Avalanche 101: Общий обзор платформы для интернета финансов

Published in

AVA Russia

12 min readOct 16, 2020

Благодаря тому, что наше комьюнити очень сильно выросло за последнее время, все больше людей интересуются Avalanche, и эта статья поможет новым членам сообщества освоиться и подготовиться к более детальному пониманию платформы.

Avalanche — это платформа, которая позволяет людям и предприятиям по всему миру создавать масштабируемые децентрализованные решения. Теперь, когда запущен мейннет Avalanche, мы хотели предоставить всем как можно более объемлющий обзор платформы, чтобы помочь вам быстрее понять, как работает Avalanche.

Из этой статьи вы узнаете:

Что из себя представляет Avalanche?
Что такое токен Avalanche (AVAX)? В чем его функция?
Что делает протокол консенсуса Avalanche уникальным?
Как работает платформа Avalanche?
Как работает стейкинг на Avalanche?
Кто работает над Avalanche?
Чем Avalanche отличается от Bitcoin и Bitcoin Cash?
Чем Avalanche отличается от Ethereum?
Чем Avalanche отличается от «Убийц Ethereum»?
Полезные ресурсы и материалы Avalanche

Что из себя представляет Avalanche?

Avalanche — это платформа с открытым исходным кодом для запуска приложений для децентрализованных финансов (DeFi) и развертывания корпоративных блокчейнов в одной взаимодействующей и хорошо масштабируемой экосистеме.

Это первая платформа со смарт-контрактами, которая финализирует транзакции менее чем за одну секунду, поддерживает весь инструментарий разработки Ethereum и позволяет миллионам независимых валидаторов генерировать блоки.

В дополнение к финализации менее, чем за секунду, Avalanche способна обеспечивать пропускную способность на несколько порядков выше, чем существующие блокчейн-сети (более 4500 транзакций в секунду), а порог безопасности намного превышает стандарт атаки 51% у других сетей.

Ключевым отличием Avalanche от других децентрализованных сетей является протокол консенсуса. Со временем люди, после того, как увидели работу блокчейн-сетей в реальных условиях, пришли к ложному пониманию того, что блокчейны должны быть медленными и не масштабируемыми. Протокол Avalanche использует новый подход к организации консенсуса для достижения надежных гарантий безопасности, быстрой финализации и высокой пропускной способности без ущерба для децентрализации.

Что такое токен Avalanche (AVAX)? В чем его функция?

Токен Avalanche (AVAX) является нативным токеном платформы Avalanche и используется для как для защиты сети путем размещения стейкинга, так и для организации p2p транзакций, оплаты сборов и обеспечения базовой единицы учета между несколькими подсетями, на которых работает платформа Avalanche.

Что делает протокол консенсуса Avalanche уникальным?

Ниже представлен сильно сокращенный материал, более равернуто вы можете прочитать в одной из предыдущих статей: https://medium.com/ava-russia/avalanche-consensus-101-4912c7d0c017
И сам принцип работы консенсуса Avalanche — в серии русскоязычных статей:
- Часть1, Slush
- Часть 2, Snowflake
- Часть 3, Snowball

За всю 45-летнюю историю распределенных систем было разработано всего три подхода к проблеме решения консенсуса: классический, Nakamoto и Avalanche.

После запуска практической реализации консенсуса Накамото в виде биткоина миру стал нужен консенсус, сочетающий в себе свойства обоих протоколов — надежность, децентрализация и масштабируемость в сочетании с преимуществами классического консенсуса — скорость, быстрая финализация и энергоэффективность . Звучит как версия пословицы “have your cake and eat it too.” для криптоиндустрии (русский аналог — сесть на два стула).

Avalanche берет эти свойства предыдущих решений и объединяет их в новый протокол, показывая, что вы можете получить лучшее как от классических, так и от Nakamoto-консенсусов без недостатков, присущих любому классу протоколов.

В этой статье материал может быть довольно сложным, учитывая что преподносится в сжатом виде. Если вы хотите прочитать более развернутые материалы о работе Avalanche, то можете обратиться к документации Ava Labs .

Когда транзакция попадает в сеть, случайно выбранные валидаторы Avalanche проходят через процесс независимого опроса других валидаторов, используемый для определения того, является ли транзакция предпочтительной и что остальная часть сети согласна с этим решением, называется «повторной случайной подвыборкой».

Далее валидаторы подвыборки случайным образом выбирают других валидаторов, формируя новые подвыборки, чтобы спросить их, решение. Они делает это снова и снова с новыми случайными выборками, пока не накопят достаточно данных, чтобы определить, что вероятность правильности их голосов настолько высока, что вероятность того, что его можно счесть неправильным, стремится к исчезающему минимуму. При достаточной уверенности решение принимается сразу же в процессе настолько быстро, что Avalanche может соперничать с крупными платежными системами по скорости транзакций в сети.

Помимо превосходной производительности по сравнению с существующими протоколами консенсуса, Avalanche не требует дорогостоящего специализированного оборудования для запуска ноды валидатора. Ноду Avalanche с большой вероятностью можно будет запустить на том компьютере, который вы используете сейчас и даже скорее всего, на каком-нибудь старом железе, которое может пылиться у вас в шкафу. Более того, ноды полностью активны и работают в полную силу только тогда, когда попадаются транзакции, которые им нужно проверить.

Неизвестно, сколько людей может участвовать в сети на самых глубоких уровнях. В то время как производительность классических протоколов экспоненциально ухудшается с увеличением числа участников (начиная примерно со ~ 100 узлов), Avalanche побил рекорд с более чем 1000 полными валидаторами, генерирующими блоки, в открытом тестнете, а также в течении недели после запуска мейннета в сети было более 500 валидаторов.

Сочетание этих факторов делает ноды Avalanche чрезвычайно экологичными, экономичными и доступными к запуску для людей по всему миру.

Как работает платформа Avalanche?

С Avalanche мы внедряем инновации на всех уровнях блокчейн-сетей. По сути, изначально это был прорыв в консенсусных протоколах, а затем последовало продолжение: уровень за уровнем изучались и прорабатывались такие объекты, как модели сетей и виртуальных машин, по которым еще не было достаточно наработанной базы.

В отличие от других сетей, которые навязывают условия одинаковые участия и работы в сети для всей системы и всех учасников, Avalanche позволяет отдельным лицам и предприятиям легко создавать мощные, надежные и безопасные приложения и настраиваемые блокчейн-сети со сложными наборами правил или портировать уже существующие приватные или публичные сети, подходящие под юзкейс пользователя.

Возьмем, к примеру, финансовое учреждение, подчиняющееся нормам по регуляции и желающее выпустить цифровые активы. В системе, где учреждение не может контролировать, какие ноды проверяют работу сети, невозможно обеспечить соответствие законам и нормативам. В Avalanche это учреждение может получить полный контроль над виртуальной машиной и сетью, которые они сами же запустили и контролируют, прописав также условия работы и запуска ноды в своей приватной сети.

DLT (Distributed Ledger Technology — технология распределенного реестра) Avalanche использует структуру из трех основных блокчейнов, которые разделяют критически важные функции и даже используют разные структуры данных, чтобы дать разработчикам максимальную гибкость и контроль над своими приложениями.

Первая подсеть — для работы с активами, X-Chain. X-Chain облегчает создание и обмен активами между людьми в одноранговой сети, в том числе с нативным токеном Avalanche, AVAX. Главный нюанс заключается в том, что в отличие от традиционных блокчейнов, в которых транзакции организованы в хронологическом порядке или по высоте блока, X-Chain в Avalanche представляет собой ориентированный ациклический граф (DAG).

DAG’и связывают отдельные транзакции с другими транзакциями в группы, а не ждут, пока блоки транзакций объединятся и будут проверены вместе. Благодаря оптимизации для больших объемов транзакций группы DAG имеют значительное преимущество в масштабируемости.

Вторая подсеть, C-Chain, представляет собой уже стандартный блокчейн со смарт-контрактами Avalanche и со сверхбыстрой реализацией виртуальной машины Ethereum. Он полностью, из коробки, совместим со смарт-контрактами Solidity и инструментами Ethereum, поэтому Ethereum-разработчики могут легко переносить свои приложения в экосистему Avalanche.

Если X-Chain — это DAG, то C-Chain использует модифицированную версию консенсуса Avalanche для более традиционного по построению блокчейна, необходимого для смарт-контрактов.

Наконец, есть Platform-chain (P-Chain). P-Chain отвечает за размещение, координацию валидаторов в сетях и создание пользовательских подсетей. Каждый валидатор Avalanche размещает свои стейки именно в P-Chain, чтобы помочь защитить базовую сеть, и эти валидаторы могут затем формировать динамические публичные или приватные наборы валидаторов для управления подсетями.

В этих подсетях валидаторы имеют полный контроль над данными, экономической моделью, виртуальной машиной и т.д. Это означает, что набор валидаторов может переноситься через виртуальные машины из любой другой блокчейн-сети, чтобы можно было эффективно заменить базовый механизм консенсуса и оптимизировать производительность этих сетей и логику смарт-контрактов.

Как работает стейкинг на Avalanche?

Стейкинг — это естественный механизм для участия в работе публичной, открытой сети, который предлагает прямой экономический аргумент: вероятность успеха атаки прямо пропорциональна четко определенной функции денежных затрат. Ноды со стейкингом экономически мотивированы действовать добродетельно и избегать поведения, которое может повредить стоимости их доли в заблокированных на ноде средствах.

Узел, желающий войти в сеть, может свободно сделать это, сначала выставив и заблокировав стейк, который нельзя перемещать в течение определенного периода времени, устанавливаемого держателем токенов. После принятия стейк не могут быть отменен, как и не могут быть разблокированы токены в нем, чтобы гарантировать, что узлы совместно используют одно и то же стабильное представление о сети. И еще лучше, как для держателя токена, так и для сети, что этот стейк не требует дополнительных затрат на содержание.

В отличие от других систем, которые также предлагают механизм Proof-of-Stake (PoS), AVAX не использует слешинг, и, следовательно, все токены из стейка возвращаются по истечении периода размещения.

Слэшинг — это действие, управляемое протоколом, когда валидатор вынужден терять часть своих застейканых средств из-за поведения, которое сеть считает нечестным или неисправным. Эти штрафы налагаются без какого-либо вмешательства человека и могут быть приведены в действие в том числе из-за таких ошибок, как сбой питания, переводящий узел в автономный режим.

Вокруг слэшинга ведутся серьезные споры, но на самом деле он делает стейкинг непредсказуемым (что также может быть препятствием для участия) и к тому же пользователи могут пострадать из-за ошибок в клиентском программном или аппаратном обеспечении.

Мы верим в создание мощной, но предсказуемой «технологии спокойствия». В технологиях, разработанных для решения задач реального мира, а не нацеленных на соблюдение идеальных условий.

В Avalanche нет рисков для токенов в стейке из-за каких-либо сбоев в работе сети.

Подробнее о том, как делать ставки AVAX с помощью кошелька Avalanche Wallet, см. В этом руководстве .

Кто работает над Avalanche?

Ava Labs, компания, стоящая за платформой Avalanche, была создана соучредителями — профессором Эмином Гюн Сирером, кандидатом наук Кевином Секники и Маофаном «Тедом» Инь, первым автором протокола HotStuff, используемого в Libra Facebook’а.

Постепенно это выросло в команду экспертов мирового уровня в областях информатики, бизнеса, экономики, финансов и юридического права как с офисами в Нью-Йорке и Итаке, Нью-Йорк, так и с остальными членами команды по всему миру. Мы увлеченные люди, создающие бесшовный мир финансовых услуг, переопределяя способы создания и использования финансовых приложений.

Чем Avalanche отличается от Bitcoin и Bitcoin Cash?

По сравнению с Bitcoin, Bitcoin Cash и другими монетами Proof-of-Work, конкурирующими за замену фиатных денег, Avalanche может выглядеть как совершенно другой вид криптоактивов, но на самом деле у нас есть некоторые общие черты.

Avalanche — это актив с фиксированной капитализацией, в обращении которого находится не более 720 млн AVAX. Он использует модель UTXO Сатоши для одноразовых учетных данных в целях облегчения платежей, а не модель учетных записей как например, Ethereum. Наконец, Avalanche структурирует транзакции, такие как Segwit, без проблем с обратной совместимостью и использует формат адреса Bech32, чтобы минимизировать ошибки и повысить удобочитаемость.

Однако, в отличие от Bitcoin, консенсус Avalanche изначально разработан для обеспечения скорости, масштабируемости и гибкости в реализации.

Финализация транзакций в сети BTC занимает в среднем в районе 1 часа. Финализация же транзакций в Avalanche составляет менее секунды.
Работа блокчейна Bitcoin сосредоточена вокруг 2 дюжин майнинговых пулов и некоторого количества индивидуальных майнеров. Avalanche может вместить от тысяч до многих миллионов блок-продюсеров, не теряя производительности и актуальности сети.
Bitcoin в среднем может выполнять ~ 7 транзакций в секунду. Avalanche продемонстрировал 6500 транзакций в секунду, демонстрируя, что он может обеспечить пропускную способность уровня платежных систем Visa.

Avalanche использует модель Proof-of-Stake для гарантии сетевой безопасности, которая является экологически чистой и не требует узкоспециализированных (читай: дорогих) майнинговых установок, которые опосредованно и стали причиной централизации майнинга. Это означает, что тысячи и даже миллионы людей могут полноценно участвовать в работе сети Avalanche, имея только компьютер и подключение к Интернету — это и есть настоящая децентрализация.

С помощью Avalanche мы реализуем некоторые из наших любимых качеств Bitcoin, но при этом оптимизируем остальную часть системы для смарт-контрактов и выпуска активов.

Чем Avalanche отличается от Ethereum?

В сравнению с Ethereum сходство Avalanche гораздо более очевидно на поверхностном уровне. Ведь мы полностью поддерживаем виртуальную машину Ethereum (EVM) и ее инструменты, но фундаментально мы подходим к нашим общим проблемам по-разному.

На данный момент Ethereum использует майнинг за счет Proof-of-Work, такой же как и у Bitcoin, и намеревается перейти на Proof-of-Stake при запуске Ethereum 2.0. Хотя PoW является отличной основой для надежных протоколов, эта стабильность достигается за счет преднамеренного замедления сетевых действий и подтверждений. Rомпромисс в тезисе о «цифровом золоте» применим для Bitcoin, но совершенно не подходит для Ethereum, перед которым стоит непростая задача в виде поддержания быстро развивающегося мира DeFi.

Пока сеть Ethereum использует PoW, ей будет сложно масштабироваться без больших комиссий и очень высоких нагрузок сети. Переход Ethereum 2.0 на PoS поможет, но он также привносит значительную сложность и риски выполнения благодаря подходу к масштабированию, в виде шардинга, который направлен на обработку транзакций одновременно и параллельно, а не последовательно.

Avalanche решает проблему масштабирования, исходя из парадигмы основы децентрализованных сетей — консенсуса. Протоколы семейства Avalanche способны достигать финализации транзакций менее чем за секунду, поддерживать скорость более 4500 транзакций в секунду и масштабироваться до миллионов полных нод-валидаторов, создающих блоки, и участвующих в консенсусе.

В отличие от Ethereum, где приложения должны конкурировать за один и тот же конечный пул сетевых ресурсов, что ведет к росту комиссий для всех участников, приложения в Avalanche могут работать в своих собственных независимых блокчейнах, называемых подсетями и проверяемыми динамическим настраиваемыми набороми валидаторов. Эти подсети подключены ко всей экосистеме из других DLT (подсетей) на Avalanche, но их взаимоотношения являются чисто добавочными (например, передача ценности между сетями), а не конкурентными.

Это не только позволяет создавать приватные подсети, но и позволяет разработчикам определять правила, экономику, участников и безопасность их реализации внутри подсетей.

Мы взяли как наиболее функциональные части Bitcoin, добавив к этому удивительных инноваций Ethereum и EVM, изменив при этом основную механику, чтобы сделать сеть быстрее, легче и дешевле в эксплуатации.

Чем Avalanche отличается от «Убийц Ethereum»?

Мы не считаем себя убийцами Ethereum. Многие из людей, работающих над Avalanche, сделали свои первые шаги в криптовалюте, работая с экосистемой Ethereum, и мы все еще любим сообщество Ethereum, их потенциал и работу. Фактически, мы считаем, что дополняем Ethereum как сеть-страховка, поскольку вторая по величине криптовалюта по рыночной капитализации готовится к переходу на совершенно иной принцип работы, сопряженный с некоторыми рисками.

Проекты, которые гордо называют себя Убийцы Ethereum, используют протоколы из семейства классических, ограничения которых хорошо изучены и тщательно исследованы за последние 40 лет.

Эти проекты часто наиболее откровенны в отношении пропускной способности и скорости транзакций и подозрительно умалчивают об их децентрализации, которая характеризуется количеством участников. Или же полагаются на назначаемые ноды-лидеры, их чего вытекают компромиссы по безопасности сети от действий небольших групп, имеющих такой большой контроль.

В отличие от этих убийц Ethereum, Avalanche действительно обеспечивает и секундную финализацию, и высокую пропускную способность, и за счет этого эффективность без ущерба для децентрализации или безопасности.

В Avalanche валидаторы проходят через индивидуальные выборки, чтобы определить, какие узлы выбрать. Каждый узел делает выборку без учета выбора, сделанного другими узлами. Никакого преференциального режима или предприятий, покупающих специальные места для наблюдения за узлами с меньшими привилегиями.

Чтобы было ясно, это не просто . Потребовался первый крупный прорыв за более чем десятилетие, чтобы сделать возможным то, что ученые и исследователи — в том числе наша команда, — никогда не будет достигнуто.

Ресурсы и полезные материалы Avalanche:

Avalanche в соцсетях:

Официальные документы и документация:

Документация (учебные пособия, руководства и др.)
Платформа
Консенсус
Токеномика

Инструменты:

Кошелек Avalanche : простой, безопасный, не кастодиальный кошелек для хранения активов Avalanche.
Avalanche Explorer : аналитический инструмент, который позволяет людям искать в сети Avalanche транзакции, адреса и другие действия на платформе.
Avascan : независимый блокчейнов-эксплорер для Avalanche, разработанный при поддержке Avalanche-X
VScout : инструмент аналитики для исследования подсетей Avalanche ( пулы динамических валидаторов)
AvaxMap : все активные узлы, работающие на Avalanche

Заметное освещение Avalanche в СМИ:

Проекты, работающие с Avalanche:

Об Avalanche:

Avalanche — это платформа с открытым исходным кодом для запуска децентрализованных финансовых приложений и внедрения корпоративных и публичных блокчейнов в одной взаимосовместимой, высокомасштабируемой экосистеме. Разработчики, использующие Avalanche, могут легко создавать быстрые, надежные и безопасные приложения и пользовательские блокчейн-сети с настраиваемыми сложными наборами правил, или же использовать уже существующие решения в виде приватных и публичных субсетей