全面分析去中心化服務平台Avalanche 技術特性與經濟模型- 鏈聞ChainNews


Avalanche 採用三層網絡結構,將執行環境和鏈分開,從設計角度為可擴展性、模塊化和可組合性提供支持。

原文標題:《5.2 億美元估值的AVAX 雪崩協議,今年為什麼能漲290%? | 2021 年Avalanche 市場調研報告》
撰文:老 K

將會有越來越多的經濟體拋棄像美元這樣的法幣,轉而開始使用虛擬貨幣,這就是美元2.0。未來,虛擬貨幣將對現有的貨幣和政策構成挑戰。而對於中央銀行家們來說,他們的最佳策略便是隨著經濟發展繼續實行有效的貨幣政策,並對新思想和新需求保持開放的態度。

——國際貨幣基金組織董事總裁Christine Lagarde

上述這段文字是灰度在Zcash 論文中的引言,但我們也認這體現著AVAX 雪崩協議團隊開放思想和態度。我們一直堅信我們已處於數字革命浪潮中,海量數字資產應運而生,這是自互聯網問世以來最偉大的全人類創新。

這也是有史以來第一次,價值可以以與信息同樣快的速度,以一種安全、無需信任的方式發送到世界各地。數字資產將不僅僅是支付工具,還為傳統中央集權化的經濟、政治和社會制度提供了一種替代機制。

當前在全球分佈式網絡數百萬節點的支持下,數字貨幣正以令人難以置信的新方式使信息和價值民主化。我們相信,未來會有多種數字資產,每種資產都有其獨特的優勢。我們也相信,數字資產會在推動經濟發展和使現代投資組合多元化方面發揮獨特作用。

2020 年9 月22 日,AVAX 項目主網上線,截止當前,已穩定運行超過100 天,並不斷與眾多主流項目協同,持續進行雪崩協議性能的挖掘和安全性的提升。目前雪崩協議團隊仍偏向於技術開發,所以在深度調研AVAX 雪崩協議內在價值潛力之前,需要強調:

  1. 技術實力和幣價之間並不存在絕對聯繫,技術並不一定能在短時間內被市場理解其價值。
  2. 2017 年提出的眾多技術在逐漸成熟,整合能力強弱能使公鏈這類全能型選手,會在牛市確立之時形成新的炒作熱點。

在本文中,我們將探討:

  • AVAX 項目介紹
  • 支持AVAX 可投資性的基本因素
  • AVAX 作為先進公鏈的價值存儲和交換媒介的投資機會
  • 除了BTC、ETH 等主流數字貨幣,戰略部署AVAX 如何提高投資者投資組合的效率

AVAX 項目介紹

Avalanche 是一個高性能,可擴展,可自定義和安全的區塊鏈平台。它針對三個廣泛的用例:

  • 構建特定應用程序的區塊鏈,跨越許可(隱私)和非許可(公共)部署。
  • 構建和啟動高效可擴展和分散的應用程序(Dapps)。
  • 使用自定義規則,約定和附加條款(智能資產)構建任意複雜的數字資產。

Avalanche 的總體目標是為創建,轉讓和交易數字資產提供一個統一的平台。

AVAX 與同類型協議的核心優勢在於可擴展性和去中心化程度。

可擴展性

在虛擬機部分,網絡將首先使用EVM 用於支持智能合約,後續將會自行設計一套虛擬機工具。目的是支持智能合約具備鏈外執行、鏈上驗證功能,並且可供並行處理用於應對不同子網中智能合約不同步的問題。此外子網可以由用戶自行部署EVM 預言機,或者與Athereum 子網交互實現與Ethereum 智能合約交互。也可以在不同的執行環境的子網下部署其他種類的預言機,相對較為靈活。

去中心化程度

因機制的特殊性,Avalanche 雪崩協議和同類型協議能夠快速擴展大量節點,並且在驗證過程中讓每一個節點都參與進網絡,因此在系統出現問題時,僅需要排除有異議的節點,並不需要驗證者委員會的存在,從而也就減少了中心化腐敗的風險。

況且節點不需要儲存所有事物的歷史狀態,所以對Avalanche 網絡上的節點,不需要維持DAG 的深度和高度,也就是說新的節點不需要向舊的節點證明和傳輸過去的歷史記錄,只需要儲存現在的狀態,可以在需要的時候進行增減。 Avalanche 雪崩協議網絡中的節點可以分為三種,一種是歸檔節點,負責儲存整個網絡的歷史,包括所有智能合約,這些節點可以作為新進入節點的引導節點,也可以選擇性的存儲其他子網的歷史。另兩種都是只存儲活動狀態的節點,一種參與驗證,另一種只參與重複採樣,用作安全考慮。

AVAX 共識引擎

分佈式計算的根基是一組機器之間的協議。因此,使一組節點能夠達成協議的共識協議是區塊鏈以及幾乎每一個部署的大型工業分佈式系統的核心。而該命題研究至今近五十年,在受到廣泛的審查後,迄今為止產生了兩個協議族:依賴於所有通信的經典共識協議,以及依賴於工作量證明的中本聰共識(採礦以及最長的鏈條規則)。

雖然經典共識協議具有低延遲和高吞吐量特點,但是它們無法擴展到大量參與者,並且在成員身份更改的情況下共識度不強,因為成員資格變更並未降低他們使用許可,這是因為傳統協議大多數都是靜態的部署。另一方面,Nakamoto 共識協議其共識度很強,但存在高確認延遲,低吞吐量並需要持續的能源消耗以確保其安全性。

Avalanche 雪崩協議是則將兩者相結合的新型共識機制。 Avalanche 雪崩協議將依賴通信傳輸的經典的拜占庭共識協議和依賴工作量證明創造鍊式結構的中本聰共識協議的優勢結合,從而同時解決了經典拜占庭共識協議擴展性弱,魯棒性弱和中本聰共識延遲高,吞吐量低的問題。

此外,Avalanche 雪崩協議和同類型協議基於輕量級的網絡抽樣機制,在保證魯棒性的前提下實現低延遲和高吞吐量,擴展性方面支持大量設備介入,並且不依靠工作量證明從而不過度消耗能源。

在Avalanche 雪崩協議白皮書的譯文中,是這樣描述的:

「Avalanche 推出的Snow *系列協議將經典共識協議的最佳特性與Nakamoto 共識的最佳特性相結合。它們基於輕量級的網絡採樣機制,可實現低延遲和高吞吐量,而無需就係統的精確成員資格達成一致。直接參與共識協議的參與者從數千人擴展到數百萬人。此外,這些協議沒有利用PoW 挖掘,因此避免了其過高的能源消耗以及隨後在生態系統中的價值洩漏,從而是目前相對理想的輕量級,環保和靜態的協議。」

AVAX 共識協議機制和屬性

Snow *協議通過網絡的重複採樣進行操作。最初,每個節點輪詢一個很小的,大小固定的隨機選擇的鄰居集合,如果絕大多數都支持不同的值,則切換其提議,重複採樣直到達到收斂。實際執行過程中,上述操作將會在三秒內迅速完成。

我們通過一個具體的例子來闡明運作機制:

  • 首先,交易由用戶創建並發送到驗證節點,該節點是參與共識過程的節點。

  • 然後是通過八卦傳播到網絡中的其他節點。

  • 如果該用戶還發出有衝突的雙花,則節點中會隨機選擇一小部分節點進行查詢哪筆交易是有效的。

  • 如果查詢節點收到支持一個事務的多數響應,則該節點將自己的響應更改為該事務。

  • 網絡中的每個節點都重複此過程,直到整個網絡就其中一個衝突的事務達成共識。

  • 這就是AVAX 共識協議,儘管其核心操作機制非常簡單,但這些協議還是帶來了非常理想的系統動態特性,使其適合大規模應用部署。

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具體來說,雪崩協議和同類型協議通過網路的重複採樣操作建立亞穩態共識。在事件被創建並發送到驗證者節點後,每個節點會隨機選擇一批固定數量相鄰的節點詢問,如果多數節點對事件敘述相同,那麼即判斷為真,如果大多數節點給出不同答案,則切換事件內容,重複採樣將會多次進行直到達到收斂。

舉個例子,假設每個節點聯繫五個臨近的節點,信息的內容是選擇紅色或者藍色,在初始節點看來這五個節點是非紅即藍,概率50 對50,網絡中每個節點是公平的,節點會不斷的重複這個過程,從而選定紅或者藍,選擇之後就不再改變,然後最初的節點會根據所有人選擇的加權結果獲得一個顏色,然後每個網絡中參與的節點作為最初的節點重複這個過程,隨著過程不斷重複將會產生一個紅色或者藍色的傾向性,然後整個網絡獲得共識顏色。

簡單可以理解為使用DAG 結構實現模糊的BFT 共識,但DAG 網絡中每個節點不用跟其他所有節點交互,只需要跟一定量的節點交互然後收集網絡中其他節點的反饋,從而達成概率性共識。這種共識機制不像是經典共識需要節點了解網絡中的其他節點,也無需擔心節點數量過多導致的通信過於復雜,在節點數量較少的時候可以增多采樣次數來保證網絡的安全性;而當節點數量較多時,因為通訊複雜度沒有經典共識的高,也無需擔心網絡過於龐大影響效率。在網絡中每個節點都是相同的,只要被允許參與到網絡當中就是驗證者,如果出現雙花,那麼將會出現矛盾的傾向性結果,雙花的兩筆都會丟失,而且雙花的交易無法對其他交易產生影響。

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隨著雪崩協議性能和安全性改進,包括BCH 在內的其他主流加密貨幣已經宣布計劃合併Avalanche 或變體版,以太坊創始人V 神也多次對該協議表示讚揚。相信更多的研究和在公鏈實裝能夠幫助雪崩協議快速迭代,驗證雪崩協議在實際用戶環境中是使用表現。

AVAX 公鏈結構

AVA Lab 直接採用目前效率最高的三層的網絡結構,將執行環境和鏈本身分開,在設計角度就為可擴展性、模塊化和可組合性結合提供支持。

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1、X 鏈充當創建和交易數字智能資產的去中心化平台,代表了具有現實世界資源(例如,股票,債券)的一系列規則,這些規則控制著該公鏈行為,例如「 明天」或「只能發送給美國公民」。

在X 鏈上交易的資產是AVAX。當您向Avalanche 上的區塊鏈進行交易時,您需要支付以AVAX 計價的費用。 X 鍊是Avalanche 虛擬機(AVM)的一個實例。 X 鏈API 允許客戶在X 鍊和AVM 的其他實例上創建和交易資產。

2、P 鍊是Avalanche 上的元數據區塊鏈,用於協調驗證器,跟踪活動子網並創建新子網。 P 鏈實現了Snowman 共識協議。 P 鏈API 允許客戶端創建子網,向子網添加驗證器以及創建區塊鏈。

3、C-Chain 允許使用C-Chain 的API 創建智能合約。 C 鍊是由Avalanche 支持的以太坊虛擬機的實例。

Avalanche 的設計類似於波卡和Cosmos,但跨鏈沒有構建轉接橋,只基於AVA 節點網絡內,所以並不能與市面上不同底層架構的項目進行鏈接。如果有項目想要接入跨鍊網絡,可能需要先構建一個基於AVA 底層架構的fork 網絡。這種架構更多是為網絡內發行的資產自由轉換做準備的,外部資產可以通過fork 網絡和跨鍊網關接入。

AVAX 的代幣經濟模型

由於項目所處時期不同,AVAX 釋放模型並不可能像BTC 和ETH 早期一樣通過PoW 共識,每日釋放少量流通來形成長期增長。但其代幣釋放模型非常新穎,AVAX 設定代幣供應上限為720,000,000 (720M)個令牌。創世區塊將產生3.6 億個AVAX 代幣。其餘的3.6 億代幣將遵循公式(1)進行鑄造,其釋放量的圖形可參考圖2。該模型為AVAX 選擇了簡單的排放函數:以類似目前階段比特幣的排放曲線模型來達到有上限的流通供應,兼顧合理的流通和新增代幣入場的模型。

所以AVAX 保留了一個從博弈論的角度看是合理的、且能平衡投資者、開發者、網絡用戶和Stacking 礦工各方經濟利益的激勵機制。

Rj 是第j 年的令牌總數,R1 = 360M,Rl 代表以γ,λ 為變量的上一年總量,Rl ∈ R; cj 是第j 年仍未開采的硬幣供應量,從而cj ≤ 360 M;u 代表抵押者,其中u.samount 代表u 擁有的總抵押數量,u 的抵押時長。

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創世區塊後,c1 = 360M。 γ和λ的值是可控的,如果更改,函數將使用新的c ∗值重新計算。我們得到Σρ()≤1。 ρ(∗)是一個線性函數,可以按以下方式計​​算(u.stime 週為單位,u.samount 以$ AVAX 令牌來衡量):

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假設在第j 年的所有代幣供應全部按照最長抵押時間計算(即一年或52 週),則Σ∀uρ(u.samount,u.stime)= 1。而如果所有代幣都連續質押至少兩週,則Σ∀uρ(u.samount,u.stime)=0.9。

因此,通過最長時間內進行質押會產生額外的11.11%的代幣鑄造,從而激勵利益相關者長期投資。而由於供應上限,所以以上釋放機制仍然能保證了無論治理變更與否,AVAX 代幣數量都不會超過720M。因此

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AVAX 代幣($ AVAX)動態圖2020/06/25 繪製

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圖2. 上圖AVAX 和BTC 之間的代幣排放量是在20 年和100 年的時間範圍內計算的,其中γ= 1.15,λ= 1.1。 「 $ AVAX (100%質押)」的曲線表示這樣的情況:代幣以最大質押量質押持續一年,即Σ∀uρ(u.samount,u.stime)=1。第二種情況,「 $ AVAX (lower)」曲線表示:只有50%的代幣質押最少的質押時間即一年內僅質押兩週,即Σ∀uρ(u.samount,u.stime)= 0.45。為簡單起見,上圖的γ和λ變量創世塊的固定值。實際中我們可能調整γ和λ兩個變量以解決在質押量較少情況下代幣的流通量問題。

AVAX 募資和初始代幣分配情況

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具體釋放流通細節 參見

AVAX 在專家主導下進行透明化的開發

項目團隊主要由康奈爾大學的學術團隊構成。創始人兼CEO Emin Gun Sirer 教授在美國華盛頓大學獲取CS 專業PHD 後,在康奈爾大學工作了接近20 年,主要研究方向是分佈式系統和算法方向。 Emin Gun Sirer 教授於2017 年1 月到2019 年6 月作為聯合創始人身份為bloXroute Lab 工作,並且在康奈爾完成了項目的代碼部分。此外,教授於2019 年5 月全職加入AVA Labs 項目,擔任CEO 職位。

另外一位創始人Ted Yin 和CPO (Chief Portocol Architect)是康奈爾大學博士三年級的學生,2012 屆上海交通大學ACM 班成員,Emin Gun Sirer 教授的博士。也是Facebook Libra 共識協議Hotstuff 的作者之一。

以及還有一位聯合創始人Kevin Sekniqi 是康奈爾大學的四年級博士生。

創始人BD VP Lydia C 和部分員工出自Sureview Captial/Sego,這家投資公司是一家側重於技術和另類投資的家族投資辦公室,曾經獲得了黑石集團的戰略投資,並且參與Thunder Bridge 公司的兩次IPO 。

首席經濟學家Amani Moin 是康奈爾大學的經濟學五年級博士生。

團隊目前在官網展示的正式成員共有48 個。

AVAX 項目的治理、經濟、和技術進行實時的溝通討論社區管理。對於區塊鏈項目來說成功與否受到公眾影響極大,所以透明化代碼並建立AVAX 的論壇有利於提高項目公信力,在論壇團隊發布了一些列重點話題以便於討論:

目前區塊鏈項目仍然可以將技術開源、社區公平、信息披露視為系統的積極屬性。項目高度的透明度有助於快速解決問題和全面了解項目。接下來的部分簡要概述AVAX 的投資回報。

AVAX 的投資機會

利用常用評估數字資產可投資性的框架,我們認為AVAX 的有兩個潛在驅動因素。

首先,AVAX 、 DOT 和ETH 在公鏈技術的開發能力上優於其他公鏈,可作為區塊鏈公鏈技術的代表進行價值投資。尤其是AVAX 的基礎結構設計相較ETH 更便利與開發者和使用者,且其團隊學術背景和代碼信息的及時披露降低了政策干預的敏感性。

第二,AVAX 仍處於被低估值階段,目前的AVAX 對比其它共識類,就如同逐漸從塞班系統切換到IOS 系統,雖然目前DOT 是其有力的競爭者,但是AVAX 的開發速度優於DOT ,再加上經過一段時間的熊市洗禮和並未處於炒作熱點上使其代幣集中度高於ETH 和DOT 更具備上漲潛質。

區塊鏈技術新紀元下開發平台的有力替代方案

AVAX 項目雖具備一定的價值存儲功能,但更讓大家關注的是它作為ETH 公鏈的替代方案,為什麼值得投資。

全面分析去中心化服務平台Avalanche 技術特性與經濟模型2016 年~2017 年ETH 價格走勢圖

全面分析去中心化服務平台Avalanche 技術特性與經濟模型2020 年9 月~2021 年1 月AVAX 價格走勢圖

  • 替代方案趨勢明顯:如前文所述AVAX 已採用優於ETH 2.0 的技術方案進行項目的構架。完成了主網上線並已正常運行超100 天。

  • 開發效率:相較於ETH、DOT 項目開發去中心化程度並不明顯,使其早期開發速度明顯優於前兩者。有助於提前實現最新技術構想,快速積累共識。

  • 高認可度:ETH&AVAX 走勢圖對比,ETH 始於16 年中旬,搭載當時新技術智能合約上線,短期調整後,價值被認可並引領17 年牛市熱潮。 AVAX 上線時間節點與ETH 極其接近,相較於DOT 在2020 年初步形成牛市趨勢後上線,AVAX 項目團隊對AVAX 技術更有信心,價格走勢圖也佐證,AVAX 行業認可度更高。

  • 低估值:AVAX 目前市值約520M 美元。

構建包含AVAX 的投資組合

近期隨著主流項目集體上漲,AVAX 也投資者提供了建立更有效投資組合的機會。今年全球受到疫情影響經濟增長放緩、中長期的高債務負擔、貨幣政策有效性的下降以及低收益資產等,都在加劇未來幾代人的儲蓄危機意識。目前全球已經默認進入一個低迴報環境,並有重大的下行風險,許多投資者難以獲得其目標回報。目前他們有兩個選擇。

  1. 增加投資組合中已持有的風險資產的敞口,以期產生更高回報。但是,這意味著持有集中度更高,多元化程度更低,破產風險更高的投資組合;
  2. 找出預期收益為正的非相關資產,建立更多元化的投資組合。

結語

隨著每天都有新的數字資產進入市場,我們很難區分哪些是真正具有革命性的資產,哪些是沒有可持續價值基礎的資產。

我們認識到這對許多投資者來說是一個挑戰,並提出了上述框架來評判項目是否有長期投資的價值。通過這個視角,我們開始相信,AVAX 標誌著新一代可投資數字資產類別,它與ETH、DOT 互補,拓寬了一個動態的新資產類別。

憑藉其替代屬性、高效成長能力和目前低估值特徵,AVAX 可以促進行業價值增長,同時為投資者提供了建立更有效投資組合的新工具。我們期待大家從我們新的數字資產投資經驗中學到更多,以繼續為更廣闊的數字貨幣生態系統提供投資見解。

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