AVA:雪崩DEX開發者為你詳解Avalanche共識機制_VAL

原文作者：ConnorDaly，AvalancheDEX平臺Pangolin創始人

原文編譯：eternal，律動BlockBeats

本文梳理自AvalancheDEX平臺Pangolin創始人ConnorDaly在個人社交媒體平臺上的觀點，律動BlockBeats對其整理翻譯如下：

Avalanche徹底改變了區塊鏈網絡的每一層，但它有一項創新高于其他一切。當我發現這一點時，立刻辭去了原本的工作，全身心地投入Avalanche的事業中。

以下是關于Avalanche的權威解讀。

首先，什么是共識？

它是確保分布式系統中的多個節點做出相同決定的機制，對于區塊鏈而言，最重要的決策是判定哪個區塊應該成為鏈上的新區塊。

在Avalanche的共識機制問世前，有兩大系列的共識算法：Classical和Nakamoto。

ETH 2.0總質押數突破2600萬:金色財經報道，數據顯示，ETH 2.0總質押數已超2600.23萬，為26002251個，按當前市場價格，價值約505.13億美元。此外，目前ETH 2.0質押總地址數已超85.93萬，為859266個。[2023/7/16 10:58:18]

Classical的共識是通過多輪投票來實現的。網絡中的每個節點都要與其他節點進行通信，把自己的決定廣播出去。由于節點需要和整個網絡內的其他節點進行交流，因此，網絡節點的成員需要一個準確的協議成員列表。

Classical共識算法在節點數量較少時很有效，但該算法的時間復雜度O(n^2)特別高，導致節點網絡的運營成本巨大。同時，這種算法無法擴展到支持用戶流動的大型去中心化網絡。

一些采用Classical共識算法的區塊鏈試圖掩蓋性能方面的不足。這些區塊鏈往往只讓一小部分驗證節點參與共識機制及出塊驗證過程，來蒙蔽用戶。在這類區塊鏈網絡中，表面存在1000個驗證者，但實際上只有100個驗證者參與共識決策。

Teranode預告即將對BSV網絡進行升級以實現無限擴展:金色財經報道，Teranode預告即將對BSV網絡進行升級以實現無限擴展，BSV比特幣協會網絡基礎設施負責人Jake Jones討論了“Teranode”，這是一種可擴展的比特幣節點軟件。以創建無限擴展為最終目標，Jones詳細說明了實現的要求，包括部署水平擴展和微服務。[2023/6/2 11:55:02]

第二大類共識算法派系是Nakamoto共識。這就是比特幣及許多其他種類的加密貨幣所采用的。它采用「最長鏈原則」，默認消耗工作量最大的那條鏈有權威的歷史數據記錄。礦工不參與投票驗證，他們只進行哈希計算并將工作成果對外分發。

Nakamoto共識算法的優勢在于，它可以擴展到大量的用戶而不損失性能。但問題在于，性能本來就不是很好。

任意數量的礦工節點可以隨意的參與或退出爆塊過程，這導致出塊的速度緩慢，并且隨時可進行區塊重組，導致鏈上存儲內容可變更。

加密基金Skyland Ventures宣布參與以太坊二層網絡Taiko的融資:4月14日消息，據官方博客，日本加密基金Skyland Ventures宣布參與基于zkRollup的以太坊二層網絡Taiko的融資，但未披露投資金額。

此前消息，以太坊二層網絡Taiko 3月份已上線ZK-EVM alpha-2測試網“Askja”。根據路線圖，Taiko擬于2024年年初啟動主網。[2023/4/14 14:03:45]

你可能聽說過，比特幣網絡上的一筆交易在新出6個區塊后，就完成了最終確定。但這只是概率達99%的高概率事件，僅僅基于置信估計。

?一個新區塊及其所在的鏈被網絡節點確認的次數越多，就越不可能有更長的鏈條分叉來取代之。但這并不能確保更長的鏈條分叉不會出現。

接下來介紹Avalanche的共識機制。這是一類全新的共識算法，通過隨機二次抽樣來實現。

客戶關系管理平臺Salesforce擴展其客戶服務:金色財經報道，客戶關系管理 (CRM) 平臺 Salesforce 周三表示，它正在擴展其客戶服務，并包括對NFT 忠誠度計劃的管理。根據其網站，其構成Salesforce Web3的產品套件將幫助公司構建、管理 NFT 并將其集成到他們的業務中。新平臺還將通過其客戶服務產品 Customer360 支持 Web3 技術。

此外，Salesforce Web3 正在推出 Web3 Connect，這是一種 API 集成，可以讓客戶在利用這些新技術時深入了解 Web2 和 Web3 的客戶體驗。Salesforce 還發布了 NFT Management，該平臺允許公司通過 Salesforce 界面創建和監控其 NFT 集合和區塊鏈數據。Salesforce 表示，它去年開始測試 Web3 技術，并在測試階段成功執行了 275,000 筆交易。威士忌制造商 Crown Royal、玩具經銷商 Mattel 和時裝公司 Scotch and Soda 等公司都使用自己的 Web3 技術測試了 Salesforce 的技術。[2023/3/16 13:06:51]

該共識協議由包括Avalanche聯合創始人EminGünSirer、TedYin、kevinsekniqi在內的康奈爾大學研究人員發明，并進行了標準化。

沃爾瑪CTO：加密貨幣將成為客戶交易方式的重要組成部分:金色財經報道，零售巨頭沃爾瑪首席技術官Suresh Kumar在雅虎金融市場峰會上發表講話稱，他設想未來數字資產將在沃爾瑪的在線商店和虛擬世界中使用，加密貨幣將成為客戶交易方式的重要組成部分，他說：“我們希望確保它對客戶來說沒有使用摩擦，這樣他們就能夠從中獲得價值”。

Suresh Kumar還表示，沃爾瑪已經將區塊鏈技術的使用整合到加密資產的核心，并開發了一個系統，允許零售商跟蹤他們銷售的產品和產品的來源。該公司還在探索將區塊鏈技術用作供應商和承運商之間物流交易自動化的一種方式。[2022/10/18 17:29:42]

讓我們通過一個例子來介紹Avalanche共識機制。

假設有1000名會議參與者需要共同決定午餐吃什么：披薩還是三明治。每個人都有一個最初的偏好，但他們需要在最終方案上達成一致。

作為參與者，你進行了一次小的隨機采樣，問了10位參與者，他們想吃什么。7個人說披薩。看起來大多數人都想吃披薩，所以現在若有人問你，你也會回答說想吃披薩。

接下來，你執行另一輪隨機采樣。你詢問另一組隨機抽到的10個人，如果大多數人回答三明治，你就改變自己的偏好；而如果大多數人回答比薩，你會再次回答說想吃披薩。這樣下來，你在兩次抽樣調查后，得到的結果是一致的。

您可以繼續迭代此過程，直到連續100次獲得相同的結果。此時，你認為最終決定已經完成。

由于節點在每輪抽樣調查中，只與固定數量的少量節點進行通信，所以單輪抽樣中消息傳遞的時間復雜度為O(1)。與Classical共識算法不同，消息傳遞的復雜度不會隨節點數量n的增加而增加。

但是，需要多少輪隨機抽樣才能得到最終結果呢？這取決于網絡的大小。然而，它的復雜度是一個可控的O(logn)。

雪崩共識是基于概率統計的。一個節點可能只對少量節點進行重復采樣，并得出錯誤的結論。但該協議是可調參的。我們可以使這種情況發生的概率變為極小，比如低于0.0000000001%。

由于這種高度的可預見性，Avalanche具有最終性。一旦網絡內的交易被決定，它們就被永遠鎖定在鏈上。Avalanche上不會有區塊重組。

這是Avalanche共識機制的可視化效果展示。

https://twitter.com/das_connor/status/1470147125870841861

如果你仔細觀察，會發現抽取到某些節點后，多輪抽樣的最終結果便不可能逆轉。這就好像移動的雪花變為雪崩一樣。雪崩協議Avalanche由此得名。

既然你知道了它是如何工作的，它又為何顯得重要？它能做什么呢？

屬性1：該協議具有較高的運轉效率，限制因素主要在于消息延遲和網絡帶寬。

這意味著您可以在低配的硬件上接入Avalanche網絡，不需要專門的挖礦設備，中間層的服務器就可以了.一些用戶甚至在樹莓派微型計算機上運行Avalanche驗證節點。

屬性2：該協議是靜態的，只在有工作需要處理的時候運行，沒有像工作量證明機制那樣的"浪費"。

屬性3：Avalanche的共識算法是環保的。由于其硬件要求非常低，因此對環境的影響最小。Avalanche最近還與企業家Vinay合作，以保證碳中和。

屬性4：Avalanche共識算法的執行速度很快，在模擬實驗及實踐中，Avalanche每秒可以處理4500筆交易，并在1-2秒內完成最終確定。

屬性5：Avalanche可以使用任何形式的Sybil保護機制。您可能聽說過Avalanche是一個采用權益證明的區塊鏈。但POS不是共識算法，這只是一種針對女巫攻擊的保護機制。

Sybil保護機制可以防止單個用戶操縱多個節點并偽裝成多個用戶。要運行多個驗證節點，您需要擁有大量權益，我們認為stake是一種稀缺資源。

盡管Avalanche協議需要Sybil保護機制，但您也可以采用其他的任何方法。例如，您可以使用工作量證明重建Avalanche。

Avalanche共識機制是具備可配置性的。它實際上是一個全新的共識協議，沒有固定的代碼實現。

例如，您可以選擇設定網絡參數來優先考慮安全性或活躍性。

在Avalanche區塊鏈中，我們對網絡進行了調整，使其高度安全。與針對比特幣的「51%攻擊」不同，入侵Avalanche需要80%的節點串謀。

比特幣的「51%攻擊」看起來像是一個中心化組織篡改歷史，并壓制少數派。而在Avalanche中，80%的節點串謀引發的安全故障，會導致網絡不同部分的節點做出不同的決策。Avalanch對安全性與活躍度進行了均衡考慮。如果1/3的網絡節點離線，網絡運轉進程將放緩或停止，直到恢復到閾值水平。

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