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区块链从入门到入魔5：Avalanche链详解 - 知乎

区块链从入门到入魔5：Avalanche链详解 - 知乎首发于区块链从入门到入魔切换模式写文章登录/注册区块链从入门到入魔5：Avalanche链详解缠论Joe自从接触区块链之后，发现自己的学习能力明显不足，技术与热点变化之快是任何一个行业都无法相比的。之前有大概一个多月的时间很忙，没有太关注区块链，结果发现自己已经跟不上节奏了。我认为未来区块链会像互联网一样颠覆我们生活的方方面面，为了不被落下，我每天会花1-2个小时学习区块链知识，即“日拱一卒，功不唐捐”。我会以笔记的形式不定期分享出来，让跟我一样对区块链入魔的小伙伴对区块链有更多的了解，如果有写的不对的地方也欢迎指出。一、什么是雪崩链（Avalanche）Avalanche是新一代的公链项目，试图在不影响去中心化的情况下提高可扩展性。不同于传统的公链项目，如以太坊的愿景是成为世界计算机，而Avalanche的目标在华尔街，希望创建一个商业化的去中心化金融平台。当然 Avalanche 目前还是集中在币圈，这个愿景尚需时日。主网上线时间：2020年9月创始人：Emin Gün SirerEmin Gün Sirer 教授的主要成就：在比特币诞生之前，Emin Gün Sirer 教授已经发表过几十篇关于分布式系统、操作系统和网络领域的学术论文，而他的学术生涯中很多时间都集中于研究分布式系统的各个细节。2001 年，开发了一个叫 Karma 虚拟货币系统，就运用了POW，比中本聪早了7年。截止到目前，Karma 系统的那篇论文被引用次数最多。于2010年，联合创办了IC3 全称为「The Initiative For CryptoCurrency & Contracts」，目的是推进区块链基础设施的发展。比特币诞生后，发表论文《Selfish Mining》，证明了对比特币发起攻击并不需要 51% 的算力，如果矿工采用论文中的挖矿策略，就会挖到更多的比特币。诚实节点的全网算力至少需要 67% 才能保证系统的绝对安全。Emin Gün Sirer 教授和团队转而研究如何安全保存加密货币的方案，提出了 Covenants 系统，主要是保障在资金被盗的情况下还可以取回。还研究过Layer 2网络，并提出 Teechain，类似于闪电网络。愿景：实现所有资产数字化（现实资产和虚拟资产）共识协议：Avalanche 和 Snowman 协议代币：AVAX发行上限：7.2亿（创世区块首先供给3.6亿枚）采用权益证明机制（POS），两种方式质押获取奖励：验证者：至少质押2000个 AVAX委托：至少需要委托25个 AVAX 给验证者交易费用机制：交易费用全部烧毁，而不是给验证者，增加AVAX的稀缺性交易发起者无需设置费用大小，由内建函数自动计算。网络越拥堵，费用越高创建子网需要的费用比普通转账要高，就是会消耗更多的AVAX下图是官方给出的雪崩链与传统链的对比：总结来看，雪崩链的优势：吞吐量更大：超过4500 tps，远高于以太坊。交易终结更快：以比特币为例，比特币需要等待6个区块之后才能在概率上的保证你之前发送的交易不会被撤销或篡改。6个区块就是1小时。而雪崩链能在2秒以内完成。环保、不浪费电：BTC需要专门的矿机，ETH需要高性能的显卡，而雪崩链二手电脑的普通CPU就可以。验证者数量更多：雪崩链目前的验证者节点已经超过1000个，优于波卡。女巫攻击的防护机制：比特币和以太坊都是工作量证明，波卡和雪崩链是权益证明更安全：雪崩链的作恶节点比例需要达到80%的才能对网络构成威胁。二、Avalanche 的架构与传统区块链不同，Avalanche 不是一条区块链，而是许多区块链的集合，类似波卡。更准确的说， Avalanche 由很多个子网构成，子网下有很多条的区块链。而在子网中，有一个特殊的子网，叫 Primary Network。它由3条区块链构成：P链（Platform Chain）：主要负责质押代币、协调网络验证者、创建自定义子网。当需要参与质押获得挖矿奖励时，是在这个链上进行的。X链（Exchange Chain）：主要负责点对点地创建和交易资产。我们一般从交易所提币到这个链上。C链（Contract Chain）：用于创建智能合约。地址格式同以太坊，主要在这个链上参与各种Dapp、DeFi项目。那么什么是子网呢？子网是一个验证小组：子网中有很多个验证节点，这些节点的工作是验证该子网下的单个或多个区块链。子网会设置成员资格条件，只有满足条件的验证者才能加入该子网。比如：要求验证者必须是某个国家的公民要求验证者完成实名认证要求验证者的电脑满足某种配置要求另外子网还具有以下三个特点：每个区块链只可以由一个子网验证，但一个子网可以验证多个区块链验证者可以加入多个子网，但必须满足对应子网的成员资格条件每个验证者必须参与验证 Primary Network接下来，我们来深入看一下 Primary Network 中的一些细节。Primary Network 相当于 Avalanche 的主网，负责验证 P链、X链和C链。这里也就明白了，为什么所有验证节点必须参与验证 Primary Network。因为节点越多越安全，Primary Network 负责的是整个 Avalanche 生态的安全。P链、X链和C链的数据结构：P链和C链采用的是与传统区块链相同的线性结构，而X链的数据结构不是线性的，是一种叫做有向无环图的数据结构，简称Dag（之后会讲）。共识协议：X链采用的共识协议也与其他链不同。X链采用 Avalanche 共识，P链和C链采用 Snowman 共识（两个共识的区别和实现方式会在之后说明）。最后举一个形象的例子总结下Avalanche的架构。我们可以将 Avalanche 比作大学的一个专业，Primary Network 就是必修课，其他子网是选修课。所有同学相当于节点，同学们必须上必修课课程（维护网络安全），而选修课（相当于其他子网）可以由同学们自由选择。有些同学想毕业后出国进修，所以他们会选择英语课（相当于实现特定功能的子网）。为了更好的完成英语的学习，同学们会组织各种学习小组（相当于区块链），如听力小组、作文小组等。三、Avalanche 共识协议共识是指一系列验证者对一个决议或决策达成一致的过程。在分布式系统过去40多年里，共识协议可以分成两大类，即经典共识协议（Classical Consensus Protocols）和中本聪共识协议（Nakamoto Consensus）。Avalanche 共识就是将这两大类共识的优点结合，形成的新一代共识协议。Avalanche 共识协议让所有节点并行工作，随机询问其他验证者。经过足够多的重复子采样后，交易就可以大概率被认定为真。所以 Avalanche 共识是一种概率共识，，把出错的概率降到 几亿分之一。（一）经典共识协议经典共识协议中最基本的就是拜占庭容错算法（BFT：Byzantine Fault Tolerance），由图灵奖获得者 Leslie Lamport 在1982年提出，旨在存在作恶节点传递错误信息的情况下促使各节点达成一致。BFT 采用许可投票、少数服从多数的原则来达成共识，并可容忍拜占庭节点（作恶节点）的比例不超过 1/3。用公式表示就是：设总的节点数量为n，其中作恶节点数量为m，当满足 n > 3m 时，就能达成共识。下面用一些例子来解释。当作恶节点比例恰好为 1/3 时：假设当前有3个节点 A、B 和 C，其中 C 是作恶节点。C 会发送与真实指令相反指令试图混淆其他节点，以阻碍达成共识。A 向 B 和 C 分别发出 True 的指令，而 B 从 C 收到的指令是 C 篡改过的 False。对 B 来说，他收到的 True 和 False 的比例是 1：1，故无法做出决策，也就无法达成共识。这次，假设 A 是作恶节点，A 会向 B 和 C 发出矛盾的指令。无论是 B 还是 C，都会收到 True 和 False 各一个，故无法达成共识。当作恶节点比例低于 1/3 时：假设有4个节点 A、B、C 和 D ，其中D是作恶节点， A 向其他3个节点发出 True 的指令。B 和 C收到的结果均是 (T, T, F)，B 和 C 会按照少数服从多数原则执行 True。D 为作恶节点，会选择 False，现在 True 和 False 的比例是 3:1，最终整个网络会执行指令 True。如果 A 是作恶节点，B、C 和 D 收到的结果均为 (T, T, F)，已经达成共识。当节点更多时，m=2，n=7 时：假设A-G 7个节点，其中 F 和 G 是作恶节点，B、C、D 和 E收到 4个T 和 2个F，所以执行True指令。最后节点数量上是5:2，所以达成共识。这里要注意的一个问题是，随着节点数量的增加，达成共识需要的计算呈指数增长。虽然 BFT 理论上可行，但 Lamport 没有考虑网络延迟，直接应用会存在许多问题。在1999年，又一位获得图灵奖的大神 Barbara Liskov 提出了实用拜占庭容错算法 （PBFT：Practical Byzantine Fault Tolerance），并降低了算法的复杂度。综合来看，经典共识协议具有以下特点：节点数量较少时，处理交易的速度快；成为节点需要满足成员资格要求（共识的正确性与安全性很大程度上依赖于这个特性）；随着节点数的增加，沟通成本呈指数级增长以上特性限制了节点数量，因此更适合用在联盟链等去中心化程度要求不高的区块链上。另外，节点有准入门槛也是经典共识协议难以在区块链领域大规模应用的一个原因。（二）中本聪共识中本聪协议大家应该比较熟悉了，而且很多大V讲的已经非常清楚了，我这里就简单说说。中本聪看到了经典共识协议的缺点，提出了工作量证明机制（Proof of Work）。中本聪协议的特点：无需信任其他节点，任一节点都可以离开或加入，任何矿工都可以出块；吞吐量低：每秒只能处理3-7笔交易；高延迟：交易需要等待10-60分钟；费电、不环保；（三）雪崩共识Avalanche 共识的灵感来源于“吃瓜”，学术上叫 Gossip Network。比如某明星爆绯闻后，公众会有 “相信” 与 “不相信” 两种倾向。这个时候，小明就会询问身边的朋友或看微博评论以获取别人的观点（相当于对身边的人做抽样）。当获得的小样本的观点倾向于 “相信” 时，小明就会受到影响，也倾向于选择 “相信”。不光小明会 “吃瓜”，小红、隔壁老王、路人甲都会用类似的方法 “吃瓜”，很快，越来越多的公众就会对本次绯闻事件达成共识。即使过程中某明星出来辟谣（相当于作恶节点），但还是会向着某一个方向达成共识。接下来具体阐述 Avalanche 共识是如何实现的。Avalanche 共识的发展经历了4个阶段，每个阶段都在前一个基础上进行了升级。1. Slush第一个阶段是Slush， 是最简单的协议，也是雪崩共识家族中最基础的协议。Slush 中有很多节点，每个节点都有三种状态，即无状态、真和假，分别用黄色、蓝色和红色表示。节点从无状态，即黄色开始。当某个节点收到交易后，该节点作为发起节点：首先，做出选择，蓝色代表接受交易，红色代表拒绝交易。假设该节点选择蓝色，即接受交易；接着，随机选择 5 个节点（5 是一个参数，实际要更大），询问各节点的选择；根据少数服从多数原则，确定小样本的倾向；如果5个中3个选蓝色，2个选红色，则小样本倾向为蓝色，发起节点维持原有状态不变；如果5个中1个选蓝色，4个选红色，则小样本倾向为红色，发起节点状态改为红色；以上过程，称为 子采样。由某个节点发起小样本抽样以达成局部共识。注意这里不是询问全部节点，而是随机询问小批量的节点，原理类似于机器学习中的小批量梯度下降，这是 Avalanche 速度快的一个原因。只进行一轮子采样得到的结果是不可靠的，子采样会受到样本的随机扰动影响。只有进行足够多轮的子采样，也就是，重复子采样，才能大概率的确信该笔交易是否为真。单个节点需要做的就是重复子采样。当某个节点被询问后，也就是被抽样后，相当于被激活，该节点就像之前第一个节点收到交易一样，重复着第一个节点需要做的工作。首先，被激活的节点选择一个颜色，这里一个选择红色一个选择蓝色。然后分别进行重复子采样，并根据采样结果更新自己的选择。下边的节点收到的采样结果还是蓝色，所以状态不变；上边的节点将自己的状态更新为蓝色。需要强调的是，为了演示方便，我只选择了2个。实际上被询问的5节点全部被激活，整个过程是并行的。信息传递的速度也是指数级别传播的，所以传播的速度会越来越快。就像滚雪球一样，开始很慢，逐渐加快速度，直到收敛，即达成共识。Slush 具备以下特点：无记忆（memoryless）：节点只保存当前状态的颜色，不保存历史记录；小样本：只询问小批量的节点，不像比特币要询问全部节点，所以会更快（原理类似小批量梯度下降）；保证达成共识：即使在50对50的最坏情况下，也会因为样本的随机扰动使得结果倾向于某个颜色，同时重复采样会加强这种倾向；（例子：即使是抛硬币，小样本下也会出现某一面出现的次数大于50%。所以总会打破50/50的局面的。）不可逆：当网络有了一个显著倾向时（如蓝色占大多数），会加速向蓝色收敛，向红色收敛的概率则变得很低。这个过程类似滚雪球，沿着下坡方向会越来越快，但不会向上坡方向移动。需要注意的是，当存在拜占庭节点或作恶节点时，Slush 协议安全性是不够的，这就引出了 Snowflake。2. SnowflakeSnowflake 协议属于拜占庭容错算法（BFT），在 Slush 的基础上对每一个节点增加了一个计数器（counter）。具体来说：每个节点都有一个计数器；每一轮子采样完成后，如果颜色与上一轮相同，则计数器加1；每一轮子采样完成后，如果颜色不同，则计数器重置为0；当计数器的值超过阈值 β 时，则接受该节点所倾向的颜色。也就是说，计数器记录的是连续获得相同颜色的次数，连续获得相同颜色的次数越多，说明分歧越小，当前结果的可靠性越高，当超过某个阈值时，就可以说该交易大概率是蓝色（或真）。计数器可以防止拜占庭节点带来的负面影响。拜占庭节点通过引入不确定性，即他们的选择与诚实节点相反，以此来阻碍网络达成有效共识。如果有拜占庭节点作恶，计数器的值会更频繁的归 0，很难超过阈值 β。对于拜占庭节点来说，只是在不停的重复子采样而不被接受，一直在做无用功。3. SnowballSnowball 在 Snowflake 原有计数器基础上增加了置信度（confidence）。Snowflake 中的计数器的记忆是短暂的，只能记录当前的数值，而不会保存历史的数值。而 Snowball 中 的置信度则记录了历史数值。每一轮的子采样，都会带来随机扰动。而置信度考虑了历史数据，减少随机扰动带来的影响。4. Avalanche最终，Avalanche 在 Snowball 的基础上添加有向无环图（DAG：Directed Acyclic Graph）。DAG 是一种非线性的数据结构，而像比特币、以太坊等传统区块链的数据结构是线性的。一个明显的区别是一个 DAG 节点可以有多个父节点和多个子节点，而线性结构的节点只能有一个父节点和一个子节点（分叉不算）。而 Snowman 共识建立在 Avalanche 共识之上，但对交易进行线性排序，即数据结构类似于比特币的线性结构。四、具体的例子举一个具体的例子来说明重复子采样、计数器和置信度如何在 Avalanche 共识中发挥作用。假设每个区块只打包一笔交易，每轮子采样随机询问5个节点。β 等于6，即当计数器数值达到 6 时，该交易被接受。明确三个概念：chit：当一轮子采样获得多数认可（子采样的过半数节点认可该交易），该交易获得1个chit（收据、凭证）置信度：该区块的chit与其所有后代区块的chit之和。计数器：计数器是每个区块及其后代连续获得多数认可的次数之和。下图，交易B有2个后代D 和 E，B、D、E在上一轮子采样后均获得1个chit，所以交易B的置信度为3。交易A 有4个后代，其后代和自己都有1个chit，所以置信度为 4 + 1 = 5。计数器计算方法类似，交易B的2个后代和自己都获得了1个chit，所以计数器的值应该为3。当收到新交易G时，经过一轮子采样，交易G获得了多数认可，获得了1个chit。因为交易G为其他区块的后代区块，所以其他区块的置信度和计数器均加1。交易A的计数器数值从5变为6，满足了阈值 β 的要求，故被接受。如果有人发动双花攻击，出现一笔与G冲突的交易G’，G 和 G’ 被放到冲突集合中。G’子采样没有获得多数认可（比如只获得了5个节点中的2票），所以G'没有得到chit。交易G'作为交易B和D的后代，交易B和D的计数器重置为0，置信度不变。而之前已经被接受的交易A不受影响。对于两笔冲突的交易G和G'（即double spend，双花），各节点会接受置信度更高的交易G，并在其后边继续出块。注：上面例子中的方框代表着一个一个的区块（官方命名为vertex，而不是block，为了好理解就本文还是叫成区块），每个区块包含父区块的哈希值和一些列交易。多笔交易被打包到区块后，看做一个整体被投票。如果一个区块被接受，那么其中的所有交易就都被接受；如果区块中有一笔交易不被认可，那么该区块以及其所有后代中的交易都被拒绝。本期内容就到这里了，文章很长，感谢能阅读到最后的小伙伴。END====系列推荐====区块链从入门到入魔1：波卡（Polkadot）区块链从入门到入魔2：再述波卡（Polkadot）区块链从入门到入魔3：波卡生态（Polkadot Eco）区块链从入门到入魔4：以太坊「伦敦」升级====往期推荐====更加优雅的因子挖掘技术之自动化特征工程机器学习真的能预测价格吗？因子投资“巫术”之遗传规划因子投资“巫术进阶”之遗传规划最通俗易懂的BERT原理与代码实现编辑于 2021-10-10 12:21区块链(Blockchain)区块链：从数字货币到信用社会（书籍）区块链项目​赞同 110​​8 条评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录区块链从入门到入魔区块

Avalanche(AVAX) 币价，图表，市值以及其他指标 | CoinMarketCap

anche(AVAX) 币价，图表，市值以及其他指标 | CoinMarketCap加密货币: 2.2M+交易所: 730市值: $2.69T2.55%24小时交易量: $162.73B20.82%占有率: 比特币: 51.8% 以太币: 17.2% ETH Gas费: 43 Gwei Fear & Greed: 91/100加密货币加密货币排名分类全球走势图历史记录Bitcoin ETFsLeaderboards热门最近添加领涨和领跌访问最多NFTNFT 总体统计数据热门收藏品即将进行的销售活动On Chain DataDEX 交易对Chain Ranking热门 DEX 交易对交易所现货衍生品DEX社区动态TopicsLives文章产品PRODUCTS转换器CMC LabsTelegram Bot广告Crypto API网站小组件CAMPAIGNSAirdrops钻石奖励学习和赚取CALENDARSICO日历活动日历学习新闻AcademyResearch视频词汇表减半倒计时：34天自选列表投资组合搜索/加密货币: 2.2M+交易所: 730市值: $2.69T2.55%24小时交易量: $162.73B20.82%占有率: 比特币: 51.8% 以太币: 17.2% ETH Gas费: 43 Gwei Fear & Greed: 91/100Avalanche 价格 AVAX¥382.00  2.77% (1天)Avalanche兑换为CNY的图表Loading Data请耐心等待，我们正在加载图表数据 加入自选列表 Avalanche统计数据市值 2.77%¥144,131,237,730#10交易量（24小时） 46.01%¥13,258,431,553#14交易量/市值（24小时） 9.20%流通供应量 377,311,202 AVAX52.40%总供应量 436,000,842 AVAX最大供应量 720,000,000 AVAX完全稀释的市值 ¥275,036,867,922合约Avalanche X-Chain: FvwEAh...CgxN5Z 更多 官方链接网站白皮书GitHub社交媒体TwitterRedditFacebookTelegram聊天室评分  ·  基于3家机构的评分4.2   网络信息区块链浏览器支持的钱包UCID5805  AVAX兑换为CNY的转换器AVAXCNY价格表现24小时 最低价¥365.36最高价¥424.88历史高点Nov 21, 2021 (2 years ago)¥1,051.79-63.68%历史低点Dec 31, 2020 (3 years ago)¥20.06+1804.19%查看历史数据热门程度加入自选列表的次数1,042,110x94th / 9.1K标签DeFiSmart ContractsThree Arrows Capital Portfolio显示全部更多信息您是该项目的所有者吗？ 更新代币信息 Loading Data请耐心等待，我们正在加载图表数据 Avalanche community          Avalanche markets全部CEXDEX现货永续合约期货所有交易对Loading data...Show full width免责声明：本页面可能包含联署营销链接。如果您访问任何此类联署营销链接，并且在这些联署营销平台上进行如注册或交易等操作，CoinMarketCap 将可获得报酬。请参阅《联署营销信息披露》。Avalanche新闻                    关于AvalancheWhat Is Avalanche (AVAX)?Avalanche is a layer one blockchain that functions as a platform for decentralized applications and custom blockchain networks. It is one of Ethereum’s rivals, aiming to unseat Ethereum as the most popular blockchain for smart contracts. It aims to do so by having a higher transaction output of up to 6,500 transactions per second while not compromising scalability.This is made possible by Avalanche’s unique architecture. The Avalanche network consists of three individual blockchains: the X-Chain, C-Chain and P-Chain. Each chain has a distinct purpose, which is radically different from the approach Bitcoin and Ethereum use, namely having all nodes validate all transactions. Avalanche blockchains even use different consensus mechanisms based on their use cases.After its mainnet launch in 2020, Avalanche has worked on developing its own ecosystem of DApps and DeFi. Different Ethereum-based projects such as SushiSwap and TrueUSD have integrated with Avalanche. Furthermore, the platform is constantly working on improving interoperability between its own ecosystem and Ethereum, like through the development of bridges.Who Are the Founders of Avalanche?Avalanche was launched by Ava Labs, founded by Cornell University professor Emin Gün Sirer, and Cornell University computer science PhD’s Kevin Sekniqi and Maofan “Ted” Yin. Gün Sirer is a veteran in cryptographic research, having designed a conceptual peer-to-peer virtual currency six years before the release of the Bitcoin whitepaper. He was also involved in work on Bitcoin scaling solutions and research on Ethereum before the infamous The DAO hack in 2016.From that research arose the whitepaper that led to the foundation of Ava Labs in 2018. The project closed a seed round in February 2019 that included investors such as Polychain, Andreessen Horowitz and Balaji Srinivasan. Avalanche closed its initial coin offering in 2020 in under 24 hours, raising $42 million in the process.What Makes Avalanche Unique?Avalanche attempts to solve the blockchain trilemma, which posits that blockchains cannot achieve a sufficient degree of decentralization at scale. A consequence of this are high gas fees, as is often the case on Ethereum.To solve this problem, Avalanche designed three interoperable blockchains.The Exchange Chain (X-Chain) is employed to create and exchange the native AVAX tokens and other assets. Similar to the ERC-20 standard on Ethereum, these tokens follow a set of standardized rules. It uses the Avalanche consensus mechanism.The Contract Chain (C-Chain) hosts smart contracts and decentralized applications. It has its own Avalanche Virtual Machine, similar to the Ethereum Virtual Machine, allowing developers to fork EVM-compatible DApps. It uses the Snowman consensus mechanism.The Platform Chain (P-Chain) coordinates network validators, tracks active subnets and enables the creation of new subnets. Subnets are sets of validators, sort of like a validator cartel. Each subnet can be validating several blockchains, but a blockchain can only be validated by one subnet. It also uses the Snowman consensus mechanism.This division of computing tasks enables higher throughput without compromising on decentralization. For instance, private blockchains on the network could require its subnet’s validators to be sufficiently geographically decentralized or comply with certain regulations. Following this modular structure, Avalanche improves its interoperability with other blockchains wishing to integrate with the Avalanche ecosystem. Furthermore, the two different consensus mechanisms are designed with each blockchain’s requirements in mind, further improving their efficiency.How Many Avalanche (AVAX) Coins Are There in Circulation?The total supply of AVAX is 720 million. Its token distribution is as follows:2.5% - seed sale, with 10% released on mainnet launch and the rest being released every three months.3.5% - private sale, with 10% released on mainnet launch and the rest being released every three months.10% - public sale, with 10% released on mainnet launch and 15% released every three months over a period of 18 months.9.26% - allocated to the foundation, released over ten years.7% - community endowment, released over twelve months.0.27% - testnet incentive program, released over one year.5% - strategic partners, released over four years.2.5% - airdrops, released over four years.10% - team, released over four years.50% staking rewardsStaking AVAX currently provides an annual reward of 11.57%, with the minimum time for staking being two weeks with a minimum of 2,000 AVAX.How Is the Avalanche Network Secured?AVAX is traded on the Exchange Chain, which follows its own Avalanche consensus mechanism. Unlike proof-of-work or proof-of-stake, the Avalanche consensus mechanism does not have one leader processing transactions that get validated by others. Instead, all nodes process and validate transactions by employing a directed acyclic graph (DAG) protocol. That way, transactions are processed simultaneously, and validators' random polling ensures that transactions are correct with statistical certainty. There are no blocks in this consensus mechanism, allowing immediate finalization and significantly improving the blockchain’s speed.Where Can You Avalanche (AVAX)?AVAX is available on Binance, Bitfinex, Gate.io and Kucoin.Avalanche Built-in Blockchains and SubnetsAvalanche has three primary built-in blockchains.Exchange Chain (X-Chain)Used to send and receive funds on the Avalanche network, which is the X-Chain's only function. Additionally, transaction fees are fixed at 0.001 AVAX, and X-Chain provides speed benefits over C-Chain. X-Chain uses directed acyclic graph (DAG) technology.Platform Chain (P-Chain)Used for staking AVAX and facilitating validator activities. Users can become a validator or defer to one to collect their AVAX rewards on the P-Chain.Contract Chain (C-Chain)Avalanche's chain for decentralized finance, as it is the chain used for smart contract and DeFi apps. Most of Avalanche DApps are housed here and compatible with MetaMask.These three networks are secured and validated by the Primary Network, a special subnet. All custom subnets need to validate on the Primary Network by staking at least 2,000 AVAX.Avalanche subnets, or subnetworks, are dynamic sets of validators working together to achieve consensus on the state of a set of blockchains. Every blockchain is validated by one subnet, whereas one subnet can validate various blockchains. Validator nodes can be a member of multiple subnets.Every subnet validator has an incentive to adhere to an individual subnet's security and resource requirements. Every subnet can customize these incentives and may include token rewards, governance, etc.Subnets aims to bring application-specific networks to the broader Avalanche ecosystem. For example, an individual application, product, or service may require certain validator properties, such as memory or internet bandwidth. Validators meeting those requirements can join the Subnet to ensure smooth operations. Additionally, Subnets may have a native token economy and customized fee markets.Avalanche Subnets also support private blockchain development, in which predefined validators join. Those validators are the only ones who can see the content of that private blockchain, an option for organizations who want to keep sensitive information private.Related Pages:Check out Cardano (ADA) — a popular layer one blockchain.Check out Solana (SOL) — another high-speed layer one blockchain.Read our deep dive into Avalanche.Read our interview with Avalanche CEO Emin Gün Sirer.Get the latest crypto news and latest trading insights with the CoinMarketCap blog.          Avalanche分析加载中…Popular Tokens on the Avalanche C-Chain ChainGMXGMX¥436.982.20%Coq InuCOQ¥0.000041790.88%JOEJOE¥5.787.11%BENQIQI¥0.22821.29%PangolinPNG¥3.413.72%PLAYA3ULL GAMES3ULL¥0.0363214.22%Gamer ArenaGAU¥1.2652.02%KalaoKLO¥0.05714104.52%VersoVSO¥0.0096685.98%Platypus FinancePTP¥0.228120.55%AVAX HAS NO CHILLNOCHILL¥0.16887.45%Heroes ChainedHEC¥0.708311.57%Tether Avalanche BridgedUSDT.e¥7.210.34%IslanderISA¥0.00079475.94%NumberGoUpTechTECH¥0.0041593.22%MetaMUIMMUI¥0.95260.02%Bitcoin Avalanche BridgedBTC.b¥527,648.061.41%Gecko InuGEC¥0.00000122146.99%SnowballSNOB¥0.17131.28%KimboKIMBO¥0.0039110.82%最常浏览的加密货币CatgirlCATGIRL¥0.0000000065283.74%neversolNEVER¥0.00284337.25%RichQUACK.comQUACK¥0.0000000102210.23%EGOEGO¥0.60968.55%EggdogEGG¥0.0519428.69%ArtradeATR¥0.0907122.27%Baby ElonBABYELON¥0.0000000000839818.44%OpSecOPSEC¥13.396.67%WavesWAVES¥30.607.32%ApeWifHatAPEWIFHAT¥0.000001126593.52%CardanoADA¥5.351.38%NvirWorldNVIR¥0.09518.41%CzolanaCZOL¥0.0055691.80%BitcoinBTC¥509,630.613.69%Baby SoraBABYSORA¥0.000000000012020.08%MinuMINU¥0.000004531.94%Script NetworkSCPT¥0.4015.69%Bonk 2.0BONK2.0¥0.00000032672.36%Super TrumpSTRUMP¥0.0966221.42%Shiba InuSHIB¥0.00023090.07%全球 价格AVAX/USDUnited States Dollar$53.10AVAX/CNYChinese Yuan¥382.00大家还在看GoldMint$0.03343.36%Band Protocol$2.61.91%Uniswap$13.881.90%Firo$2.266.09%Chainlink$21.23.65%Oasis Network$0.16453.27%Blocknet$0.053133.14%yearn.finance$9,893.473.03%Solar$0.52184.28%MahaDAO$2.041.66%热门Aevo$3.063.42%SOHOTRN$0.00143262.36%Waves$4.267.15%Pepe$0.0000098258.82%Super Trump$0.0134321.07%Avalanche实时行情Avalanche 今日价格 为 ¥382.00 CNY，其 24 小时的交易量为 ¥13,258,431,553 CNY。 我们会实时更新AVAX兑换为CNY的价格。 Avalanche 在过去 24 小时内下跌了 2.77。 目前的 CoinMarketCap 排名为第 #10 位，其市值为 ¥144,131,237,730 CNY。 其流通供给量为 377,311,202 AVAX 个货币 此外，供给量上限为720,000,000 AVAX 个货币。目前 Avalanche 交易量最大的平台为 Binance, Bitunix, OKX, Bybit, 和 。 您可以在我们的 查找其他上市资产。加密货币货币Avalanche产品CMC LabsChatGPT PluginCrypto API加密货币指数网站涂鸦站点地图广告公司关于我们服务协议隐私政策Cookie preferencesCookie 政策社区规则免责声明方法论加入我们招聘中!支持申请表联系我们常见问题解答词汇表社交媒体X (Twitter)社区TelegramInstagramFacebookRedditTelegram© 2024 CoinMarketCap. 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Avalanche：公链中的隐形冠军 - 知乎

Avalanche：公链中的隐形冠军 - 知乎切换模式写文章登录/注册Avalanche：公链中的隐形冠军碳链价值-Tangent硬核、有趣的区块链新闻平台未来区块链之间一定会通过互操作形式连接在一起，不仅仅是让一条链上的资产转移到另一条区块链上，而是要构建一条数据、应用、服务、以及底层协议的通路，从这个角度来看，Avalanche更像是为区块链实现可操作性提供了一个完美入口，而当大门打开之后，我们肯定会看到一个充满星辰大海的新世界。作者：白夜编辑：黑土出品：碳链价值（ID：cc-value）不知不觉，2021年已过去近四分之一。总体来看，整个加密货币行业正在朝着好的方向发展，我们看到——比特币价格首次击穿6万美元，创下历史新高；以太坊2.0正式上线信标链，迭代升级工作有条不紊地推进；美国财政部首次允许国内的银行和联邦储蓄协会可使用公链和稳定币进行结算，甚至能直接使用公链来验证、存储、记录和结算支付交易；DeFi市场持续稳定发展，总锁仓量已超过650亿美元；NFT热潮引发巨大关注，拍卖纪录被一次又一次刷新，NFT代币总市值也正在近100亿美元。从「账面数字」上看，加密货币市场似乎发展的还算不错，但实际上，在区块链基础设施方面其实并未跟上行业快速增长的步伐。就拿以太坊来说，区块大小限制、高昂的gas费、缓慢的确认速度、以及网络带宽已经损害到一些项目在以太坊上的发展。在2020年夏季的DeFi热潮里，令人咋舌的矿工费司空见惯，巨鲸“垄断”着DeFi大额交易攫取大量收益。不仅如此，铸币、NFT购买等复杂的智能合约部署异常困难，有时甚至需要支付超出过去十倍之多的以太坊矿工费（或是等待数天时间）才能完成一笔交易，导致普通散户根本无力承受小额交易成本。不仅如此，就区块链行业现状而言，与早期不得不使用终端和基于文本工具的互联网非常相似，如今区块链因为缺少基础设施导致许多应用无法被大规模用户使用。即便选择走多链共存路线，同样很难承载如此之大的交易与生态应用，而多链操作的复杂度有时甚至令人厌烦，很容易导致用户流失。举个例子，对于那些刚刚入场的DeFi“小白”用户而言，他们必须先完成交易所KYC，然后购买ETH、安装钱包、写下助记词，再去学习什么是gas、如何发送交易等等，而这还仅仅是在以太坊上操作，如果想要使用其他区块链，就不得不重复所有步骤。虽然许多人将希望寄托在以太坊2.0和二层解决方案上，但现实情况似乎总是“慢半拍”，以太坊2.0全面升级可能需要数年时间（最近开发者社区更是为了EIP-1559吵得不可开交），不同二层解决方案在实现机制上千差万别，实际应用（尤其是重资产类型的应用）对于资金安全的要求更苛刻，基本上很难成为一劳永逸的办法。毫不客气地说，随着加密行业迅猛发展和近期牛市行情，区块链基础设施仅靠以太坊“一枝独秀”已经很难承担重压，这也刺激了一批公链项目“趁机”杀入这片红海，尤其是像BSC、Nervos、Tendermint、Avalanche等公链，其中最值得关注的无疑是获得Andressen Horowitz（a16z）、Polychain Capital等一众知名风投支持的可互操作区块链Avalanche01 从共识机制入手破解标准桎梏加密行业一直探索在不同区块链之间实现互通，但由于市场竞争过于激烈，许多公链往往会设置“围栏”各自为战，结果导致资产、dApp 产品以及用户之间的交互变得越来越困难。不仅如此，不同区块链的标准也各不相同，想要在两条或多条区块链之间现实互操作几乎不提可能，割裂性也变得越来越严重。之所以标准不一，主要是因为不同区块链选择的共识机制存在差异，现阶段，区块链领域里最主要的就是经典共识和中本聪共识，经典共识则具备高速、规模性以及节能的优势，中本聪共识则具备去中心化、鲁棒性的优点。为了尝试融合共识机制，2018年康奈尔大学教授Emin Gün Sirer、计算机学者Kevin Sekniqi 、Facebook Libra协议HotStuff共识第一作者Ted Yin创立了Avalanche雪崩协议，而Emin Gün Sirer在协议构建过程中发挥了决定性作用。Emin Gün Sirer是一名土耳其裔美国计算机科学家，他在普林斯顿大学获得本科学位，并在华盛顿大学完成研究生学业，并于2002年获得了计算机科学与工程博士学位。2003年，Emin Gün Sirer发布了Karma系统，也是世界上首个基于工作量证明进行分布式铸币的加密货币系统。事实上，Emin Gün Sirer是少数发现比特币共识机制存在问题的加密专家，为此他专门撰写过一篇论文《多数还不够，比特币的挖掘是脆弱的》（Majority is not Enough, Bitcoin Mining is Vulnerable），其中阐述了自私挖矿攻击，并提出比特币扩容解决方案Bitcoin-NG和比特币安全解决方案Bitcoin Covenants——所有这一切，都为Emin Gün Sirer打造Avalanche雪崩协议打下了坚实基础。作为一个基于随机抽样和亚稳态决策的全新协议，雪崩协议实现了经典共识和中本聪共识合并，在验证信息的过程不需要和全网节点比对，只要随机选择N个节点中的多数人即可，然后整个网络的节点一直重复此过程。这种节点间的验证形式，就像高山上的雪球滚落一样，会越滚越大且越来越快，因此在去中心化网络的基础之上更具规模性、安全性和高速性。正是基于Avalanche的全新共识， Avalanche雪崩协议（代币为AVAX）作为一个开源平台，是由Avalanche共识驱动的全新的公链。实际上，相比于比特币、以太坊等其他公链，Avalanche还能实现更高性能、安全性和效率，我们在下表中再做一个比较：Avalanche 能在大约在一秒钟内完成交易，每秒清算数千笔，这使得大批量的 P2P 支付和资产转移成为现实。可以说，独特的共识协议所带来的网络高性能以及创始人光鲜亮丽的背景和专业能力天然赋予了雪崩协议明星光环，更破解了标准桎梏，使其成为区块链和加密货币行业关注的焦点。02 从互操作性入手破解链间桎梏事实上，目前存在的很多加密资产并没有高效的交易方式，究其原因主要是因为在不同的链上发送和接收加密资产，需要用户使用多个钱包并了解两个完全不同的区块链，这对用户来说可能不太友好。在不具备良善的互操作性的基础下，区块链世界就会失去很多可能性，更不要说实现链与链之间的价值无缝转移了。毫无疑问，互操作性可以让区块链变得更加有效和实用，以Avalanche为例，Avalanche上的所有东西都可以被看作是它的一个子网，子网是一组动态的验证器，它们共同合作，就一组区块链的状态达成共识。每个链都是子网的一部分，目前Avalanche主网包含三个区块链：1、平台链（P-Chain）：Avalanche上的元数据链，协调验证器，跟踪活动子网，并允许创建新的子网，实现Avalanche支持的雪人共识协议。2、交换链（X-Chain）：Avalanche上默认的资产链，可以创建新的资产，在资产之间进行交换，以及跨子网转移，实现Avalanche共识协议。3、合约链（C-Chain）：Avalanche上默认的智能合约链，可以创建任何兼容Ethereum的智能合约，同样实现Avalanche支持的雪人共识协议。这三个链结合在一起，支持各种区块链元素自行组合和定制，能让任何人部署适合自己应用需求的“自定义”区块链，将任意复杂的规则集的资产数字化，而这其实不正是互操作性的要义吗？你会发现，不管是比特币、以太坊、还是其他公链，互操作性本质其实都是一样的，比特币用户可以待在比特币区块链上，以太坊用户可以待在以太坊区块链上，其他区块链用户分别待在各自区块链上，Avalanche并不是要强制打通这些链，而是通过理解不同区块链后，将它们融入到子网，在这种情况下，以太坊用户、比特币用户、以及其他任何一条区块链用户不需要做任何事情即可实现互操作。最近就有一个互操作性的典型示例：今年二月，一群开发人员就在Avalanche和以太坊区块链之间构建了“桥接机制”（bridging mechanism），允许DeFi用户在这两个生态系统之间转移资产，这意味着Avalanche成为了以太坊用户的“交易处理替代平台”，他们可以利用时间更短、费用更低廉的Avalanche来处理交易，实现区块链生态系统互补。对于以太坊区块链上的DeFi用户来说，他们所有交易都能在自己熟悉的以太坊钱包上完成，无需考虑底层“桥接机制”，使用体验和原生以太坊应用其实是没有任何区别的。03 总结随着新冠病毒疫情阴霾逐渐散去，人们对2021年充满了更多希望和期待。对于公链项目而言，都希望能在可操作区块链红海中杀出一条血路，虽然公链领域竞争激烈，但Avalanche却利用独特的互操作性特征找到了一种“共存之道”，他们并不想、也不会与以太坊或其他公链为敌。正如前文所提，Avalanche为加密社区提供了一个可以轻松转移资产的ETH桥梁，更多地扮演了以太坊社区“好朋友”的角色——据悉，目前用户已经从以太坊转移了超过1亿美元的资产到Avalanche。未来区块链之间一定会通过互操作形式连接在一起，不仅仅是让一条链上的资产转移到另一条区块链上，而是要构建一条数据、应用、服务、以及底层协议的通路，从这个角度来看，Avalanche更像是为区块链实现可操作性提供了一个完美入口，而当大门打开之后，我们肯定会看到一个充满星辰大海的新世界。发布于 2021-03-25 10:54交易所​赞同 8​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请

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区块链从入门到入魔5：Avalanche链详解 - 知乎

区块链从入门到入魔5：Avalanche链详解 - 知乎首发于区块链从入门到入魔切换模式写文章登录/注册区块链从入门到入魔5：Avalanche链详解缠论Joe自从接触区块链之后，发现自己的学习能力明显不足，技术与热点变化之快是任何一个行业都无法相比的。之前有大概一个多月的时间很忙，没有太关注区块链，结果发现自己已经跟不上节奏了。我认为未来区块链会像互联网一样颠覆我们生活的方方面面，为了不被落下，我每天会花1-2个小时学习区块链知识，即“日拱一卒，功不唐捐”。我会以笔记的形式不定期分享出来，让跟我一样对区块链入魔的小伙伴对区块链有更多的了解，如果有写的不对的地方也欢迎指出。一、什么是雪崩链（Avalanche）Avalanche是新一代的公链项目，试图在不影响去中心化的情况下提高可扩展性。不同于传统的公链项目，如以太坊的愿景是成为世界计算机，而Avalanche的目标在华尔街，希望创建一个商业化的去中心化金融平台。当然 Avalanche 目前还是集中在币圈，这个愿景尚需时日。主网上线时间：2020年9月创始人：Emin Gün SirerEmin Gün Sirer 教授的主要成就：在比特币诞生之前，Emin Gün Sirer 教授已经发表过几十篇关于分布式系统、操作系统和网络领域的学术论文，而他的学术生涯中很多时间都集中于研究分布式系统的各个细节。2001 年，开发了一个叫 Karma 虚拟货币系统，就运用了POW，比中本聪早了7年。截止到目前，Karma 系统的那篇论文被引用次数最多。于2010年，联合创办了IC3 全称为「The Initiative For CryptoCurrency & Contracts」，目的是推进区块链基础设施的发展。比特币诞生后，发表论文《Selfish Mining》，证明了对比特币发起攻击并不需要 51% 的算力，如果矿工采用论文中的挖矿策略，就会挖到更多的比特币。诚实节点的全网算力至少需要 67% 才能保证系统的绝对安全。Emin Gün Sirer 教授和团队转而研究如何安全保存加密货币的方案，提出了 Covenants 系统，主要是保障在资金被盗的情况下还可以取回。还研究过Layer 2网络，并提出 Teechain，类似于闪电网络。愿景：实现所有资产数字化（现实资产和虚拟资产）共识协议：Avalanche 和 Snowman 协议代币：AVAX发行上限：7.2亿（创世区块首先供给3.6亿枚）采用权益证明机制（POS），两种方式质押获取奖励：验证者：至少质押2000个 AVAX委托：至少需要委托25个 AVAX 给验证者交易费用机制：交易费用全部烧毁，而不是给验证者，增加AVAX的稀缺性交易发起者无需设置费用大小，由内建函数自动计算。网络越拥堵，费用越高创建子网需要的费用比普通转账要高，就是会消耗更多的AVAX下图是官方给出的雪崩链与传统链的对比：总结来看，雪崩链的优势：吞吐量更大：超过4500 tps，远高于以太坊。交易终结更快：以比特币为例，比特币需要等待6个区块之后才能在概率上的保证你之前发送的交易不会被撤销或篡改。6个区块就是1小时。而雪崩链能在2秒以内完成。环保、不浪费电：BTC需要专门的矿机，ETH需要高性能的显卡，而雪崩链二手电脑的普通CPU就可以。验证者数量更多：雪崩链目前的验证者节点已经超过1000个，优于波卡。女巫攻击的防护机制：比特币和以太坊都是工作量证明，波卡和雪崩链是权益证明更安全：雪崩链的作恶节点比例需要达到80%的才能对网络构成威胁。二、Avalanche 的架构与传统区块链不同，Avalanche 不是一条区块链，而是许多区块链的集合，类似波卡。更准确的说， Avalanche 由很多个子网构成，子网下有很多条的区块链。而在子网中，有一个特殊的子网，叫 Primary Network。它由3条区块链构成：P链（Platform Chain）：主要负责质押代币、协调网络验证者、创建自定义子网。当需要参与质押获得挖矿奖励时，是在这个链上进行的。X链（Exchange Chain）：主要负责点对点地创建和交易资产。我们一般从交易所提币到这个链上。C链（Contract Chain）：用于创建智能合约。地址格式同以太坊，主要在这个链上参与各种Dapp、DeFi项目。那么什么是子网呢？子网是一个验证小组：子网中有很多个验证节点，这些节点的工作是验证该子网下的单个或多个区块链。子网会设置成员资格条件，只有满足条件的验证者才能加入该子网。比如：要求验证者必须是某个国家的公民要求验证者完成实名认证要求验证者的电脑满足某种配置要求另外子网还具有以下三个特点：每个区块链只可以由一个子网验证，但一个子网可以验证多个区块链验证者可以加入多个子网，但必须满足对应子网的成员资格条件每个验证者必须参与验证 Primary Network接下来，我们来深入看一下 Primary Network 中的一些细节。Primary Network 相当于 Avalanche 的主网，负责验证 P链、X链和C链。这里也就明白了，为什么所有验证节点必须参与验证 Primary Network。因为节点越多越安全，Primary Network 负责的是整个 Avalanche 生态的安全。P链、X链和C链的数据结构：P链和C链采用的是与传统区块链相同的线性结构，而X链的数据结构不是线性的，是一种叫做有向无环图的数据结构，简称Dag（之后会讲）。共识协议：X链采用的共识协议也与其他链不同。X链采用 Avalanche 共识，P链和C链采用 Snowman 共识（两个共识的区别和实现方式会在之后说明）。最后举一个形象的例子总结下Avalanche的架构。我们可以将 Avalanche 比作大学的一个专业，Primary Network 就是必修课，其他子网是选修课。所有同学相当于节点，同学们必须上必修课课程（维护网络安全），而选修课（相当于其他子网）可以由同学们自由选择。有些同学想毕业后出国进修，所以他们会选择英语课（相当于实现特定功能的子网）。为了更好的完成英语的学习，同学们会组织各种学习小组（相当于区块链），如听力小组、作文小组等。三、Avalanche 共识协议共识是指一系列验证者对一个决议或决策达成一致的过程。在分布式系统过去40多年里，共识协议可以分成两大类，即经典共识协议（Classical Consensus Protocols）和中本聪共识协议（Nakamoto Consensus）。Avalanche 共识就是将这两大类共识的优点结合，形成的新一代共识协议。Avalanche 共识协议让所有节点并行工作，随机询问其他验证者。经过足够多的重复子采样后，交易就可以大概率被认定为真。所以 Avalanche 共识是一种概率共识，，把出错的概率降到 几亿分之一。（一）经典共识协议经典共识协议中最基本的就是拜占庭容错算法（BFT：Byzantine Fault Tolerance），由图灵奖获得者 Leslie Lamport 在1982年提出，旨在存在作恶节点传递错误信息的情况下促使各节点达成一致。BFT 采用许可投票、少数服从多数的原则来达成共识，并可容忍拜占庭节点（作恶节点）的比例不超过 1/3。用公式表示就是：设总的节点数量为n，其中作恶节点数量为m，当满足 n > 3m 时，就能达成共识。下面用一些例子来解释。当作恶节点比例恰好为 1/3 时：假设当前有3个节点 A、B 和 C，其中 C 是作恶节点。C 会发送与真实指令相反指令试图混淆其他节点，以阻碍达成共识。A 向 B 和 C 分别发出 True 的指令，而 B 从 C 收到的指令是 C 篡改过的 False。对 B 来说，他收到的 True 和 False 的比例是 1：1，故无法做出决策，也就无法达成共识。这次，假设 A 是作恶节点，A 会向 B 和 C 发出矛盾的指令。无论是 B 还是 C，都会收到 True 和 False 各一个，故无法达成共识。当作恶节点比例低于 1/3 时：假设有4个节点 A、B、C 和 D ，其中D是作恶节点， A 向其他3个节点发出 True 的指令。B 和 C收到的结果均是 (T, T, F)，B 和 C 会按照少数服从多数原则执行 True。D 为作恶节点，会选择 False，现在 True 和 False 的比例是 3:1，最终整个网络会执行指令 True。如果 A 是作恶节点，B、C 和 D 收到的结果均为 (T, T, F)，已经达成共识。当节点更多时，m=2，n=7 时：假设A-G 7个节点，其中 F 和 G 是作恶节点，B、C、D 和 E收到 4个T 和 2个F，所以执行True指令。最后节点数量上是5:2，所以达成共识。这里要注意的一个问题是，随着节点数量的增加，达成共识需要的计算呈指数增长。虽然 BFT 理论上可行，但 Lamport 没有考虑网络延迟，直接应用会存在许多问题。在1999年，又一位获得图灵奖的大神 Barbara Liskov 提出了实用拜占庭容错算法 （PBFT：Practical Byzantine Fault Tolerance），并降低了算法的复杂度。综合来看，经典共识协议具有以下特点：节点数量较少时，处理交易的速度快；成为节点需要满足成员资格要求（共识的正确性与安全性很大程度上依赖于这个特性）；随着节点数的增加，沟通成本呈指数级增长以上特性限制了节点数量，因此更适合用在联盟链等去中心化程度要求不高的区块链上。另外，节点有准入门槛也是经典共识协议难以在区块链领域大规模应用的一个原因。（二）中本聪共识中本聪协议大家应该比较熟悉了，而且很多大V讲的已经非常清楚了，我这里就简单说说。中本聪看到了经典共识协议的缺点，提出了工作量证明机制（Proof of Work）。中本聪协议的特点：无需信任其他节点，任一节点都可以离开或加入，任何矿工都可以出块；吞吐量低：每秒只能处理3-7笔交易；高延迟：交易需要等待10-60分钟；费电、不环保；（三）雪崩共识Avalanche 共识的灵感来源于“吃瓜”，学术上叫 Gossip Network。比如某明星爆绯闻后，公众会有 “相信” 与 “不相信” 两种倾向。这个时候，小明就会询问身边的朋友或看微博评论以获取别人的观点（相当于对身边的人做抽样）。当获得的小样本的观点倾向于 “相信” 时，小明就会受到影响，也倾向于选择 “相信”。不光小明会 “吃瓜”，小红、隔壁老王、路人甲都会用类似的方法 “吃瓜”，很快，越来越多的公众就会对本次绯闻事件达成共识。即使过程中某明星出来辟谣（相当于作恶节点），但还是会向着某一个方向达成共识。接下来具体阐述 Avalanche 共识是如何实现的。Avalanche 共识的发展经历了4个阶段，每个阶段都在前一个基础上进行了升级。1. Slush第一个阶段是Slush， 是最简单的协议，也是雪崩共识家族中最基础的协议。Slush 中有很多节点，每个节点都有三种状态，即无状态、真和假，分别用黄色、蓝色和红色表示。节点从无状态，即黄色开始。当某个节点收到交易后，该节点作为发起节点：首先，做出选择，蓝色代表接受交易，红色代表拒绝交易。假设该节点选择蓝色，即接受交易；接着，随机选择 5 个节点（5 是一个参数，实际要更大），询问各节点的选择；根据少数服从多数原则，确定小样本的倾向；如果5个中3个选蓝色，2个选红色，则小样本倾向为蓝色，发起节点维持原有状态不变；如果5个中1个选蓝色，4个选红色，则小样本倾向为红色，发起节点状态改为红色；以上过程，称为 子采样。由某个节点发起小样本抽样以达成局部共识。注意这里不是询问全部节点，而是随机询问小批量的节点，原理类似于机器学习中的小批量梯度下降，这是 Avalanche 速度快的一个原因。只进行一轮子采样得到的结果是不可靠的，子采样会受到样本的随机扰动影响。只有进行足够多轮的子采样，也就是，重复子采样，才能大概率的确信该笔交易是否为真。单个节点需要做的就是重复子采样。当某个节点被询问后，也就是被抽样后，相当于被激活，该节点就像之前第一个节点收到交易一样，重复着第一个节点需要做的工作。首先，被激活的节点选择一个颜色，这里一个选择红色一个选择蓝色。然后分别进行重复子采样，并根据采样结果更新自己的选择。下边的节点收到的采样结果还是蓝色，所以状态不变；上边的节点将自己的状态更新为蓝色。需要强调的是，为了演示方便，我只选择了2个。实际上被询问的5节点全部被激活，整个过程是并行的。信息传递的速度也是指数级别传播的，所以传播的速度会越来越快。就像滚雪球一样，开始很慢，逐渐加快速度，直到收敛，即达成共识。Slush 具备以下特点：无记忆（memoryless）：节点只保存当前状态的颜色，不保存历史记录；小样本：只询问小批量的节点，不像比特币要询问全部节点，所以会更快（原理类似小批量梯度下降）；保证达成共识：即使在50对50的最坏情况下，也会因为样本的随机扰动使得结果倾向于某个颜色，同时重复采样会加强这种倾向；（例子：即使是抛硬币，小样本下也会出现某一面出现的次数大于50%。所以总会打破50/50的局面的。）不可逆：当网络有了一个显著倾向时（如蓝色占大多数），会加速向蓝色收敛，向红色收敛的概率则变得很低。这个过程类似滚雪球，沿着下坡方向会越来越快，但不会向上坡方向移动。需要注意的是，当存在拜占庭节点或作恶节点时，Slush 协议安全性是不够的，这就引出了 Snowflake。2. SnowflakeSnowflake 协议属于拜占庭容错算法（BFT），在 Slush 的基础上对每一个节点增加了一个计数器（counter）。具体来说：每个节点都有一个计数器；每一轮子采样完成后，如果颜色与上一轮相同，则计数器加1；每一轮子采样完成后，如果颜色不同，则计数器重置为0；当计数器的值超过阈值 β 时，则接受该节点所倾向的颜色。也就是说，计数器记录的是连续获得相同颜色的次数，连续获得相同颜色的次数越多，说明分歧越小，当前结果的可靠性越高，当超过某个阈值时，就可以说该交易大概率是蓝色（或真）。计数器可以防止拜占庭节点带来的负面影响。拜占庭节点通过引入不确定性，即他们的选择与诚实节点相反，以此来阻碍网络达成有效共识。如果有拜占庭节点作恶，计数器的值会更频繁的归 0，很难超过阈值 β。对于拜占庭节点来说，只是在不停的重复子采样而不被接受，一直在做无用功。3. SnowballSnowball 在 Snowflake 原有计数器基础上增加了置信度（confidence）。Snowflake 中的计数器的记忆是短暂的，只能记录当前的数值，而不会保存历史的数值。而 Snowball 中 的置信度则记录了历史数值。每一轮的子采样，都会带来随机扰动。而置信度考虑了历史数据，减少随机扰动带来的影响。4. Avalanche最终，Avalanche 在 Snowball 的基础上添加有向无环图（DAG：Directed Acyclic Graph）。DAG 是一种非线性的数据结构，而像比特币、以太坊等传统区块链的数据结构是线性的。一个明显的区别是一个 DAG 节点可以有多个父节点和多个子节点，而线性结构的节点只能有一个父节点和一个子节点（分叉不算）。而 Snowman 共识建立在 Avalanche 共识之上，但对交易进行线性排序，即数据结构类似于比特币的线性结构。四、具体的例子举一个具体的例子来说明重复子采样、计数器和置信度如何在 Avalanche 共识中发挥作用。假设每个区块只打包一笔交易，每轮子采样随机询问5个节点。β 等于6，即当计数器数值达到 6 时，该交易被接受。明确三个概念：chit：当一轮子采样获得多数认可（子采样的过半数节点认可该交易），该交易获得1个chit（收据、凭证）置信度：该区块的chit与其所有后代区块的chit之和。计数器：计数器是每个区块及其后代连续获得多数认可的次数之和。下图，交易B有2个后代D 和 E，B、D、E在上一轮子采样后均获得1个chit，所以交易B的置信度为3。交易A 有4个后代，其后代和自己都有1个chit，所以置信度为 4 + 1 = 5。计数器计算方法类似，交易B的2个后代和自己都获得了1个chit，所以计数器的值应该为3。当收到新交易G时，经过一轮子采样，交易G获得了多数认可，获得了1个chit。因为交易G为其他区块的后代区块，所以其他区块的置信度和计数器均加1。交易A的计数器数值从5变为6，满足了阈值 β 的要求，故被接受。如果有人发动双花攻击，出现一笔与G冲突的交易G’，G 和 G’ 被放到冲突集合中。G’子采样没有获得多数认可（比如只获得了5个节点中的2票），所以G'没有得到chit。交易G'作为交易B和D的后代，交易B和D的计数器重置为0，置信度不变。而之前已经被接受的交易A不受影响。对于两笔冲突的交易G和G'（即double spend，双花），各节点会接受置信度更高的交易G，并在其后边继续出块。注：上面例子中的方框代表着一个一个的区块（官方命名为vertex，而不是block，为了好理解就本文还是叫成区块），每个区块包含父区块的哈希值和一些列交易。多笔交易被打包到区块后，看做一个整体被投票。如果一个区块被接受，那么其中的所有交易就都被接受；如果区块中有一笔交易不被认可，那么该区块以及其所有后代中的交易都被拒绝。本期内容就到这里了，文章很长，感谢能阅读到最后的小伙伴。END====系列推荐====区块链从入门到入魔1：波卡（Polkadot）区块链从入门到入魔2：再述波卡（Polkadot）区块链从入门到入魔3：波卡生态（Polkadot Eco）区块链从入门到入魔4：以太坊「伦敦」升级====往期推荐====更加优雅的因子挖掘技术之自动化特征工程机器学习真的能预测价格吗？因子投资“巫术”之遗传规划因子投资“巫术进阶”之遗传规划最通俗易懂的BERT原理与代码实现编辑于 2021-10-10 12:21区块链(Blockchain)区块链：从数字货币到信用社会（书籍）区块链项目​赞同 110​​8 条评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录区块链从入门到入魔区块

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