏈。
基於高可擴展性平臺的定制化區塊鏈尤其適合大型企業,便於定制化區塊鏈在生態系統中與其他區塊鏈交互並利用其安全性。Avalanche擁有專屬虛擬機器,與乙太坊虛擬機器(EVM)相容。熟悉乙太坊Solidity語言的開發者可以迅速適應Avalanche的程式設計環境,移植既有專案也很方便。

每條區塊鏈可以自訂原生代幣,使用者通過其支付交易費用。創建子網和區塊鏈需要以AVAX代幣支付創建費。子網維護人員也必須在主子網中驗證,以便驗證自訂子網。

Avalanche與其他可擴展區塊鏈有何區別?

我們提出的問題和解決方案並不是Avalanche獨有的。事實上,Polkadot、Polygon以及Solana等Avalanche的競爭對手也提出了類似的可擴展平臺和交互操作區塊鏈。Avalanche又是如何脫穎而出的?

共識機制

Avalanche最獨特的地方在於使用經過DAG優化的雪崩共識機制。然而,其他對手也使用了創新型共識機制。Solana採用歷史證明,其交易輸送量據稱可達5萬TPS(每秒交易處理量),遠高於Avalanche官方發佈的6,500 TPS。然而,官方資料和現實使用情況是否一致還有待考察。

交易速度與最終確定時間

Avalanche的另一特色在於最終確定時間不足1秒。這意味著什麼?衡量網路性能時,不能單憑TPS來評估交易處理速度,還應考慮交易最終確認,不得撤銷或更改的時間。即便每秒能處理10萬筆交易,若最終確定時間存在延遲,用戶體驗依舊不佳。

去中心化

Avalanche還有一大獨特之處,即高度去中心化。在建立初期,Avalanche網路的准入門檻較低,吸引了大批驗證者。隨著AVAX價格節節攀升,驗證者的准入門檻也不斷提升。

可交互操作區塊鏈

Avalanche支援用戶創建可交互操作區塊鏈且數量不限。它的強力競爭對手Polkadot也提供此類服務。但Polkadot在平行鏈插槽拍賣中拍賣掉的空間有限,而Avalanche則只需繳納簡單的訂閱費。

總結

去中心化金融(DeFi)平臺希望找到乙太坊的替代者,Avalanche相容乙太坊虛擬機器並且費用低廉,顯然極具吸引力。然而,在提升可擴展性和速度方面,DeFi平臺已經找到了眾多替代者。自上線以來,Avalanche一直熱度不減。未來,它能否從Solana、Polygon等競爭對手中脫穎而出,我們拭目以待。