详解公链Avalanche的技术特点、共识机制及生态发展现状

编译：林奇，捕链者

简介

Avalanche 是一种利用“Avalanche 共识机制”的权益证明加密货币。它是一个交易吞吐量为每秒 4,500 笔交易 (TPS) 的区块链网络，是世界上第一个能够在不到一秒的时间内确认交易的智能合约平台。

Avalanche 是一个高性能、可扩展、可配置且安全的区块链平台，旨在开发特定应用的区块链、可扩展的去中心化应用和复杂的数字智能资产。事实上，Avalanche 协议提供了各种更新的、以智能合约为重点的项目，旨在通过使用快速技术来加速区块链技术的采用。

该项目由 Ava Labs 于 2018 年由土耳其裔美国计算机科学家、康奈尔大学副教授 Emim Gun Sirer 创立。该公司总部位于纽约市和迈阿密，由 Andreessen Horowitz、Polychain Capital、Initialized Capital 以及 AngelList 的 Balaji Srinvasan 和 Naval Ravikant 等天使投资人资助。该项目于2020年启动。

最近的举措包括 Avalanche 基金会的 1. 8 亿美元激励计划，以吸引去中心化金融 (DeFi) 资产和应用程序进入网络。两个领先的 DeFi 协议 Aave 和 Curve 以及 Avalanche 的原生流动性协议 BENQI 率先加入。

团队

Ava Labs 现在拥有 110 多名员工，其中一半以上致力于技术研发。根据 AVA Labs 的首席执行官兼创始人 Emin Gun Sirer 的说法，他团队中的几乎每个人都有以太坊背景。可以直接从他们的媒体中找到有关团队的其他最新信息。

技术

Avalanche 网络由许多区块链组成，每个区块链本身就是一台虚拟计算机，支持 EVM 和 WASM 等各种自定义虚拟机。这要归功于支持多种语言的 gRPC 服务器。

因此，每个链都可能包含特定于案例的功能。每台虚拟计算机都链接到一个子网，并为验证者提供自己的一套激励措施；它是一个自定义区块链网络，由“一组动态的验证者共同工作以达成共识”组成。因此，Avalanche 可以被认为是一个“平台中的平台”，由数千个子网络组成，这些子网络协同工作以创建一个可互操作的网络。

Avalanche 预配置了三个区块链：交易链（X-Chain）、平台链（P-Chain）和合约链（C-Chain）。

所有 3 条区块链均由主网络验证和保护。

主网络是一个私有子网，它确认 Avalanche 的内置区块链：所有子网都是其中的一部分。

要加入主网络，个人必须投资一些 Avalanche 代币。因此，所有区块链的所有验证者都需要验证 Avalanche 的内置区块链并抵押 Avalanche 代币（主网至少 2,000 AVAX）。

Avalanche 不同的Token链可以分类如下：

共识机制说明

Avalanche 共识协议是四个进程的集合 ——Slush、Snowflake、Snowball 和 Avalanche——它们是相互依赖的并且  随着时间的推移变得更加安全。

简而言之，Avalanche 共识程序是一种基于重复随机二次抽样的独特投票协议：验证者节点以随机方式询问其他验证者，直到网络达成共识并选择是接受还是拒绝传入的交易。从这个意义上说，共识是受Gossip算法启发的，其安全性是通过使用亚稳态程序来保证的。

与传统的线性“链”相比，Avalanche 共识协议利用有向无环图 (DAG) 来提供交易的相对顺序。

从技术上讲，线性区块链是一个有向无环图 Graph (DAG)，其中每个块都是具有祖先（上一个和下一个）的顶点。

Avalanche 的 DAG 更加通用，支持大量顶点祖先和后代的存在。因为出块可以并行化，速度会更快，也不需要交易竞相进入下一个区块，矿工竞相定位下一个区块。

在给定的“层”上拥有多个有效块可以加快确认时间，因为确保在生成另一个块之前生成一个块的过程对连接没有性能限制。此外，块传播过程中几乎没有损失。

共识算法基于雪球法：

节点查询完网络上的 k 个节点后，可以使用 Snowball 方法调整查询偏好：如果它在响应查询时遇到了某个证明或 α 或更长时间，它会改变它对那个证明的偏好。

为了决定证明或交易，节点需要在网络上连续查询k个节点β次后至少接收到α次证明，并获得该语句的β个连续质量计数。

此外，Snowball 方法具有可扩展性，因为节点一次只查询 k 个节点。无论网络中有多少节点，每次查询都是与一组节点的交互。

一个节点只为一个给定的交易查询 k 个节点一次，如果它收到该交易的 alpha 多数批准，它就会给它一个“chit”。

chit 只是一个布尔值（或 0 或 1）），指示节点是否已获得大部分交易。如果一笔交易收到一条消息，它必须增加其“先驱”成功计数的信心和连续性。

交易的置信度等于其后代的筹码加上当前筹码的总和。此外，事务的连续成功次数等于其或其后代成功回答的大多数问题的次数。

为简单起见，我们将每个事务视为其在 DAG 中的节点：如果请求事务但它没有获得所需的票数，则它不会收到 chit: any unaccepted ，其成功计数为重置为零。

另一方面，由于交易的其他后代可能仍然有 chit，因此置信度保持不变。没有chit，交易本质上相当于祖先的后代在chit总数中加0。当一笔交易的连续成功次数达到 β 时，该笔交易将被“接受”。

由于交易是建立在彼此之上的，因此用户在做出判断之前不需要至少查询 β 次。交易的每个“孩子”都提供了进一步的证据证明它是真实的，这就是信任和成功的传递方式。

当一个节点投票时，如果它在冲突集中的所有交易中置信度最大，则节点投票支持该交易，如果置信度不够，则节点投票反对该交易。

Avalanche 共识协议的主要优势在于其速度和最终性。与 Nakamoto 共识网络依赖时间的流逝和额外区块的生成来增加用户交易不会因分叉而被撤销的信心不同，Avalanche 确认速度应该只需要几秒钟并且是不可逆的。

安全性（确保两个诚实节点就交易状态达成一致）是概率性的，受网络参数控制：节点必须质押原生代币 AVAX 作为验证者参与共识机制，质押的节点越多，他们更有可能被查询。

为了简化和可视化 Avalanche 共识的工作原理，我们建议用户观看去中心化思想视频以帮助理解。 （创作者@don_wonton）

代币分配

代币分配如下图所示。3.主网上线时已分配6亿AVAX，其余3.十年内分配6亿。代币释放机制从 1 年到 10 年不等。

质押激励 - 50% 的代币作为质押奖励发给验证者。

团队 - 10% 的代币分配给 AVA Labs 的创始人和非创始成员。包括创始人在内的团队成员在上线时收到代币，将自愿重新锁定所有代币四年。

种子轮 - 2.5% 的代币已分发。代币价格为0.$33，主网上线时释放10%，一年内每三个月释放22.5%。

私募 - 3.5% 的代币将用于参与者的私募。每个代币的价格为 0.5 美元，其中 10% 在主网上线时释放，然后在一年内每 3 个月释放 22.5%。

公开发售

基金会 - 9.26% 的代币归基金会所有。用于营销、赏金、激励计划等。释放机制为 10 年。

社区与发展捐赠基金 - 7% 的代币捐赠给该基金。这些代币将分发给从事 Avalanche 核心工具和基础设施工作的个人和组织区块链十个有九个就是骗局，包括营销和社区外展。 Avalanche Hub、Avalanche 大使、Avalanche-X 获奖者等。拨款发放机制为 1 年。

测试网激励计划 - 0.27%。在 Avalanche 的测试网激励计划中进行验证的参与者将收到这些代币。参与者根据任务完成情况最高可获得2000 AVAX。代币将首先被锁定一年。

战略合作伙伴 - 5% 的代币分配给战略合作伙伴。这些代币提供给使用 Avalanche 技术和网络来发展业务的团队、组织和公司。示例包括基于 Avalanche 开发业务的企业家，或试图通过自己的子网对 Avalanche 上的资产进行代币化的金融机构。其发行机制为4年。

空投——2.5% 的代币分发给各个团体，以扩大 Avalanche 社区。例如区块链十个有九个就是骗局，向加密货币组、Reddit 社区、开发者论坛，甚至互动过的用户进行空投。

代币实用程序

Avalanche 代币对于网络安全、支付网络运营费用和促进原子资产交换（子网之间）至关重要。 AVAX 的功能类似于以太坊的“gas”，但具有额外的实用性，例如在治理方面。

事实上，Avalanche 验证者除了纯粹的质押收益外，还受益于可观的价值流。除其他事项外，治理决定了铸币率，例如铸币数量（总共 720 亿）、铸币速度和抵押率。

AVAX 希望成为一种通用的记账单位，理想情况下，是一种全球公认的货币，使其更有价值；尽管如此，基于 Avalanche 构建的 dApp 可能有自己的代币，这些代币将以其原始货币支付给 Avalanche 验证者。

AVAX 交易费用可以被销毁，增加了 AVAX 的稀缺性。但是，奖励计算将考虑当前的循环供应量，并保证永远不会超过硬限制。无论如何，随着交易费用在网络上被烧毁，这会不断减少整体流通供应，在不超过限制的情况下增加质押奖励。

生态系统

自首次推出并宣布为与以太坊兼容的区块链以来，Avalanche 的生态系统已显着发展。此前，Avalanche 和其他 L1 区块链面临的最重要问题是缺乏基础设施、工具以及与其他区块链的互操作性，这是平台与开发人员广泛采用之间的障碍。 Avalanche 通过使用其桥接解决方案实现跨链互操作性解决了这个问题。

Avalanche Bridge 允许用户在以太坊和 Avalanche 的 C 链之间转移 ERC 20 代币，由于其与 EVM 的兼容性，引起了 DeFi 社区的极大兴趣。许多基于以太坊的应用程序，包括 Sushiswap、TrueUSD、Reef 和 bZx，随后都连接到 Avalanche 区块链。

DeFi

TVL 指标对 DeFi 的发展至关重要，因为它决定了这些协议的价值。

DefiLlama 数据显示，AVAX 生态系统 TVL 在短短一年内从 910 万美元增长到 10 美元7.7 亿美元，增长了 11,8000.3%。 Avalanche 生态系统现在支持 156 种 DeFi 协议。

但是，它仍比 2021 年 12 月的历史高点 1.3 美元下跌 20%7.9 亿美元，具体如下：

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

虽然 10 美元8.5 亿美元可能看起来很多钱，但与其他区块链相比，这算不了什么：事实上，在撰写本文时，以 TVL 衡量，所有区块链的总价值​​为 208 美元5.7 亿美元。 AVAX 的 TVL 排名第四，约占总 TVL 的 5%。

根据 CoinMarketCap 的数据，AVAX 的市值为 222 亿美元，高于 2021 年 11 月下旬的高点 14 美元4.85 亿美元，相比之下，它仍下跌了 37%。

雪崩生态项目介绍

Aave 是一种非托管协议，允许用户赚取存款利息和借入数字资产。它是开源的并且可以免费使用。该公司位于英国的实体 Aave Limited 于 2020 年 7 月获得电子货币机构许可证。Stani Kulechov 是创建 Aave 的幕后推手。

Aspen 协议是一种去中心化协议，它使用预言机和激励平台来创建反映传统资产价格的合成资产。

Beefy.Finance 是一种农业产量优化器，它支持用户通过使用各种策略对他们的加密资产进行复利。为了避免与手动优化相关的费用，该协议在算法上确保了获得收益的可能性。这消除了用户必须亲自积极参与收益的需要。

BENQI 是一种算法流动性市场协议，为用户提供 Avalanche 资产的借贷市场。除了Avalanche，还有Ascensive Asset、Dragonfly Capital、Mechanism Capital、Avalanche等战略投资者。

CURVE 是一个交易流动性池，可实现低风险、最低滑点和最低费用结构的交易。对于交易稳定币的用户和通过收取的交易费用和利率赚取收入的流动性提供者来说，这是一种有吸引力的交易方式。

Pangolin Exchange 是基于 Avalanche 的以太坊和 Avalanche 去中心化交易所，使用与 Uniswap 相同的 AMM。它提供了一种快速的解决方案，保证了低交易成本，并在安全的环境中民主地分配资金。

Reef 是一个与 EVM 兼容的链，它通过集成来自 Ethereum、Polkadot、Avalanche、Cosmos 和 Binance Smart Chain 以及其他加密货币和区块链的 Defi 来激励互操作性。它高效、可扩展，并且不需要任何无用的挖掘。它还可以使用 Polka Substrate 开发的 POS 使其更加安全。

SushiSwap 是一个基于以太坊区块链的去中心化交易所和 AMM。

它是 Avalanche 区块链上的去中心化交易平台和 AMM，可促进两个代币之间的交易。通过将 DEX 服务与 DeFi 资金相结合，该平台提供了杠杆交易。

Trader Joe 的运作方式类似于基于 Avalanche 的 Uniswap，是一个一站式交易平台。 Trader Joe 将 DEX 功能与 DeFi 借贷选项相结合，提供一整套产品，并利用 Compound 和 Cream 等类似的 AMM 技术为 Avalanche DeFi 客户提供农业收益、质押、代币交易和杠杆借贷功能。

Trader Joe 已成为 AVAX 持有者试图最大化其资产价值的首选 DEX，并已超越 Pangolin 成为 Avalanche 上最大的 DEX：它旨在吸引所有 DeFi 用户的注意力，并通过生态系统的开发和添加可与 Compound 和 Cream Finance 相媲美的成熟技术，以将自己确立为 Avalanche 上最伟大的货币市场协议。

接下来的步骤

整个区块链行业和加密领域对 2022 年寄予厚望：Avalanche 及其暴雪基金会已承诺 2 亿美元用于网络开发、扩展和创新。该基金已于 2021 年 11 月上旬启动，投资方包括 Ava Labs、Polychain Capital、三箭资本和蜻蜓资本。

也许支持任何第 1 层的最有说服力的论点是它能够整合现实世界的用例以实现社会和经济价值。

Avalanche 的运行历史很短，并且在很长一段时间内都没有得到证实。 2020 年 9 月下旬，该网络部署了创世区块。尽管过去进行了多次试验，但加密网络仍在不断发展，密钥设计、功能和治理选择一直在进行。