全面拆解AVAX:從共識到子網 動態與項目分享

2022-03-26 18:03:21

令人驚訝的是,雖然核心的操作機制非常簡單,但這些協議卻帶來了非常理想化的系統結果,使它們適合大規模部署。

 ——Avalanche平臺白皮書

公鏈之战仍在繼續,最近創造ATH的Luna,創始人Do Kwon的對賭協議,都讓Terra大放異彩。Cosmos在不佳的市場環境下,仍然非常堅挺,同時靠着大量的空投預期也收獲了不少關注。

而作為T1級別的公鏈Avalanche,最近好像有些失聲。

雖然子網(subnet)也有不少人在討論,但好像市場對於subnet的潛力或Avalanche本身的愿景並沒有太明確的了解。

最近Avalanche發布的2.9億美金Multiverse激勵計劃,其中也有一些部分被「市場」忽視。作為長期關注Avalanche的韭菜一枚,我們認為這些被忽略的細節卻恰好能證明Avalanche的堅定愿景與發展潛力。

本期內容將從原理出發為大家分享什么是Avalanche,子網是什么,雪崩最近的一些市場動作和值得關注的幾個項目,僅代表個人觀點,非投資建議,歡迎大家在文末加入雪崩社群與我們一起交流。

本期內容將不會涉及通證模型,鎖倉情況等,此部分內容來自GalaxyDigital的文章:Galaxy Digital Research 剖析 AVALANCHE 已經講的非常清晰,建議也配合此篇內容一起服用,效果更佳。


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什么是Avalanche

Snowball+DAG,Avalanche是一個开放平臺

Avalanche給自己的定義是:一個適合部署Dapp和企業級區塊鏈的开放平臺。也因為Avalanche適合很多的區塊鏈部署,所以當你去對比L1的公鏈時,其實從長期來看,把他和Polkadot和Cosmos這類多鏈並行的項目進行比較更合適。

當然從本身的公鏈性能上來講,Avalanche的交易速度和去中心化程度也是相對較優的。即使在節點倍增的情況下,鏈上的交易速度和安全性依然不會受到什么影響。相比於COSMOS,除了後文會介紹到的雪崩對傳統金融上鏈的努力外,因為每一條subnet的創立都需要質押2,000 AVAX,因此Avalanche原生通證的價值捕獲也更高。


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Avalanche與其他公鏈的核心區別在於共識協議,我們也將由此展开。

Avalanche的共識演進

Slush->Snowflake->Snowball->Avalanche,從簡單重復採樣到完備共識。

共識是指:一系列獨立的投票者(即:驗證者)對一個決策達成一致的過程。

過去的共識協議分主要為兩類:

1. 經典共識協議(Classical Consensus Protocols)

2.中本聰共識協議(Nakamoto Consensus)

但兩者分別在規模化、交易速度等方面做出了妥協,也就有了後面我們經常聊到的區塊鏈不可能三角。即:去中心化、高性能和高安全性不可能同時滿足。


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而Avalanche的共識機制則宣稱能打破區塊鏈不可能三角的限制,以下是官方給出的不同共識機制對比。


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Avalanche的共識形成主要分為四個階段,Slush、Snowflake、Snowball以及最後Snowball+DAG結合形成的Avalanche共識協議。


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在具體分享共識演進過程之前,了解雪崩的朋友可能聽過一個詞叫做:亞穩態(metastability)。

亞穩態是指:觸發器無法在某個規定時間段內達到一個可確認的狀態。這也正和Avalanche不斷的二次採樣(subsample)有關系,我們從Slush开始。

階段一 Slush:引入亞穩態,進行簡單重復採樣。

這是Avalanche得以演進的根基。Slush的靈感來源於流言協議Gossip Protocol(或稱為:流行病協議Epidemic Protocol),Bitcoin就是用的流言協議來廣播交易和區塊信息的。

為流言協議做一個形象化的比喻就是:想象一下流言傳播的過程或者你喫瓜的過程,往往是由一個人先告訴你「是什么瓜?」,然後你又「把這個瓜傳播」給其他人,最後大家「都知道了這個瓜」。


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圖來自知乎用戶@juniway

而Slush對以上「喫瓜的過程」做了優化,即通過不斷向身邊的人求證這個瓜的真實性,最終確認自己是相信還是不相信。這個過程即:重復子採樣。

核心來講,假設你有三種狀態:


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1. 不確定狀態:即你還沒有被傳播到,不知道是什么瓜;

2. 相信此瓜:即你相信這瓜是真的

3. 不信此瓜:即你相信這瓜是假的。

首先作為不知情的你,將通過如下過程完成共識。

a) 帶着信或者不信的預期开始進行採樣;

b) 被採樣的節點返回他們是信或者不信的結果;

c) 根據少數服從多數的原則,如果多數結果是相信(如相信:不相信=3:2),採樣節點選擇相信,如果多數結果是不相信(如相信:不相信=1:4),採樣節點選擇不相信。


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節點圖來自知乎用戶@JoeQuant-Jackal 提供

而為了安全,會進行多次採樣,如果連續幾次採樣結果都一致時,節點才會最終改變自己的狀態。動態採樣過程如下:


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圖來自知乎用戶@JoeQuant-Jackal 提供

選取多少個節點,以及需要連續多少次採樣一致,即白皮書裏提到的參數 k 和 α。


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但如此採樣的過程其實會遇到一個問題。

即如果有惡意節點把自己調整為相反的狀態,讓那個採樣的節點不能在正確的狀態完成最終確認,則網絡安全性就會不夠。

基於以上問題,就有了SnowFlake的概念,在Slush上加了一個計數器(counter)的概念。

階段二 Snow Flake:為Slush加入一個計數器,記錄節點歷史達成共識的次數。

Slush有一個特點是:無記憶(memoryless),即節點只會保留最終的狀態,但不會記錄採樣歷史。而SnowFlake則會讓節點保存「之前連續採樣一致的次數」,具體執行如下:

-為每一個節點增加一個計數器;

-如果採樣結果與上一輪不同,計數器重制為0;

-如果採樣結果與上一輪相同,計數器+1;


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最終當「連續採樣一致的次數 α」大於「系統規定的某個數值 β」時,則完成狀態的確認。

這樣的好處是,即使中間有錯誤的採樣,如果節點以往的採樣結果積累 α 是大於 β 的話,仍然可以完成狀態的切換。

但這種確認過程仍然會遇到一個問題,即如果作惡節點頻發,計數器就會反復歸0,這樣某些節點就無法達成共識,從而一直在重復採樣。

基於以上問題,就有了Snowball的概念,將Snowflake裏的計數器改進為了置信度(confidence)的概念。

階段三 Snowball:為Snow Flake加入置信度,衡量節點歷史驗證質量。

Snowflake的核心問題在於:節點作惡使計數器反復歸零,最終造成網絡無法達成共識。

改進為「置信度計數器」之後,節點就不會因為單次採樣與之前不同就改變狀態或者把計數器歸零,而是降低自己的置信度,最終顏色的改變會根據置信度的數值來決定。


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這就是Snowball共識的由來,也是Avlanche的核心之一。

感興趣的朋友也可以體驗Snowball共識的形成過程,在矩陣圖裏拖動鼠標即可模擬作惡節點。


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而Avalanche在此基礎上還做了一層升級。

階段四 Avalanche:為Snowball加入DAG的概念,增加交易的效率和安全性。

為了讓網絡更加高效和安全,Avalanche還為Snowball添加了DAG的概念。

DAG:即Directed Acyclic Graph,有向無環圖。

區塊鏈的數據結構是一個鏈表(暫不延伸),屬於线性結構,而DAG則是一個圖結構,這樣一來就可以讓交易平行進行從而加快交易速度。


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圖來自知乎用戶Peter 王廣忠

還有一個特點是,因為每筆交易都有一個定向的箭頭(有向的概念),交易之間的父子關系會相互纏繞,因此如果要篡改一筆交易,就增加了篡改的復雜度,想要作惡的成本就會提高。


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因此Snowball + DAG 就是我們說的Avalanche共識協議。這裏需要注意的是,雪崩的三條鏈並不都是Avalanche共識。


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因為P鏈和C鏈的數據仍然是鏈式結構的,所以Avalanche共識只能用於X鏈的交易場景,P鏈和C鏈採用的是一種基於Avlanche定制的线性共識Snowman。


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基於Avalanche和Snowman的共識,雪崩官方做了實測,數據顯示即使在節點增加到2000時,吞吐量也不會有太大變化。即使以後節點再多,雪崩的共識仍然是以這種「重復子採樣」的方式來完成,因此理論上網絡仍然會保持較快的速度。


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以上則為Avalanche在共識方面的核心介紹,當然白皮書裏還有一些細節,比如如何快速處理一些交易衝突的場景,節點變化對延遲的影響,avalanche怎么看待分片等問題,篇幅有限,先不展开。

我們在白皮書中做了一些簡單的標注,感興趣的朋友可以微信公衆號後臺回復「AVAX」獲取我們簡易標注版的白皮書並進入社群。

Avalanche的相關概念區分

X/P/C鏈、Primary Network、驗證者、子網與區塊鏈的關系。

市場上比較常見的圖如下,圖中詳細的介紹了Primary Network的結構和特點。


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簡單來講:

X鏈:主要用於創建和交易資產;

P鏈:承載了Avalanche網絡的元數據,並用於協調驗證節點和創建子網;

C鏈:這是一條兼容EVM的鏈,用於創建EVM相關的合約等。

這裏需要指出的是,只有X鏈是Avalanche共識,所以X鏈屬於AVM(Avalanche Virtual Machines),目前用戶使用較多的場景是:將Avalanche錢包與交易所錢包進行交互,而實際上這並不能代表X鏈的潛力和廣泛的用例。

Avalanche有一個愿景是希望把更多傳統的金融資產帶到鏈上,這就需要對資產進行定義,比如這個資產只能由某個國家的人進行交易,或只能在某個時段進行交易,或者在其他的定制化場景下交易等。

X鏈的定義是:一個創建和交易數字資產的去中心化平臺。這樣的功能將有機會實現Avalanche的愿景,同時也是雪崩被市場廣泛忽略的特點之一。


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由於對子網的討論越來越多,子網涉及的驗證者、與X/P/C鏈的關系等相關概念就需要一個更加完整的圖來做梳理。

我們將Primary Network、X/P/C鏈、子網、驗證者的關系等做了如下的一張圖總結,在這裏有幾個前置概念需要理清:

1. 子網是由一系列為了達成區塊鏈共識的驗證者組成的網絡;

2. 每一條區塊鏈只能由一個子網進行驗證;

3. 每個子網上的驗證者可以驗證多個子網;

4. 每個子網都是Primary Network的一員,且需要質押2,000AVAX。


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圖中分別列舉了三個Subnets1/2/3,並分別由多個驗證者的集合A/B/C進行驗證。

深入子網,探索Subnet規則與潛力。

由上圖看到,每一個Subnet都是PrimaryNetwork的一員,而在Primary Network中的P鏈又是為所有子網進行服務的,這也是為什么會說,自定義的子網在定制化自己區塊鏈的同時,仍然享受了Avalanche整體網絡的保障。

同時作為子網,能看到Subet3可以同時驗證Subnet2,但可以不用驗證Subnet1。也就是說,每個自定義的子網可以只去關注/驗證自己感興趣的網絡數據,而不用為不感興趣的網絡進行驗證從而給自己增加負擔。

以上是子網的結構特點帶來的好處。

同時子網的核心潛力在於你可以自定義網絡的規則,從而讓這條鏈更適合自己的業務。比如上面說到的某些資產只能由某些國家的人進行交易,同樣的,你也可以讓自己網絡上的節點只能由某些國家的設備接入,或者採用其他一些限制來打造自己的區塊鏈。


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比如針對遊戲的區塊鏈,你希望驗證節點的硬件配置比較高,也可以對相關驗證者提出要求。

最近比較火的兩條遊戲Subnet分別是由Crabada主導的Swimmer Network,以及由Defi Kingdom主導的DFK Chain,在網絡速度提升和提供激勵的同時,兩者也都把各自的主要通證作為了新公鏈的gas fee並,增加原生通證的使用場景(消耗)。


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自定義區塊鏈的同時也可以自定義虛擬機,如上圖的Subnet3。目前Avalanche的C鏈主要是兼容EVM,而理論上講开發者可以通過雪崩自定義各類的VM(Virtual Machine虛擬機),甚至使用Go語言。


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目前雪崩上有子網計劃的項目不算多,除了前文提到的Crabada、Defi Kingdom外,還有Ascenders, Shrapnel, Cryptoseal等等,而大部分項目都是跟遊戲相關且都還在开發階段。

雖然Avalanche以前也跟德勤等公司合作過定制區塊鏈,但對於雪崩而言,Subnet的潛力仍未真正釋放。目前Avalanche上的子網數量,感興趣的朋友可以持續跟進。


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Avalanche的新進展與項目介紹

黑客松大賽與Multiverse激勵計劃。

目前雪崩正在進行的幾個大事情分別是巴塞羅那的Summit峯會,亞洲的黑客松計劃,以及最新推出的2.9億美金的Multiverse激勵計劃。


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以上動作都是在為Avalanche生態持續創造新鮮血液。關於黑客松與Multiverse這裏不做更多介紹,感興趣的朋友可以自行查看。

這裏主要想提一個被廣泛忽略的事情:在Multiverse的計劃中,有一段寫到,Avalanche將會為機構提供鏈上的原生KYC功能。


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這樣的功能恰好是Avalanche要把傳統金融帶到鏈上的又一重要動作。

Avalanche與子網相關的主流項目

我們分Gamefi/Defi/NFT/DAO進行分享。

Gamefi

1. Crabada作為Avalanche上用戶最多的鏈遊,其开發的子網SwimmerNetwork已开啓測試;

2. Defi Kingdom則是Multiverse計劃中的第一個遊戲子網項目;

3. CryptoSeal致力於打造Avalanche上的Loot,目前子網也已上线測試;

4. Ascenders最近剛开啓遊戲部分玩法的Demo公測,其交付質量也相對上乘;

5. Wildlife世界上最大的手遊开發商之一,其子網开發進度仍然值得關注。


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Defi(目前無官宣的子網項目,歡迎補充)

Trader Joe作為Avalanche的原生龍頭Defi,其用戶量/TVL/利潤等一直排在前列,值得一提的事,在Trader Joe更改了經濟模型後,其JOE的價值捕獲也在提高,同時疑似官方將進一步發布NFT商城。如果說Defi要出一條子網,Trader Joe的可能性會比較高。


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NFT(目前無官宣的子網項目,歡迎補充)

1. Kalao是Avalanche原生的NFT交易平臺,幾乎所有的雪崩NFT都會上线Kalao,同時Kalao還提供了VR類的展示,Kalao可能會是NFT子網項目的發起者之一。

3 HopperGames是Avalanche最近交易量第一的NFT,團隊來自PartyAnimals,針對Hopper的NFT,團隊設置了非常豐富的玩法,在我們看來,項目方也許可以把一些NFT的玩法、背後的設計邏輯等开放給更多的項目,從而打造自己的NFT子網。


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DAO

1. Colony是Avalanche上由社區驅動的DAO資方(目前還不夠DAO),雖然Colony不一定自己會开發子網,但已經明確了會參與子網的質押計劃。

2. AVentures是Avalanche上較為出名的投資DAO,社區成員多為Avalanche OG,雖然目前主要專注於投資本身,但其地位也算Avalanche DAO項目的前列。


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以上內容均不是任何投資建議,只是對可能與子網發生聯系的項目進行概述。歡迎大家在微信公衆號後臺回復「AVAX」進入社群與我們一起交流。


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當我們了解完AVAX的技術構成和目前子網可能的發展後,會對雪崩的整體有一個更清晰的認識。另外,在翻閱白皮書時,這句話讓我們印象非常深刻:


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直譯為:令人驚訝的是,雖然核心的操作機制非常簡單,但這些協議卻帶來了非常理想化的系統結果,使它們適合大規模部署。

用web3的語言翻譯為:x*y=k(Uniswap的核心原理,恆定乘積)

用web2的語言翻譯為:大道至簡

每一年都有新項目出來,但其實基礎設施並沒有大家想象的更新迭代那么快,這可能出乎你意料,但其實並沒有那么多本質上不一樣的技術--Ted Yin|Avalanche的聯合創始人。

技術上的創新並不易得,而一旦創新被創造,其影響力也會超出想象。

市場真正需要的,正是創新,而不是各種仿盤。而當我們對創新進行研究和探索時,這個過程對我們自身帶來的價值,也會出乎我們的意料。

鄭重聲明:本文版權歸原作者所有,轉載文章僅為傳播信息之目的,不構成任何投資建議,如有侵權行為,請第一時間聯絡我們修改或刪除,多謝。

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