全面拆解AVAX，从共识到子网，动态与项目分享

作者：钻石手DiamondHands令人惊讶的是，虽然核心的操作机制非常简单，但这些协议却带来了非常理想化的系统结果，使它们适合大规模部署。 ——Avalanche平台白皮书公链之战仍在继续，最近创造ATH的Luna，创始人Do Kwon的对赌协议，都让Terra大放异彩。Cosmos在不佳的市场环境下，仍然非常坚挺，同时靠着大量的空投预期也收获了不少关注。而作为T1级别的公链Avalanche，最近好像有些失声。虽然子网（subnet）也有不少人在讨论，但好像市场对于subnet的潜力或Avalanche本身的愿景并没有太明确的了解。最近Avalanche发布的2.9亿美金Multiverse激励计划，其中也有一些部分被「市场」忽视。作为长期关注Avalanche的韭菜一枚，我们认为这些被忽略的细节却恰好能证明Avalanche的坚定愿景与发展潜力。本期内容将从原理出发为大家分享什么是Avalanche，子网是什么，雪崩最近的一些市场动作和值得关注的几个项目，仅代表个人观点，非投资建议，欢迎大家在文末加入雪崩社群与我们一起交流。本期内容将不会涉及通证模型，锁仓情况等，此部分内容来自GalaxyDigital的文章：Galaxy Digital Research 剖析 AVALANCHE 已经讲的非常清晰，建议也配合此篇内容一起服用，效果更佳。Snowball+DAG，Avalanche是一个开放平台Avalanche给自己的定义是：一个适合部署Dapp和企业级区块链的开放平台。也因为Avalanche适合很多的区块链部署，所以当你去对比L1的公链时，其实从长期来看，把他和Polkadot和Cosmos这类多链并行的项目进行比较更合适。当然从本身的公链性能上来讲，Avalanche的交易速度和去中心化程度也是相对较优的。即使在节点倍增的情况下，链上的交易速度和安全性依然不会受到什么影响。相比于COSMOS，除了后文会介绍到的雪崩对传统金融上链的努力外，因为每一条subnet的创立都需要质押2,000 AVAX，因此Avalanche原生通证的价值捕获也更高。Avalanche与其他公链的核心区别在于共识协议，我们也将由此展开。Avalanche的共识演进Slush->Snowflake->Snowball->Avalanche，从简单重复采样到完备共识。共识是指：一系列独立的投票者（即：验证者）对一个决策达成一致的过程。过去的共识协议分主要为两类：1. 经典共识协议（Classical Consensus Protocols）2.中本聪共识协议（Nakamoto Consensus）但两者分别在规模化、交易速度等方面做出了妥协，也就有了后面我们经常聊到的区块链不可能三角。即：去中心化、高性能和高安全性不可能同时满足。而Avalanche的共识机制则宣称能打破区块链不可能三角的限制，以下是官方给出的不同共识机制对比。Avalanche的共识形成主要分为四个阶段，Slush、Snowflake、Snowball以及最后Snowball+DAG结合形成的Avalanche共识协议。在具体分享共识演进过程之前，了解雪崩的朋友可能听过一个词叫做：亚稳态（metastability）。亚稳态是指：触发器无法在某个规定时间段内达到一个可确认的状态。这也正和Avalanche不断的二次采样（subsample）有关系，我们从Slush开始。这是Avalanche得以演进的根基。Slush的灵感来源于流言协议Gossip Protocol（或称为：流行病协议Epidemic Protocol），Bitcoin就是用的流言协议来广播交易和区块信息的。为流言协议做一个形象化的比喻就是：想象一下流言传播的过程或者你吃瓜的过程，往往是由一个人先告诉你「是什么瓜？」，然后你又「把这个瓜传播」给其他人，最后大家「都知道了这个瓜」。图来自知乎用户@juniway而Slush对以上「吃瓜的过程」做了优化，即通过不断向身边的人求证这个瓜的真实性，最终确认自己是相信还是不相信。这个过程即：重复子采样。核心来讲，假设你有三种状态：1. 不确定状态：即你还没有被传播到，不知道是什么瓜；2. 相信此瓜：即你相信这瓜是真的；3. 不信此瓜：即你相信这瓜是假的。首先作为不知情的你，将通过如下过程完成共识。a) 带着信或者不信的预期开始进行采样；b) 被采样的节点返回他们是信或者不信的结果；c) 根据少数服从多数的原则，如果多数结果是相信（如相信：不相信=3:2），采样节点选择相信，如果多数结果是不相信（如相信：不相信=1:4），采样节点选择不相信。节点图来自知乎用户@JoeQuant-Jackal 提供而为了安全，会进行多次采样，如果连续几次采样结果都一致时，节点才会最终改变自己的状态。动态采样过程如下：图来自知乎用户@JoeQuant-Jackal 提供选取多少个节点，以及需要连续多少次采样一致，即白皮书里提到的参数 k 和 α。但如此采样的过程其实会遇到一个问题。即如果有恶意节点把自己调整为相反的状态，让那个采样的节点不能在正确的状态完成最终确认，则网络安全性就会不够。基于以上问题，就有了SnowFlake的概念，在Slush上加了一个计数器（counter）的概念。Slush有一个特点是：无记忆（memoryless），即节点只会保留最终的状态，但不会记录采样历史。而SnowFlake则会让节点保存「之前连续采样一致的次数」，具体执行如下：-为每一个节点增加一个计数器；-如果采样结果与上一轮不同，计数器重制为0；-如果采样结果与上一轮相同，计数器+1；最终当「连续采样一致的次数 α」大于「系统规定的某个数值 β」时，则完成状态的确认。这样的好处是，即使中间有错误的采样，如果节点以往的采样结果积累 α 是大于 β 的话，仍然可以完成状态的切换。但这种确认过程仍然会遇到一个问题，即如果作恶节点频发，计数器就会反复归0，这样某些节点就无法达成共识，从而一直在重复采样。基于以上问题，就有了Snowball的概念，将Snowflake里的计数器改进为了置信度（confidence）的概念。Snowflake的核心问题在于：节点作恶使计数器反复归零，最终造成网络无法达成共识。改进为「置信度计数器」之后，节点就不会因为单次采样与之前不同就改变状态或者把计数器归零，而是降低自己的置信度，最终颜色的改变会根据置信度的数值来决定。这就是Snowball共识的由来，也是Avlanche的核心之一。感兴趣的朋友也可以体验Snowball共识的形成过程，在矩阵图里拖动鼠标即可模拟作恶节点。而Avalanche在此基础上还做了一层升级。为了让网络更加高效和安全，Avalanche还为Snowball添加了DAG的概念。DAG：即Directed Acyclic Graph，有向无环图。区块链的数据结构是一个链表（暂不延伸），属于线性结构，而DAG则是一个图结构，这样一来就可以让交易平行进行从而加快交易速度。图来自知乎用户Peter 王广忠还有一个特点是，因为每笔交易都有一个定向的箭头（有向的概念），交易之间的父子关系会相互缠绕，因此如果要篡改一笔交易，就增加了篡改的复杂度，想要作恶的成本就会提高。因此Snowball + DAG 就是我们说的Avalanche共识协议。这里需要注意的是，雪崩的三条链并不都是Avalanche共识。因为P链和C链的数据仍然是链式结构的，所以Avalanche共识只能用于X链的交易场景，P链和C链采用的是一种基于Avlanche定制的线性共识Snowman。基于Avalanche和Snowman的共识，雪崩官方做了实测，数据显示即使在节点增加到2000时，吞吐量也不会有太大变化。即使以后节点再多，雪崩的共识仍然是以这种「重复子采样」的方式来完成，因此理论上网络仍然会保持较快的速度。以上则为Avalanche在共识方面的核心介绍，当然白皮书里还有一些细节，比如如何快速处理一些交易冲突的场景，节点变化对延迟的影响，avalanche怎么看待分片等问题，篇幅有限，先不展开。我们在白皮书中做了一些简单的标注，感兴趣的朋友可以微信公众号后台回复「AVAX」获取我们简易标注版的白皮书并进入社群。X/P/C链、Primary Network、验证者、子网与区块链的关系。市场上比较常见的图如下，图中详细的介绍了Primary Network的结构和特点。简单来讲：X链：主要用于创建和交易资产；P链：承载了Avalanche网络的元数据，并用于协调验证节点和创建子网；C链：这是一条兼容EVM的链，用于创建EVM相关的合约等。这里需要指出的是，只有X链是Avalanche共识，所以X链属于AVM（Avalanche Virtual Machines），目前用户使用较多的场景是：将Avalanche钱包与交易所钱包进行交互，而实际上这并不能代表X链的潜力和广泛的用例。Avalanche有一个愿景是希望把更多传统的金融资产带到链上，这就需要对资产进行定义，比如这个资产只能由某个国家的人进行交易，或只能在某个时段进行交易，或者在其他的定制化场景下交易等。X链的定义是：一个创建和交易数字资产的去中心化平台。这样的功能将有机会实现Avalanche的愿景，同时也是雪崩被市场广泛忽略的特点之一。由于对子网的讨论越来越多，子网涉及的验证者、与X/P/C链的关系等相关概念就需要一个更加完整的图来做梳理。我们将Primary Network、X/P/C链、子网、验证者的关系等做了如下的一张图总结，在这里有几个前置概念需要理清：1. 子网是由一系列为了达成区块链共识的验证者组成的网络；2. 每一条区块链只能由一个子网进行验证；3. 每个子网上的验证者可以验证多个子网；4. 每个子网都是Primary Network的一员，且需要质押2,000AVAX。图中分别列举了三个Subnets1/2/3，并分别由多个验证者的集合A/B/C进行验证。深入子网，探索Subnet规则与潜力。由上图看到，每一个Subnet都是PrimaryNetwork的一员，而在Primary Network中的P链又是为所有子网进行服务的，这也是为什么会说，自定义的子网在定制化自己区块链的同时，仍然享受了Avalanche整体网络的保障。同时作为子网，能看到Subet3可以同时验证Subnet2，但可以不用验证Subnet1。也就是说，每个自定义的子网可以只去关注/验证自己感兴趣的网络数据，而不用为不感兴趣的网络进行验证从而给自己增加负担。以上是子网的结构特点带来的好处。同时子网的核心潜力在于你可以自定义网络的规则，从而让这条链更适合自己的业务。比如上面说到的某些资产只能由某些国家的人进行交易，同样的，你也可以让自己网络上的节点只能由某些国家的设备接入，或者采用其他一些限制来打造自己的区块链。比如针对游戏的区块链，你希望验证节点的硬件配置比较高，也可以对相关验证者提出要求。最近比较火的两条游戏Subnet分别是由Crabada主导的Swimmer Network，以及由Defi Kingdom主导的DFK Chain，在网络速度提升和提供激励的同时，两者也都把各自的主要通证作为了新公链的gas fee并，增加原生通证的使用场景（消耗）。自定义区块链的同时也可以自定义虚拟机，如上图的Subnet3。目前Avalanche的C链主要是兼容EVM，而理论上讲开发者可以通过雪崩自定义各类的VM（Virtual Machine虚拟机），甚至使用Go语言。目前雪崩上有子网计划的项目不算多，除了前文提到的Crabada、Defi Kingdom外，还有Ascenders, Shrapnel, Cryptoseal等等，而大部分项目都是跟游戏相关且都还在开发阶段。虽然Avalanche以前也跟德勤等公司合作过定制区块链，但对于雪崩而言，Subnet的潜力仍未真正释放。目前Avalanche上的子网数量，感兴趣的朋友可以持续跟进。黑客松大赛与Multiverse激励计划。目前雪崩正在进行的几个大事情分别是巴塞罗那的Summit峰会，亚洲的黑客松计划，以及最新推出的2.9亿美金的Multiverse激励计划。以上动作都是在为Avalanche生态持续创造新鲜血液。关于黑客松与Multiverse这里不做更多介绍，感兴趣的朋友可以自行查看。这里主要想提一个被广泛忽略的事情：在Multiverse的计划中，有一段写到，Avalanche将会为机构提供链上的原生KYC功能。这样的功能恰好是Avalanche要把传统金融带到链上的又一重要动作。我们分Gamefi/Defi/NFT/DAO进行分享。1. Crabada作为Avalanche上用户最多的链游，其开发的子网SwimmerNetwork已开启测试；2. Defi Kingdom则是Multiverse计划中的第一个游戏子网项目；3. CryptoSeal致力于打造Avalanche上的Loot，目前子网也已上线测试；4. Ascenders最近刚开启游戏部分玩法的Demo公测，其交付质量也相对上乘；5. Wildlife世界上最大的手游开发商之一，其子网开发进度仍然值得关注。Trader Joe作为Avalanche的原生龙头Defi，其用户量/TVL/利润等一直排在前列，值得一提的事，在Trader Joe更改了经济模型后，其JOE的价值捕获也在提高，同时疑似官方将进一步发布NFT商城。如果说Defi要出一条子网，Trader Joe的可能性会比较高。1. Kalao是Avalanche原生的NFT交易平台，几乎所有的雪崩NFT都会上线Kalao，同时Kalao还提供了VR类的展示，Kalao可能会是NFT子网项目的发起者之一。3 HopperGames是Avalanche最近交易量第一的NFT，团队来自PartyAnimals，针对Hopper的NFT，团队设置了非常丰富的玩法，在我们看来，项目方也许可以把一些NFT的玩法、背后的设计逻辑等开放给更多的项目，从而打造自己的NFT子网。1. Colony是Avalanche上由社区驱动的DAO资方（目前还不够DAO），虽然Colony不一定自己会开发子网，但已经明确了会参与子网的质押计划。2. AVentures是Avalanche上较为出名的投资DAO，社区成员多为Avalanche OG，虽然目前主要专注于投资本身，但其地位也算Avalanche DAO项目的前列。以上内容均不是任何投资建议，只是对可能与子网发生联系的项目进行概述。欢迎大家在微信公众号后台回复「AVAX」进入社群与我们一起交流。当我们了解完AVAX的技术构成和目前子网可能的发展后，会对雪崩的整体有一个更清晰的认识。另外，在翻阅白皮书时，这句话让我们印象非常深刻：直译为：令人惊讶的是，虽然核心的操作机制非常简单，但这些协议却带来了非常理想化的系统结果，使它们适合大规模部署。用web3的语言翻译为：x*y=k（Uniswap的核心原理，恒定乘积）用web2的语言翻译为：大道至简技术上的创新并不易得，而一旦创新被创造，其影响力也会超出想象。市场真正需要的，正是创新，而不是各种仿盘。而当我们对创新进行研究和探索时，这个过程对我们自身带来的价值，也会出乎我们的意料。