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Emin Gun Sirer:简单而强大的新型共识协议

Emin Gun Sirer:简单而强大的新型共识协议插图

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Emin Gun Sirer 丨 Avalanche 实验室创始人兼 CEO、康奈尔大学教授 我是康奈尔大学的教授,专注研究点对点(P2P)技术。在 2002 年到 2003 年期间,我第一个创建了使用 PoW 机制的加密货币,比中本聪大概早了 6 年。后来,我致力于提高比特币的安全性,预测了 The DAO 攻击,并制定了新的共识协议。

1、我们需要真正实现去中心化梦想的新协议

现有的协议目前连一个小国家的使用都支持不了。如果委内瑞拉采用 BTC,每个成年人每 36 天就会进行一次交易。以太坊曾因加密猫游戏陷入困境。我们无法通过这种基础设施实现主流采用。所以现在最重要的是找到可以扩展的新基础设施。

我也担心用户体验的问题。硬件钱包的可用性还有很多不足之处。与常规金融系统的整合,以及与稳定币挂钩等,都是至关重要的。当然,还有针对服务欠缺的行业的新应用程序。

如今的加密货币无法触及大众。它们没有扩展性——比特币开发者也承认这一点,他们也在另一个层面上寻找解决方案。挖矿消耗大量能量,从而导致价值从价值存储中流失。挖矿本质上是中心化的,将普通人排除在维护这个分布式账簿的过程之外。

Ava 解决了这些问题。它的去中心化特性和性能都是前所未有的,还具有现有链无法实现的新功能。许多区块链只允许大约 100 个矿工或区块生产者参与该系统,但 Avalanche 共识允许数,同时保持非常高的吞吐量。

使用 Avalanche 在全球范围内实现最终确认需要大约 1 - 2 秒的时间来达成最终确认。在我们的基准测试中,该系统能够达到约 10,000 TPS 的链上吞吐量。这些数字不仅仅是实验室的综合结果,因为我们的基准测试是在全球部署的 2000 个节点上收集的。

Avalanche(简写为 Ava)是分布式系统的一大突破。我们第一次有了能够真正扩展的共识协议,还能支持其他协议都不能支持的特性。它不仅可以将交易量以秒为单位进行扩展,还可以根据能够直接参与该系统的人数进行扩展。任何人都可以加入 Ava,帮助确保系统的安全,并可以因此获得奖励。

2、Avalanche 是第一个围绕亚稳态设计的共识协议

亚稳态是物理学中的一个概念,是相互作用粒子动力学系统中经常出现的一种现象。在这样的系统中,粒子可能处于一组混合的状态,但如果诱导得当,它们可以很快地稳定下来,即所有的粒子共享相同的状态。

你们也许在高中化学或物理课上看到过,溶液中可以沉淀出来晶体。亚稳态是指寻找能量较低的整体状态,在这种状态下,粒子发生相移,形成不变的、稳定的结构。它是一个动态混沌的过程,稳定地稳定下来,这正是我们希望在分布式系统中发生的事情。

Avalanche 共识很大程度上受到这一概念的启发。在共识协议中,大家希望每个人都同意账簿中的内容。亚稳态算法保证系统不会动摇或翻转 – 它会快速稳定并保持不变。

Avalanche 是第一个围绕亚稳态设计的共识协议。使用这种新机制完全改变了共识协议的游戏规则。过去昂贵且脆弱的东西现在可以更有效和更强大。

Ava 背后的核心思想是一项新的共识协议,彻底改变了数字货币的构建方式。我们执行交易的速度非常非常快。你不必等待,不需要像比特币那样,在 60 分钟内只能确认 6 笔交易,你不需要经历非常昂贵的挖矿过程。因此,它是一个很好的价值存储工具,也没有一个矿工需要支付巨额电费。

所以这是一项非常有效,具备高吞吐量的协议,可以实现每秒六千笔交易的速度,这在以前的数字货币行业是从来没有这样过的,因为人们认为达到这种水平的吞吐量是不可能的。

3、Avalanche 不使用“代币损失”的技术

数字货币的本意是制造一个非常去中心化的分类账,而目前现存的数字货币系统中,去中心化程度都是不够的,就说比特币,只有 19 个矿池,而我们可以有成千上万个参与者,它的包容性达到了前所未有的程度,速度更是无人能及,所以我们对自己的这项成果非常自豪,当然目前这项通证还没有对外发行,但我们已经在做私人测试了。

该代币将用作一种交易手段。女巫控制机制将是 PoS(权益证明机制),因此参与者将能够对代币进行风险投资以验证交易。该代币的持有者能够投票支持改进协议和生态系统。他们还可以对关键系统属性(例如代币的生成速度)拥有第一手发言权。他们可以使用代币对一些问题进行投票,比如治理问题。

事实上,我们是第一个致力于支持多个虚拟机的协议。我们目前既支持比特币脚本语言,也支持我们自己的本机虚拟机,并且我们还计划支持 EVM 和 WASM。

此外,其他代币将能够使用 Avalanche 作为协商一致前或协商一致后的机制。例如,PoW 代币可以使用 Avalanche 来商定进入每个区块的交易。或者,他们可以使用 Avalanche 自动建立检查点,以保护自己免受 51% 攻击。这将是 PoW 提供的安全性的补充。

事实上,协议中不会有任何“代币损失”。Avalanche 共识机制自然地杜绝了恶意行为,攻击网络所需的代币投注提供了必要的保护。

而经典的共识协议必须惩罚恶意行为,因为黑客发动攻击的代价为零。因此,使用 Avalanche 以外的协议运行监管节点是危险的。如果出现硬件或软件故障,可能会有失去这些协议的风险。我们相信静态的、平静的协议。大家的代币不应该有损失的危险。即使出现硬件故障,大家的代币也不应丢失。

这就是为什么 Avalanche 不使用“代币损失”的技术。投注代币的人始终能够收回他们的股份,如果他们参与了协议,他们还将获得一些新生成的代币,为他们保护网络的安全提供补偿。

Avalanche 协议很自然地、很好地防止了双花攻击。它的工作原理是,存在双花攻击时,网络运行一个重复采样协议,以确定哪些交易是有效的,哪些交易被网络的其他部分采用了。从本质上讲,每个参与者都会反复选择少数其他参与者,并询问他们认为应该采用哪一种交易。然后,他们将自己的行为转换到占主导地位的交易的后面,围绕已接受的交易构建和发展 DAG。这种重复采样和构建过程的亚稳性质保证了网络只采用其中的一次交易。

4、我们和比特币是共赢的存在

我们都非常努力地让比特币成为今天的样子。围绕比特币的建立,有很多人们对金融体系的良好祝愿,但比特币最大的问题是缓慢,不过我不认为比特币会消失,它将永远存在,价格也必然会涨涨跌跌,而我们的竞争对手是其他数字货币。

我们不想成为比特币杀手,我们和比特币是共赢的存在。

我既批判过大区块,也批判过小区块。如果我在区块大小的辩论中站在大区块的一边,那是因为我看到小区块用了我发现与科学推理不一致的论点,以及社交媒体操纵的手段。说句公道话,大区块也有一些不好的做法,我也谴责过他们。我非常希望我们能向科学证明的健全、可靠的系统发展。

排名前十的加密货币中,很多币的市值远远超过了它们的技术价值。我相信 BTC 和 BCH 都在探索两条合理的路径,一条是探索链下扩展,另一条是试图将原来的设计推进到网络和硬件允许的最大限度。

所有现存的加密货币都并非真正去中心化。我们所拥有的协议并不擅长拓展大量参与者,目前已经建立集中化的力量。对于采用 PoW 机制的加密货币而言,规模经济、获取廉价电力和进入供应链的能力意味着总会有少数硬件制造商主导采矿业,另外还存在 51% 攻击的风险。

股权证明(PoS)协议是解决加密货币集中化问题的更好方案。与 PoW 相比,PoS 可能更节能、更快、更具可扩展性和安全性。

2019 年 5 月我们创立区块链组织 Ava Labs,致力于开发 Ava 网络和加密货币,AVA 平台主要目标是提高结算速度,将于今年夏天全面启动。

正文完
 

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