Avalanche : une nouvelle famille de protocoles de consensus
Resumen
Avalanche Plataforma 2020/06/30 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer Resumen. Este documento proporciona una descripción general de la arquitectura de la primera versión de la plataforma Avalanche, nombre en código Avalanche Borealis. Para obtener detalles sobre la economía del nativo token, denominado $AVAX, 5 Guíe al lector al documento de dinámica token [2] adjunto. Divulgación: La información descrita en este documento es preliminar y está sujeta a cambios en cualquier momento. Además, este documento puede contener “declaraciones prospectivas”.1 Confirmación de Git: 7497e4a4ba0a1ea2dc2a111bc6deefbf3023708e 1 Introducción 10 Este documento proporciona una descripción general de la arquitectura de la plataforma Avalanche. El enfoque clave está en las tres claves. diferenciadores de la plataforma: el motor, el modelo arquitectónico y el mecanismo de gobernanza. 1.1 Avalanche Metas y Principios Avalanche es una plataforma blockchain de alto rendimiento, escalable, personalizable y segura. Se dirige a tres Casos de uso amplios: 15 – Creación de blockchains específicos de la aplicación, que abarcan permisos (privados) y permisos (públicos) implementaciones. – Construcción y lanzamiento de aplicaciones altamente escalables y descentralizadas (Dapps). – Construir activos digitales arbitrariamente complejos con reglas, convenios y cláusulas personalizadas (activos inteligentes). 1 Las declaraciones prospectivas generalmente se relacionan con eventos futuros o nuestro desempeño futuro. Esto incluye, pero no es limitado al desempeño proyectado de Avalanche; el desarrollo esperado de sus negocios y proyectos; ejecución de su visión y estrategia de crecimiento; y finalización de proyectos que se encuentran actualmente en marcha, en desarrollo o de lo contrario bajo consideración. Las declaraciones prospectivas representan las creencias y suposiciones de nuestra administración. sólo a partir de la fecha de esta presentación. Estas declaraciones no son garantías de desempeño futuro ni de No se debe confiar en ellos. Dichas declaraciones prospectivas necesariamente involucran hechos conocidos y desconocidos. riesgos, que pueden causar que el desempeño y los resultados reales en períodos futuros difieran materialmente de cualquier proyección expresado o implícito en este documento. Avalanche no asume ninguna obligación de actualizar las declaraciones prospectivas. Aunque Las declaraciones prospectivas son nuestra mejor predicción en el momento en que se hacen, no se puede garantizar que sean resultará ser exacto, ya que los resultados reales y los eventos futuros podrían diferir materialmente. Se advierte al lector que no confiar indebidamente en declaraciones prospectivas.
Résumé
Avalanche Plateforme 30/06/2020 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph et Emin G¨un Sirer Résumé. Cet article fournit un aperçu architectural de la première version de la plateforme Avalanche, nom de code Avalanche Borealis. Pour plus de détails sur l'économie du token natif, étiqueté $AVAX, nous 5 guidez le lecteur vers le document de dynamique token ci-joint [2]. Divulgation : Les informations décrites dans ce document sont préliminaires et sujettes à modification à tout moment. De plus, ce document peut contenir des « déclarations prospectives ».1 Validation Git : 7497e4a4ba0a1ea2dc2a111bc6deefbf3023708e 1 Introduction 10 Cet article fournit un aperçu architectural de la plate-forme Avalanche. L'accent est mis sur les trois éléments clés différenciateurs de la plateforme : le moteur, le modèle architectural et le mécanisme de gouvernance. 1.1 Avalanche Buts et principes Avalanche est une plateforme blockchain hautes performances, évolutive, personnalisable et sécurisée. Il cible trois cas d'utilisation généraux : 15 – Création de blockchain spécifiques à l'application, couvrant les autorisations (privées) et sans autorisation (publiques) déploiements. – Création et lancement d’applications hautement évolutives et décentralisées (Dapps). – Créer des actifs numériques arbitrairement complexes avec des règles, des clauses et des avenants personnalisés (actifs intelligents). 1 Les déclarations prospectives se rapportent généralement à des événements futurs ou à nos performances futures. Cela inclut, mais n'est pas limité aux performances projetées de Avalanche ; l'évolution attendue de son activité et de ses projets ; exécution de sa vision et de sa stratégie de croissance ; et la réalisation de projets actuellement en cours, en développement ou sinon à l'étude. Les déclarations prospectives représentent les convictions et hypothèses de notre direction. seulement à compter de la date de cette présentation. Ces déclarations ne constituent pas des garanties de performances futures et des il ne faut pas s’y fier. Ces déclarations prospectives impliquent nécessairement des informations connues et inconnues. risques, qui peuvent faire en sorte que la performance réelle et les résultats des périodes futures diffèrent sensiblement des projections. exprimé ou implicite dans les présentes. Avalanche n'assume aucune obligation de mettre à jour les déclarations prospectives. Bien que les déclarations prospectives constituent notre meilleure prédiction au moment où elles sont faites, rien ne garantit qu'elles s’avérera exact, car les résultats réels et les événements futurs pourraient différer sensiblement. Le lecteur est averti de ne pas de se fier indûment aux déclarations prospectives.
Introducción
10 Este documento proporciona una descripción general de la arquitectura de la plataforma Avalanche. El enfoque clave está en las tres claves. diferenciadores de la plataforma: el motor, el modelo arquitectónico y el
Introduction
10 Cet article fournit un aperçu architectural de la plate-forme Avalanche. L'accent est mis sur les trois éléments clés différenciateurs de la plateforme : le moteur, le modèle architectural et le
El motor
60 La discusión sobre la plataforma Avalanche comienza con el componente central que impulsa la plataforma: el motor de consenso. Antecedentes Los pagos distribuidos y, en términos más generales, el cálculo, requieren un acuerdo entre un conjunto de máquinas. Por lo tanto, los protocolos de consenso, que permiten a un grupo de nodos llegar a un acuerdo, se encuentran en el corazón de blockchains, así como casi todos los sistemas distribuidos industriales a gran escala implementados. el tema 65 ha recibido un amplio escrutinio durante casi cinco décadas, y ese esfuerzo, hasta la fecha, ha dado solo dos familias de protocolos: protocolos de consenso clásicos, que se basan en la comunicación entre todos, y el consenso de Nakamoto, que se basa en la minería proof-of-work junto con la regla de la cadena más larga. Mientras que los protocolos de consenso clásicos pueden tener baja latencia y alto rendimiento, no se escalan a un gran número de participantes ni son robusto en presencia de cambios de membresía, lo que los ha relegado en su mayoría a puestos autorizados, en su mayoría 70 Implementaciones estáticas. Los protocolos de consenso de Nakamoto [5, 7, 4], por otro lado, son sólidos, pero adolecen de altas latencias de confirmación, bajo rendimiento y requieren un gasto de energía constante para su seguridad. La familia de protocolos Snow, presentada por Avalanche, combina las mejores propiedades de los protocolos de consenso clásicos con lo mejor del consenso de Nakamoto. Basado en un mecanismo de muestreo de red liviano, logran baja latencia y alto rendimiento sin necesidad de acordar la membresía precisa del 75 sistema. Escalan bien desde miles hasta millones de participantes con participación directa en el protocolo de consenso. Además, los protocolos no hacen uso de la minería PoW y, por lo tanto, evitan su exorbitante Gasto de energía y posterior fuga de valor en el ecosistema, lo que produce un producto liviano, ecológico y silencioso. protocolos. Mecanismo y propiedades Los protocolos Snow funcionan mediante muestreo repetido de la red. Cada nodo 80 sondea a un conjunto pequeño de vecinos, de tamaño constante y elegidos al azar, y cambia su propuesta si se obtiene una supermayoría. admite un valor diferente. Las muestras se repiten hasta que se alcanza la convergencia, lo que ocurre rápidamente en operaciones normales. Aclaramos el mecanismo de funcionamiento mediante un ejemplo concreto. Primero, se crea una transacción mediante un usuario y enviado a un nodo de validación, que es un nodo que participa en el procedimiento de consenso. es entonces 85 propagado a otros nodos de la red a través de chismes. ¿Qué sucede si ese usuario también emite un conflicto?4 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer transacción, es decir, un doble gasto? Para elegir entre las transacciones en conflicto y evitar el doble gasto, cada nodo selecciona aleatoriamente un pequeño subconjunto de nodos y consulta cuál de las transacciones en conflicto los nodos consultados creen que es el válido. Si el nodo que realiza la consulta recibe una respuesta de supermayoría a favor de una transacción, entonces el nodo cambia su propia respuesta a esa transacción. Cada nodo de la red 90 Repite este procedimiento hasta que toda la red llega a un consenso sobre una de las transacciones en conflicto. Sorprendentemente, si bien el mecanismo central de operación es bastante simple, estos protocolos conducen a dinámicas de sistema deseables que los hagan adecuados para su implementación a gran escala. – Sin permiso, abierto al abandono y robusto. La última serie de proyectos blockchain emplean música clásica protocolos de consenso y, por lo tanto, requieren pleno conocimiento de los miembros. Conociendo el conjunto completo de par95 participantes es bastante simple en sistemas cerrados y autorizados, pero se vuelve cada vez más difícil en sistemas abiertos y Redes descentralizadas. Esta limitación impone altos riesgos de seguridad a los titulares existentes que emplean tales protocolos. Por el contrario, los protocolos Snow mantienen altas garantías de seguridad incluso cuando existen discrepancias bien cuantificadas entre las vistas de la red de dos nodos cualesquiera. Validadores de protocolos Snow disfrute de la capacidad de validar sin conocimiento continuo de membresía completa. Son, por tanto, robustos. 100 y muy adecuado para blockchains públicos. – Escalable y descentralizado Una característica central de la familia Snow es su capacidad de escalar sin incurrir en compensaciones fundamentales. Los protocolos Snow pueden escalar a decenas de miles o millones de nodos, sin delegación a subconjuntos de validators. Estos protocolos disfrutan de la mejor descentralización del sistema de su clase, lo que permite cada nodo para validar completamente. La participación continua de primera mano tiene profundas implicaciones para la seguridad. 105 del sistema. En casi todos los protocolos proof-of-stake que intentan escalar a un conjunto grande de participantes, El modo de operación típico es permitir el escalamiento delegando la validación a un subcomité. Naturalmente, esto implica que la seguridad del sistema es ahora precisamente tan alta como el costo de la corrupción del subcomité. Además, los subcomités están sujetos a la formación de cárteles. En los protocolos tipo Snow, dicha delegación no es necesaria, lo que permite que cada operador de nodo tenga un primer110 mano diga en el sistema, en todo momento. Otro diseño, normalmente denominado fragmentación de estado, intenta para proporcionar escalabilidad al paralelizar la serialización de transacciones a redes independientes de validators. Desafortunadamente, la seguridad del sistema en un diseño de este tipo sólo llega a ser tan alta como la más fácil de corromper. fragmento independiente. Por lo tanto, ni la elección de subcomités ni la fragmentación son estrategias de escalamiento adecuadas. para plataformas criptográficas. 115 – Adaptativo. A diferencia de otros sistemas basados en votación, los protocolos Snow logran un mayor rendimiento cuando el El adversario es pequeño y, sin embargo, muy resistente ante grandes ataques. – Asincrónicamente Seguro. Los protocolos Snow, a diferencia de los protocolos de cadena más larga, no requieren sincronicidad para operar de forma segura y, por lo tanto, evitar el doble gasto incluso ante particiones de red. En Bitcoin, por ejemplo, si se viola el supuesto de sincronicidad, es posible operar con bifurcaciones independientes del 120 Bitcoin red durante períodos prolongados de tiempo, lo que invalidaría cualquier transacción una vez que se bifurquen sanar. – Baja Latencia. La mayoría de los blockchain actuales no pueden admitir aplicaciones comerciales, como operaciones comerciales o diarias. pagos minoristas. Es simplemente inviable esperar minutos, o incluso horas, para la confirmación de las transacciones. Por lo tanto, una de las propiedades más importantes, y sin embargo, muy pasada por alto, de los protocolos de consenso es la 125 tiempo hasta la finalidad. Los protocolos de nieve alcanzan su finalidad normalmente en ≤1 segundo, lo cual es significativamente más bajo que tanto protocolos de cadena más larga como blockchains fragmentados, los cuales generalmente abarcan la finalidad de un asunto de minutos.Avalanche Plataforma 30/06/2020 5 – Alto rendimiento. Los protocolos Snow, que pueden construir una cadena lineal o un DAG, alcanzan miles de transacciones por segundo (más de 5000 tps), manteniendo al mismo tiempo una descentralización total. Nuevas soluciones blockchain que afirman 130 alto TPS normalmente sacrifican la descentralización y la seguridad y optan por sistemas más centralizados e inseguros. mecanismos de consenso. Algunos proyectos informan cifras provenientes de entornos altamente controlados, por lo que informan erróneamente verdaderos resultados de rendimiento. Las cifras reportadas para $AVAX se toman directamente de una red Avalanche real y completamente implementada que se ejecuta en 2000 nodos en AWS, distribuida geográficamente en todo el mundo en sistemas de gama baja. máquinas. Se pueden lograr resultados de rendimiento más altos (más de 10 000) asumiendo un mayor ancho de banda 135 aprovisionamiento para cada nodo y hardware dedicado para la verificación de firmas. Finalmente, observamos que el Las métricas antes mencionadas se encuentran en la capa base. Las soluciones de escalado de Capa 2 aumentan inmediatamente estos resultados considerablemente. Cuadros comparativos de consenso La Tabla 1 describe las diferencias entre las tres familias conocidas de protocolos de consenso a través de un conjunto de 8 ejes críticos. 140 Nakamoto clásico Nieve Robusto (Adecuado para entornos abiertos) + - + Altamente descentralizado (permite muchos validadores) + - + Baja latencia y finalización rápida (confirmación de transacción rápida) - + + Alto rendimiento (permite muchos clientes) - + + Ligero (bajos requisitos del sistema) - + + Inactivo (no activo cuando no se toman decisiones) - + + Seguridad parametrizable (más allá del 51% de presencia adversaria) - - + Altamente escalable - - + Tabla 1. Cuadro comparativo entre las tres familias conocidas de protocolos de consenso. Avalanche, muñeco de nieve y Frosty todos pertenecen a la familia Snow.
Le moteur
60 La discussion sur la plateforme Avalanche commence par le composant principal qui alimente la plateforme : le moteur de consensus. Contexte Les paiements distribués et – plus généralement – le calcul nécessitent un accord entre un ensemble de machines. Par conséquent, les protocoles de consensus, qui permettent à un groupe de nœuds de parvenir à un accord, se situent au cœur du processus. cœur des blockchain, ainsi que de presque tous les systèmes distribués industriels déployés à grande échelle. Le sujet 65 a fait l’objet d’un examen approfondi pendant près de cinq décennies, et cet effort, à ce jour, n’a donné que deux familles de protocoles : les protocoles de consensus classiques, qui reposent sur une communication de tous à tous, et le consensus de Nakamoto, qui repose sur le minage proof-of-work associé à la règle de la chaîne la plus longue. Alors que les protocoles de consensus classiques peuvent avoir une faible latence et un débit élevé, ils ne s'adaptent pas à un grand nombre de participants et ne sont pas non plus robustes en présence de changements d'adhésion, ce qui les a relégués pour la plupart dans des groupes autorisés, principalement 70 déploiements statiques. Les protocoles de consensus de Nakamoto [5, 7, 4], en revanche, sont robustes, mais souffrent de des latences de confirmation élevées, un faible débit et nécessitent une dépense énergétique constante pour leur sécurité. La famille de protocoles Snow, introduite par Avalanche, combine les meilleures propriétés des protocoles de consensus classiques avec le meilleur du consensus de Nakamoto. Basé sur un mécanisme d'échantillonnage de réseau léger, ils atteignent une faible latence et un débit élevé sans avoir besoin de se mettre d'accord sur l'appartenance précise du groupe. 75 système. Ils s'étendent bien de milliers à des millions de participants avec une participation directe au protocole de consensus. De plus, les protocoles n’utilisent pas le minage PoW et évitent donc son coût exorbitant. dépense énergétique et fuite de valeur ultérieure dans l'écosystème, produisant des produits légers, verts et silencieux protocoles. Mécanisme et propriétés Les protocoles Snow fonctionnent par échantillonnage répété du réseau. Chaque nœud 80 interroge un petit ensemble de voisins de taille constante, choisis au hasard, et change de proposition en cas de majorité qualifiée prend en charge une valeur différente. Les échantillons sont répétés jusqu'à ce que la convergence soit atteinte, ce qui se produit rapidement en opérations normales. Nous élucidons le mécanisme de fonctionnement via un exemple concret. Premièrement, une transaction est créée par un utilisateur et envoyé à un nœud de validation, qui est un nœud participant à la procédure de consensus. C'est alors 85 propagés à d’autres nœuds du réseau via des commérages. Que se passe-t-il si cet utilisateur émet également un message4 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph et Emin G¨un Sirer transaction, c'est-à-dire une double dépense ? Pour choisir parmi les transactions en conflit et éviter les doubles dépenses, chaque nœud sélectionne au hasard un petit sous-ensemble de nœuds et demande laquelle des transactions en conflit les nœuds interrogés pensent que c'est le nœud valide. Si le nœud interrogeant reçoit une réponse majoritaire en faveur d'une transaction, le nœud modifie sa propre réponse à cette transaction. Chaque nœud du réseau 90 répète cette procédure jusqu'à ce que l'ensemble du réseau parvienne à un consensus sur l'une des transactions conflictuelles. Étonnamment, bien que le mécanisme de fonctionnement de base soit assez simple, ces protocoles conduisent à des résultats très élevés. dynamique de système souhaitable qui les rend adaptés à un déploiement à grande échelle. – Sans autorisation, ouvert au désabonnement et robuste. La dernière série de projets blockchain emploie des méthodes classiques protocoles consensuels et nécessitent donc une connaissance approfondie des membres. Connaître l'ensemble du par95 participants est suffisamment simple dans des systèmes fermés et autorisés, mais devient de plus en plus difficile dans des systèmes ouverts et autorisés. réseaux décentralisés. Cette limitation impose des risques de sécurité élevés aux opérateurs historiques actuels qui emploient de tels protocoles. En revanche, les protocoles Snow maintiennent des garanties de sécurité élevées même lorsqu'il existe des écarts bien quantifiés entre les vues du réseau de deux nœuds quelconques. Validateurs des protocoles Snow profitez de la possibilité de valider sans connaissance continue et complète de l’adhésion. Ils sont donc robustes 100 et convient parfaitement aux blockchain publics. – Évolutif et décentralisé Une caractéristique essentielle de la famille Snow est sa capacité à évoluer sans encourir des compromis fondamentaux. Les protocoles Snow peuvent s'étendre à des dizaines de milliers ou des millions de nœuds, sans délégation à des sous-ensembles de validator. Ces protocoles bénéficient de la meilleure décentralisation du système, permettant chaque nœud pour valider complètement. La participation directe et continue a de profondes implications pour la sécurité 105 du système. Dans presque tous les protocoles proof-of-stake qui tentent de s'adapter à un grand nombre de participants, le mode de fonctionnement typique consiste à permettre la mise à l’échelle en déléguant la validation à un sous-comité. Naturellement, cela implique que la sécurité du système est désormais aussi élevée que le coût de la corruption du système. sous-commission. Les sous-comités sont en outre sujets à la formation de cartels. Dans les protocoles de type Snow, une telle délégation n'est pas nécessaire, permettant à chaque opérateur de nœud d'avoir un premier dire à la main dans le système, à tout moment. Une autre conception, généralement appelée fragmentation d'état, tente pour assurer l'évolutivité en parallélisant la sérialisation des transactions sur des réseaux indépendants de validator. Malheureusement, la sécurité du système dans une telle conception ne devient qu'à la hauteur de la sécurité la plus facile à corrompre. fragment indépendant. Par conséquent, ni l’élection d’un sous-comité ni le partage ne constituent des stratégies de mise à l’échelle appropriées. pour les plateformes de cryptographie. 115 – Adaptatif. Contrairement à d'autres systèmes basés sur le vote, les protocoles Snow atteignent des performances supérieures lorsque le L'adversaire est petit, mais très résilient face à des attaques de grande envergure. – Sûr de manière asynchrone. Les protocoles Snow, contrairement aux protocoles à chaîne la plus longue, ne nécessitent pas de synchronisme pour fonctionner en toute sécurité et éviter ainsi les doubles dépenses, même face aux partitions réseau. En Bitcoin, par exemple, si l'hypothèse de synchronicité n'est pas respectée, il est possible d'opérer sur des fourches indépendantes du 120 Bitcoin réseau pendant des périodes prolongées, ce qui invaliderait toute transaction une fois la fourchette guérir. – Faible latence. La plupart des blockchain d'aujourd'hui ne sont pas en mesure de prendre en charge les applications professionnelles, telles que le trading ou les opérations quotidiennes. paiements de détail. Il est tout simplement irréalisable d'attendre des minutes, voire des heures, pour la confirmation d'une transaction. Par conséquent, l’une des propriétés les plus importantes, et pourtant très négligée, des protocoles de consensus est la 125 le temps de la finalité. Les protocoles Snow atteignent généralement leur finalité en ≤ 1 seconde, ce qui est significativement inférieur à à la fois les protocoles à chaîne la plus longue et les blockchain fragmentés, qui couvrent généralement tous deux la finalité d'un sujet. de minutes.Avalanche Plateforme 2020/06/30 5 – Haut débit. Les protocoles Snow, qui peuvent construire une chaîne linéaire ou un DAG, atteignent des milliers de transactions par seconde (plus de 5 000 tps), tout en conservant une décentralisation totale. De nouvelles solutions blockchain qui prétendent 130 élevé TPS fait généralement un compromis entre décentralisation et sécurité et opte pour des solutions plus centralisées et moins sécurisées. mécanismes de consensus. Certains projets rapportent des chiffres provenant de contextes hautement contrôlés, donnant ainsi des informations erronées. de véritables résultats de performance. Les chiffres rapportés pour $AVAX proviennent directement d'un réseau Avalanche réel et entièrement implémenté, fonctionnant sur 2 000 nœuds sur AWS, géodistribués à travers le monde sur des réseaux bas de gamme. machines. Des résultats de performances plus élevés (10 000+) peuvent être obtenus en supposant une bande passante plus élevée 135 provisionnement pour chaque nœud et matériel dédié pour la vérification de la signature. Enfin, nous notons que le les métriques susmentionnées se trouvent au niveau de la couche de base. Les solutions de mise à l'échelle de couche 2 augmentent immédiatement ces résultats considérablement. Tableaux comparatifs de consensus Le tableau 1 décrit les différences entre les trois familles connues de protocoles de consensus à travers un ensemble de 8 axes critiques. 140 Nakamoto Classique Neige Robuste (adapté aux paramètres ouverts) + - + Hautement décentralisé (permet de nombreux validateurs) + - + Faible latence et finalité rapide (confirmation rapide des transactions) - + + Débit élevé (permet à de nombreux clients) - + + Léger (faible configuration système requise) - + + Au repos (non actif lorsqu'aucune décision n'est effectuée) - + + Sécurité paramétrable (au-delà de 51 % de présence adverse) - - + Hautement évolutif - - + Tableau 1. Tableau comparatif entre les trois familles connues de protocoles de consensus. Avalanche, bonhomme de neige et Frosty appartient tous à la famille Snow.
Descripción general de la plataforma
En esta sección, proporcionamos una descripción general de la arquitectura de la plataforma y analizamos varias implementaciones. detalles. La plataforma Avalanche separa claramente tres preocupaciones: cadenas (y activos construidos sobre ella), ejecución entornos y despliegue. 3.1 Arquitectura 145 Subredes Una subred, o subred, es un conjunto dinámico de validators que trabajan juntos para lograr un consenso. sobre el estado de un conjunto de blockchains. Cada blockchain es validado por una subred y una subred puede validar arbitrariamente muchos blockchains. Un validator puede ser miembro de muchas subredes arbitrarias. Una subred decide quién puede ingresarlo y puede requerir que sus validators constituyentes tengan ciertas propiedades. El Avalanche La plataforma admite la creación y operación de muchas subredes arbitrarias. Para crear una nueva subred 150 o para unirse a una subred se debe pagar una tarifa denominada en $AVAX.
6 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer El modelo de subred ofrece una serie de ventajas: – Si a un validator no le importan los blockchains en una subred determinada, simplemente no se unirá a esa subred. Esto reduce el tráfico de la red, así como los recursos computacionales necesarios de validators. esto esta en a diferencia de otros proyectos blockchain, en los que cada validator debe validar cada transacción, incluso 155 aquellos que no les importan. – Dado que las subredes deciden quién puede ingresar a ellas, se pueden crear subredes privadas. Es decir, cada blockchain en la subred es validada únicamente por un conjunto de validators confiables. – Se puede crear una subred donde cada validator tenga ciertas propiedades. Por ejemplo, se podría crear un subred donde cada validator está ubicado en una determinada jurisdicción, o donde cada validator está vinculado por alguna 160 contrato del mundo real. Esto puede ser benéfico por razones de cumplimiento. Hay una subred especial llamada Subred predeterminada. Está validado por todos los validators. (Es decir, en orden para validar cualquier subred, también se debe validar la subred predeterminada). La subred predeterminada valida un conjunto de blockchains predefinidos, incluido el blockchain donde $AVAX vive y se comercializa. Máquinas virtuales Cada blockchain es una instancia de una máquina virtual (VM). Una VM es un modelo para una 165 blockchain, al igual que una clase es un modelo para un objeto en un lenguaje de programación orientado a objetos. el La interfaz, el estado y el comportamiento de un blockchain están definidos por la máquina virtual que ejecuta blockchain. lo siguiente Las propiedades de un blockchain, y otras, están definidas por una VM: – El contenido de un bloque. – La transición de estado que ocurre cuando se acepta un bloque. 170 – Las API expuestas por blockchain y sus puntos finales – Los datos que se conservan en el disco. Decimos que un blockchain "usa" o "ejecuta" una máquina virtual determinada. Al crear un blockchain, se especifica la VM se ejecuta, así como el estado de génesis del blockchain. Se puede crear un nuevo blockchain utilizando un preexistente VM o un desarrollador pueden codificar uno nuevo. Puede haber muchos blockchain arbitrariamente que ejecuten la misma máquina virtual. 175 Cada blockchain, incluso aquellos que ejecutan la misma VM, es lógicamente independiente de los demás y mantiene su propio estado. 3.2 Arranque El primer paso para participar en Avalanche es el arranque. El proceso se produce en tres etapas: conexión para sembrar anclas, descubrimiento de redes y estados, y convertirse en un validator. 180 Seed Anchors Cualquier sistema en red de pares que opera sin permiso (es decir, codificado) Un conjunto de identidades requiere algún mecanismo para el descubrimiento entre pares. En las redes de intercambio de archivos peer-to-peer, un conjunto de Se utilizan rastreadores. En las redes criptográficas, un mecanismo típico es el uso de nodos semilla DNS (a los que nos referimosAvalanche Plataforma 30/06/2020 7 como anclajes de semillas), que comprenden un conjunto de direcciones IP de semillas bien definidas desde las cuales otros miembros de La red puede ser descubierta. La función de los nodos semilla DNS es proporcionar información útil sobre el conjunto 185 de participantes activos en el sistema. El mismo mecanismo se emplea en Bitcoin Core [1], en el que el El archivo src/chainparams.cpp del código fuente contiene una lista de nodos semilla codificados. La diferencia entre BTC y Avalanche es que BTC requiere solo un nodo semilla DNS correcto, mientras que Avalanche requiere un simple la mayoría de los anclajes son correctos. Como ejemplo, un nuevo usuario puede optar por iniciar la vista de red a través de un conjunto de intercambios bien establecidos y de buena reputación, ninguno de los cuales individualmente no es de confianza. 190 Sin embargo, observamos que el conjunto de nodos de arranque no necesita estar codificado ni ser estático, y puede ser proporcionado por el usuario, aunque para facilitar el uso, los clientes pueden proporcionar una configuración predeterminada que incluya económicamente actores importantes, como los intercambios, con los que los clientes desean compartir una visión del mundo. No hay barrera para convertirse en un ancla de semilla, por lo tanto, un conjunto de anclas de semilla no puede dictar si un nodo puede o no entrar la red, ya que los nodos pueden descubrir la red más reciente de Avalanche pares adjuntándose a cualquier conjunto de semillas 195 anclas. Descubrimiento de red y estado Una vez conectado a los anclajes semilla, un nodo consulta el último conjunto de transiciones de estado. A este conjunto de transiciones estatales lo llamamos frontera aceptada. Para una cadena, la frontera aceptada es el último bloque aceptado. Para un DAG, la frontera aceptada es el conjunto de vértices que se aceptan, pero que tienen No se aceptan niños. Después de recopilar las fronteras aceptadas de las anclas semilla, las transiciones de estado que 200 son aceptados por la mayoría de los anclajes de semillas se define como aceptado. Luego se extrae el estado correcto. sincronizándose con los nodos muestreados. Siempre que haya una mayoría de nodos correctos en el ancla semilla establecido, entonces las transiciones de estado aceptadas deben haber sido marcadas como aceptadas por al menos un nodo correcto. Este proceso de descubrimiento de estado también se utiliza para el descubrimiento de redes. El conjunto de miembros de la red es definido en la cadena validator. Por lo tanto, la sincronización con la cadena validator permite que el nodo descubra 205 el conjunto actual de validators. La cadena validator se analizará con más detalle en la siguiente sección. 3.3 Control y membresía de Sybil Los protocolos de consenso ofrecen sus garantías de seguridad bajo el supuesto de que hasta un número umbral de miembros en el sistema podría ser conflictivo. Un ataque Sybil, en el que un nodo inunda la red de forma económica con identidades maliciosas, pueden invalidar trivialmente estas garantías. Fundamentalmente, tal ataque sólo puede ser 210 disuadido por el intercambio de presencia con prueba de un recurso difícil de falsificar [3]. Los sistemas anteriores han explorado el uso de mecanismos de disuasión Sybil que abarcan proof-of-work (PoW), proof-of-stake (PoS), prueba de tiempo transcurrido (POET), prueba de espacio y tiempo (PoST) y prueba de autoridad (PoA). En esencia, todos estos mecanismos cumplen una función idéntica: requieren que cada participante tenga algo de “piel en el juego” en forma de algún compromiso económico, que a su vez proporciona una 215 barrera contra el mal comportamiento de ese participante. Todos ellos implican una forma de apuesta, ya sea en la forma de plataformas de minería y hash energía (PoW), espacio en disco (PoST), hardware confiable (POET) o una identidad aprobada (PoA). Esta apuesta constituye la base de un coste económico que los participantes deben soportar para adquirir voz. Para Por ejemplo, en Bitcoin, la capacidad de contribuir con bloques válidos es directamente proporcional a la potencia hash del participante proponente. Desafortunadamente, también ha habido una confusión sustancial entre los protocolos de consenso8 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer versus mecanismos de control de Sybil. Observamos que la elección de los protocolos de consenso depende, en su mayor parte, ortogonal a la elección del mecanismo de control Sybil. Esto no quiere decir que los mecanismos de control de Sybil sean reemplazos directos entre sí, ya que una elección particular podría tener implicaciones sobre el subyacente garantías del protocolo de consenso. Sin embargo, la familia Snow* puede combinarse con muchos de estos conocidos mecanismos, sin modificaciones significativas. 225 En última instancia, por seguridad y para garantizar que los incentivos de los participantes estén alineados en beneficio de la red, $AVAX elige PoS para el mecanismo de control central de Sybil. Algunas formas de participación son inherentemente Centralizado: la fabricación de plataformas mineras (PoW), por ejemplo, está inherentemente centralizada en manos de unos pocos. personas con el conocimiento adecuado y acceso a las docenas de patentes necesarias para un VLSI competitivo fabricación. Además, la minería PoW pierde valor debido a los grandes subsidios anuales a los mineros. De manera similar, 230 El espacio en disco pertenece en mayor medida a los grandes operadores de centros de datos. Además, todos los mecanismos de control de Sybil que acumulan costos continuos, p.e. costos de electricidad para hashing, valor de fuga fuera del ecosistema, sin mencionar destruir el medio ambiente. Esto, a su vez, reduce el alcance de viabilidad para el token, en el que una situación adversa El movimiento de precios durante un período de tiempo pequeño puede hacer que el sistema sea inoperable. La prueba de trabajo selecciona inherentemente mineros que tienen las conexiones para adquirir electricidad barata, lo que tiene poco que ver con la capacidad de los mineros 235 para serializar transacciones o sus contribuciones al ecosistema general. Entre estas opciones elegimos proof-of-stake, porque es verde, accesible y abierto a todos. Sin embargo, observamos que si bien $AVAX usa PoS, la red Avalanche permite lanzar subredes con PoW y PoS. El stake es un mecanismo natural para participar en una red abierta porque permite una relación económica directa. argumento: la probabilidad de éxito de un ataque es directamente proporcional a un costo monetario bien definido 240 función. En otras palabras, los nodos que participan están motivados económicamente para no participar en comportamientos que podría perjudicar el valor de su participación. Además, esta participación no genera ningún coste adicional de mantenimiento (otros luego el costo de oportunidad de invertir en otro activo), y tiene la propiedad que, a diferencia del equipo de minería, se consume por completo si se usa en un ataque catastrófico. Para operaciones PoW, los equipos de minería pueden ser simplemente reutilizarse o, si el propietario así lo decide, venderse íntegramente al mercado. 245 Un nodo que desee ingresar a la red puede hacerlo libremente colocando primero una estaca que esté inmovilizada. durante el tiempo de participación en la red. El usuario determina la cantidad y la duración de la apuesta. Una vez aceptada, una apuesta no se puede revertir. El objetivo principal es garantizar que los nodos compartan sustancialmente la misma vista mayoritariamente estable de la red. Anticipamos establecer el tiempo mínimo staking en el orden de un semana. 250 A diferencia de otros sistemas que también proponen un mecanismo PoS, $AVAX no utiliza slashing, y por lo tanto, toda la apuesta se devuelve cuando expira el período staking. Esto evita escenarios no deseados como un fallo de software o hardware del cliente que provoca una pérdida de monedas. Esto encaja con nuestra filosofía de diseño. de construir tecnología predecible: los tokens apostados no están en riesgo, incluso en presencia de software o fallas de hardware. 255 En Avalanche, un nodo que quiere participar emite una transacción de participación especial a la cadena validator. Las transacciones de apuesta indican una cantidad a apostar, la clave staking del participante que es staking, la duración, y la hora en que comenzará la validación. Una vez aceptada la transacción, los fondos se bloquearán hasta que final del período staking. La cantidad mínima permitida la decide y aplica el sistema. la estaca La cantidad colocada por un participante tiene implicaciones tanto para la cantidad de influencia que el participante tiene en elAvalanche Plataforma 30/06/2020 9 proceso de consenso, así como la recompensa, como se analiza más adelante. La duración especificada staking debe estar entre δmin y δmax, los plazos mínimo y máximo durante los cuales se puede bloquear cualquier apuesta. Al igual que con el staking monto, el período staking también tiene implicaciones para la recompensa en el sistema. Pérdida o robo del La clave staking no puede provocar la pérdida de activos, ya que la clave staking se utiliza sólo en el proceso de consenso, no para activos transferencia. 265 3.4 Contratos inteligentes en $AVAX En el lanzamiento, Avalanche admite smart contract estándar basados en Solidity a través de la máquina virtual Ethereum (EVM). Prevemos que la plataforma admitirá un conjunto más rico y potente de smart contract herramientas, incluyendo: – Contratos inteligentes con ejecución fuera de la cadena y verificación dentro de la cadena. 270 – Contratos inteligentes con ejecución paralela. Cualquier smart contracts que no opere en el mismo estado en cualquier subred en Avalanche podrá ejecutarse en paralelo. – Un Solidity mejorado, llamado Solidity++. Este nuevo lenguaje soportará versiones y matemáticas seguras y aritmética de punto fijo, un sistema de tipos mejorado, compilación en LLVM y ejecución justo a tiempo. Si un desarrollador requiere soporte para EVM pero desea implementar smart contracts en una subred privada, debe 275 puede activar una nueva subred directamente. Así es como Avalanche permite la fragmentación de funciones específicas a través de las subredes. Además, si un desarrollador requiere interacciones con el sistema inteligente Ethereum actualmente implementado contratos, pueden interactuar con la subred de Athereum, que es una cuchara de Ethereum. Finalmente, si un desarrollador requiere un entorno de ejecución diferente de la máquina virtual Ethereum, pueden optar por implementar su smart contract a través de una subred que implementa un entorno de ejecución diferente, como DAML 280 o WASM. Las subredes pueden admitir funciones adicionales más allá del comportamiento de las VM. Por ejemplo, las subredes pueden imponer requisitos de rendimiento para nodos validator más grandes que contienen smart contracts durante períodos de tiempo más largos, o validators que mantienen el estado del contrato de forma privada. 4 Gobernanza y el token $AVAX 4.1 El token nativo $AVAX 285 Política monetaria El token nativo, $AVAX, tiene oferta limitada, donde el límite se establece en 720, 000, 000 tokens, con 360, 000, 000 tokens disponibles en el lanzamiento de la red principal. Sin embargo, a diferencia de otros tokens de suministro limitado que hornear la tasa de acuñación perpetuamente, \(AVAX is designed to react to changing economic conditions. In particular, the objective of \)La política monetaria de AVAX es equilibrar los incentivos de los usuarios para apostar el token versus usarlo para interactuar con la variedad de servicios disponibles en la plataforma. Participantes en la plataforma 290 actuar colectivamente como un banco de reserva descentralizado. Las palancas disponibles en Avalanche son staking recompensas, tarifas, y lanzamientos desde el aire, todos los cuales están influenciados por parámetros gobernables. Las recompensas de las apuestas se establecen mediante la gobernanza en cadena y se rigen por una función diseñada para nunca superar el suministro limitado. Se puede inducir la apuesta aumentando las tarifas o aumentando las staking recompensas. Por otro lado, podemos inducir un mayor compromiso. con los servicios de la plataforma Avalanche reduciendo las tarifas y disminuyendo la recompensa staking.10 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer Usos Pagos Los verdaderos pagos descentralizados entre pares son en gran medida un sueño no realizado para la industria debido a la actual falta de desempeño de los titulares. $AVAX es tan potente y fácil de usar como los pagos mediante Visa, que permite miles de transacciones a nivel mundial cada segundo, de forma totalmente descentralizada y sin confianza. Además, para los comerciantes de todo el mundo, $AVAX ofrece una propuesta de valor directa sobre Visa, es decir, un menor 300 honorarios. Replanteo: Protección del sistema En la plataforma Avalanche, el control de Sybil se logra a través de staking. en orden Para validar, un participante debe bloquear monedas o apostar. Los validadores, a veces denominados participantes, son compensados por sus servicios de validación en base a staking monto y staking duración, entre otros propiedades. La función de compensación elegida debe minimizar la variación, asegurando que los grandes apostadores no 305 reciben desproporcionadamente más compensación. Los participantes tampoco están sujetos a ningún factor de "suerte", como en Minería de prisioneros de guerra. Tal esquema de recompensa también desalienta la formación de minería o pools staking que permitan una verdadera participación descentralizada y sin confianza en la red. Intercambios atómicos Además de proporcionar la seguridad central del sistema, el $AVAX token sirve como unidad universal. de intercambio. A partir de ahí, la plataforma Avalanche podrá admitir intercambios atómicos sin confianza de forma nativa en 310 la plataforma que permite intercambios nativos y verdaderamente descentralizados de cualquier tipo de activo directamente en Avalanche. 4.2 Gobernanza La gobernanza es fundamental para el desarrollo y la adopción de cualquier plataforma porque, como ocurre con todos los demás tipos de sistemas – Avalanche también enfrentará evolución natural y actualizaciones. $AVAX proporciona gobernanza en cadena para parámetros críticos de la red donde los participantes pueden votar sobre cambios en la red y 315 resolver democráticamente las decisiones de actualización de la red. Esto incluye factores como el monto mínimo staking, tasa de acuñación, así como otros parámetros económicos. Esto permite que la plataforma realice de manera efectiva la optimización de parámetros dinámicos a través de una multitud oracle. Sin embargo, a diferencia de otras plataformas de gobernanza Por ahí, Avalanche no permite cambios ilimitados en aspectos arbitrarios del sistema. En cambio, sólo un Un número predeterminado de parámetros se puede modificar a través de la gobernanza, lo que hace que el sistema sea más predecible. 320 y aumentar la seguridad. Además, todos los parámetros gobernables están sujetos a límites dentro de límites de tiempo específicos, introduciendo histéresis y asegurando que el sistema siga siendo predecible en rangos de tiempo cortos. Un proceso viable para encontrar valores globalmente aceptables para los parámetros del sistema es fundamental para los sistemas descentralizados sin custodios. Avalanche puede utilizar su mecanismo de consenso para construir un sistema que permita cualquiera pueda proponer transacciones especiales que sean, en esencia, encuestas a nivel de todo el sistema. Cualquier nodo participante podrá 325 emitir tales propuestas. La tasa de recompensa nominal es un parámetro importante que afecta a cualquier moneda, ya sea digital o fiduciaria. Desafortunadamente, las criptomonedas que fijan este parámetro pueden enfrentar varios problemas, incluida la deflación o la inflación. Para ello, la tasa de recompensa nominal está sujeta a gobernanza, dentro de límites preestablecidos. esto será permita a los titulares de token elegir si $AVAX finalmente tiene un tope, un tope o incluso una deflación.Avalanche Plataforma 30/06/2020 11 Las tarifas de transacción, indicadas por el conjunto F, también están sujetas a gobernanza. F es efectivamente una tupla que describe las tarifas asociadas con las diversas instrucciones y transacciones. Finalmente, staking tiempos y montos también son gobernables. La lista de estos parámetros se define en la Figura 1. – ∆: Monto de la apuesta, denominado en $AVAX. Este valor define la apuesta mínima requerida para ser colocada como bono antes de participar en el sistema. – δmin: la cantidad mínima de tiempo necesaria para que un nodo se incorpore al sistema. – δmax: la cantidad máxima de tiempo que un nodo puede apostar. – ρ : (π∆, τδmin) →R : Función de tasa de recompensa, también conocida como tasa de acuñación, determina la recompensa a el participante puede reclamar en función de su cantidad staking dado un número determinado de π nodos divulgados públicamente bajo su propiedad, durante un período de τ períodos de tiempo consecutivos δmin, de modo que τδmin ≤δmax. – F: la estructura de tarifas, que es un conjunto de parámetros de tarifas regulables que especifican los costos de diversas transacciones. Fig. 1. Parámetros clave no consensuados utilizados en Avalanche. Toda la notación se redefine desde el primer uso. De acuerdo con el principio de previsibilidad en un sistema financiero, la gobernanza en $AVAX tiene histéresis, lo que significa que los cambios en los parámetros dependen en gran medida de sus cambios recientes. Hay dos limites 335 asociados a cada parámetro gobernable: tiempo y rango. Una vez que se cambia un parámetro usando un gobierno transacción, se vuelve muy difícil cambiarla nuevamente inmediatamente y por una cantidad grande. Estas dificultades y las restricciones de valor se relajan a medida que pasa el tiempo desde el último cambio. En general, esto evita que el sistema cambiando drásticamente en un corto período de tiempo, lo que permite a los usuarios predecir de forma segura los parámetros del sistema en el corto plazo, manteniendo al mismo tiempo un fuerte control y flexibilidad para el largo plazo. 340
Présentation de la plateforme
Dans cette section, nous fournissons un aperçu architectural de la plateforme et discutons de diverses mises en œuvre détails. La plateforme Avalanche sépare clairement trois préoccupations : les chaînes (et les actifs construits au-dessus), l'exécution environnements et déploiement. 3.1 Architecture 145 Sous-réseaux Un sous-réseau, ou sous-réseau, est un ensemble dynamique de validator travaillant ensemble pour parvenir à un consensus. sur l'état d'un ensemble de blockchains. Chaque blockchain est validé par un sous-réseau, et un sous-réseau peut valider arbitrairement de nombreux blockchain. Un validator peut être membre d'un nombre arbitraire de sous-réseaux. Un sous-réseau décide qui peut y entrer, et peut exiger que ses validators constituants possèdent certaines propriétés. Le Avalanche La plate-forme prend en charge la création et l’exploitation d’un nombre arbitraire de sous-réseaux. Afin de créer un nouveau sous-réseau 150 ou pour rejoindre un sous-réseau, il faut payer des frais libellés en $AVAX.
6 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph et Emin G¨un Sirer Le modèle de sous-réseau offre de nombreux avantages : – Si un validator ne se soucie pas des blockchain dans un sous-réseau donné, il ne rejoindra tout simplement pas ce sous-réseau. Cela réduit le trafic réseau, ainsi que les ressources de calcul requises des validator. C'est dans contrairement aux autres projets blockchain, dans lesquels chaque validator doit valider chaque transaction, même 155 ceux dont ils ne se soucient pas. – Puisque les sous-réseaux décident qui peut y accéder, on peut créer des sous-réseaux privés. Autrement dit, chaque blockchain dans le sous-réseau est validé uniquement par un ensemble de validator de confiance. – On peut créer un sous-réseau où chaque validator possède certaines propriétés. Par exemple, on pourrait créer un sous-réseau où chaque validator est situé dans une certaine juridiction, ou où chaque validator est lié par certains 160 contrat du monde réel. Cela peut être bénéfique pour des raisons de conformité. Il existe un sous-réseau spécial appelé sous-réseau par défaut. Il est validé par tous les validator. (C'est-à-dire pour pour valider n'importe quel sous-réseau, il faut également valider le sous-réseau par défaut.) Le sous-réseau par défaut valide un ensemble de blockchain prédéfinis, y compris le blockchain où $AVAX vit et est échangé. Machines virtuelles Chaque blockchain est une instance d'une machine virtuelle (VM). Une VM est un modèle pour un 165 blockchain, tout comme une classe, est un modèle pour un objet dans un langage de programmation orienté objet. Le L'interface, l'état et le comportement d'un blockchain sont définis par la VM que le blockchain exécute. Ce qui suit les propriétés d'un blockchain, et autres, sont définies par une VM : – Le contenu d'un bloc – La transition d'état qui se produit lorsqu'un bloc est accepté 170 – Les API exposées par le blockchain et leurs points de terminaison – Les données conservées sur le disque On dit qu'un blockchain « utilise » ou « exécute » une VM donnée. Lors de la création d'un blockchain, on précise la VM il fonctionne, ainsi que l'état de genèse du blockchain. Un nouveau blockchain peut être créé à l'aide d'un La VM, ou un développeur, peut en coder une nouvelle. Il peut y avoir arbitrairement plusieurs blockchain qui exécutent la même VM. 175 Chaque blockchain, même ceux exécutant la même VM, est logiquement indépendant des autres et conserve son propre État. 3.2 Amorçage La première étape pour participer à Avalanche est le bootstrap. Le processus se déroule en trois étapes : connexion pour semer des ancres, la découverte de réseaux et d'états, et devenir un validator. 180 Seed Anchors Tout système en réseau de pairs qui fonctionne sans autorisation (c'est-à-dire codé en dur) un ensemble d’identités nécessite un mécanisme de découverte par les pairs. Dans les réseaux de partage de fichiers peer-to-peer, un ensemble de des trackers sont utilisés. Dans les réseaux cryptographiques, un mécanisme typique est l'utilisation de nœuds DNS seed (que nous référonsAvalanche Plateforme 2020/06/30 7 comme ancres de départ), qui comprennent un ensemble d'adresses IP de départ bien définies à partir desquelles les autres membres de le réseau peut être découvert. Le rôle des nœuds de départ DNS est de fournir des informations utiles sur l'ensemble 185 de participants actifs au système. Le même mécanisme est utilisé dans Bitcoin Core [1], dans lequel le Le fichier src/chainparams.cpp du code source contient une liste de nœuds seed codés en dur. La différence entre BTC et Avalanche est que BTC ne nécessite qu'un seul nœud DNS correct, tandis que Avalanche nécessite un simple nœud DNS. la majorité des ancres sont correctes. À titre d'exemple, un nouvel utilisateur peut choisir d'amorcer la vue réseau à travers un ensemble d’échanges bien établis et réputés, dont aucun individuellement n’est digne de confiance. 190 Nous notons cependant que l'ensemble des nœuds d'amorçage n'a pas besoin d'être codé en dur ou statique, et peut être fourni par l'utilisateur, mais pour faciliter l'utilisation, les clients peuvent fournir un paramètre par défaut qui inclut économiquement des acteurs importants, comme les échanges, avec lesquels les clients souhaitent partager une vision du monde. Il n'y a aucun obstacle à devenir une ancre de départ, donc un ensemble d'ancres de départ ne peut pas dicter si un nœud peut ou non entrer le réseau, puisque les nœuds peuvent découvrir le dernier réseau de pairs Avalanche en s'attachant à n'importe quel ensemble de graines 195 ancres. Découverte du réseau et de l'état Une fois connecté aux ancres de départ, un nœud recherche le dernier ensemble de transitions d'état. Nous appelons cet ensemble de transitions d’état la frontière acceptée. Pour une chaîne, la frontière acceptée est le dernier bloc accepté. Pour un DAG, la frontière acceptée est l'ensemble des sommets qui sont acceptés, mais qui ont pas d'enfants acceptés. Après avoir collecté les frontières acceptées à partir des ancres de départ, les transitions d'état qui 200 sont acceptés par une majorité des ancres de semences est défini comme étant accepté. L'état correct est ensuite extrait en se synchronisant avec les nœuds échantillonnés. Tant qu'il y a une majorité de nœuds corrects dans l'ancre de départ défini, alors les transitions d'état acceptées doivent avoir été marquées comme acceptées par au moins un nœud correct. Ce processus de découverte d'état est également utilisé pour la découverte de réseau. L’ensemble des membres du réseau est défini sur la chaîne validator. Par conséquent, la synchronisation avec la chaîne validator permet au nœud de découvrir 205 l'ensemble actuel de validators. La chaîne validator sera abordée plus en détail dans la section suivante. 3.3 Sybil Contrôle et adhésion Les protocoles de consensus fournissent leurs garanties de sécurité en supposant que jusqu'à un certain nombre de seuils des membres du système pourrait être contradictoire. Une attaque Sybil, dans laquelle un nœud inonde le réseau à moindre coût avec des identités malveillantes, peuvent invalider trivialement ces garanties. Fondamentalement, une telle attaque ne peut être 210 dissuadé par l'échange de présence avec la preuve d'une ressource difficile à forger [3]. Les systèmes antérieurs ont exploré l'utilisation des mécanismes de dissuasion Sybil qui couvrent proof-of-work (PoW), proof-of-stake (PoS), preuve du temps écoulé (POET), preuve d'espace et de temps (PoST) et preuve d'autorité (PoA). À la base, tous ces mécanismes remplissent une fonction identique : ils exigent que chaque participant ait une certaine « peau dans le jeu » sous la forme d’un engagement économique, qui à son tour fournit un avantage économique. 215 barrière contre les mauvaises conduites de ce participant. Tous impliquent une forme de participation, que ce soit sous la forme de plates-formes minières et d'alimentation hash (PoW), d'espace disque (PoST), de matériel de confiance (POET) ou d'une identité approuvée (PoA). Cet enjeu constitue la base d'un coût économique que les participants doivent supporter pour acquérir une voix. Pour Par exemple, dans Bitcoin, la capacité de contribuer à des blocs valides est directement proportionnelle à la puissance hash du participant proposant. Malheureusement, il y a également eu une confusion importante entre les protocoles de consensus8 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph et Emin G¨un Sirer par rapport aux mécanismes de contrôle Sybil. Nous notons que le choix des protocoles consensuels est, pour l'essentiel, orthogonal au choix du mécanisme de commande Sybil. Cela ne veut pas dire que les mécanismes de contrôle Sybil sont des remplacements immédiats les uns pour les autres, car un choix particulier peut avoir des implications sur le sous-jacent garanties du protocole de consensus. Cependant, la famille Snow* peut être couplée à plusieurs de ces produits connus. mécanismes, sans modification significative. 225 En fin de compte, pour des raisons de sécurité et pour garantir que les incitations des participants sont alignées au bénéfice de le réseau, $AVAX choisit PoS comme mécanisme de contrôle principal de Sybil. Certaines formes de participation sont intrinsèquement centralisé : la fabrication de plates-formes minières (PoW), par exemple, est intrinsèquement centralisée entre les mains de quelques des personnes possédant le savoir-faire approprié et ayant accès aux dizaines de brevets nécessaires pour un VLSI compétitif fabrication. De plus, l’exploitation minière PoW perd de la valeur en raison des importantes subventions annuelles accordées aux mineurs. De même, 230 l'espace disque appartient en grande partie aux grands opérateurs de centres de données. De plus, tous les mécanismes de contrôle Sybil qui génèrent des coûts permanents, par ex. les coûts d'électricité pour hashing, la valeur des fuites hors de l'écosystème, sans parler détruire l'environnement. Ceci, à son tour, réduit l'enveloppe de faisabilité pour le token, dans lequel un une évolution des prix sur une courte période peut rendre le système inutilisable. La preuve de travail sélectionne intrinsèquement des mineurs qui ont les connexions nécessaires pour se procurer de l’électricité à bas prix, ce qui n’a pas grand-chose à voir avec la capacité des mineurs 235 pour sérialiser les transactions ou leurs contributions à l’écosystème global. Parmi ces options, nous choisissons proof-of-stake, parce qu'il est vert, accessible et ouvert à tous. Nous notons cependant que même si $AVAX utilise PoS, le réseau Avalanche permet de lancer des sous-réseaux avec PoW et PoS. Le jalonnement est un mécanisme naturel de participation à un réseau ouvert car il permet un échange économique direct. Argument : la probabilité de succès d’une attaque est directement proportionnelle à un coût monétaire bien défini 240 fonction. En d’autres termes, les nœuds concernés sont économiquement motivés à ne pas s’engager dans un comportement qui pourrait nuire à la valeur de leur participation. De plus, cette participation n'entraîne aucun coût d'entretien supplémentaire (autres puis le coût d'opportunité d'investir dans un autre actif), et possède la propriété qui, contrairement à l'équipement minier, est entièrement consommé s’il est utilisé lors d’une attaque catastrophique. Pour les opérations PoW, l'équipement minier peut être simplement réutilisés ou – si le propriétaire le décide – entièrement revendus sur le marché. 245 Un nœud souhaitant entrer dans le réseau peut le faire librement en posant d'abord un enjeu immobilisé. pendant la durée de la participation au réseau. L'utilisateur détermine le montant et la durée de la mise. Une fois acceptée, une mise ne peut être annulée. L'objectif principal est de garantir que les nœuds partagent substantiellement le même vue globalement stable du réseau. Nous prévoyons de fixer le temps minimum staking sur ordre d'un semaine. 250 Contrairement à d'autres systèmes qui proposent également un mécanisme PoS, $AVAX n'utilise pas de slashing, et par conséquent, toutes les mises sont restituées à l'expiration de la période staking. Cela évite des scénarios indésirables tels que une panne logicielle ou matérielle client entraînant une perte de pièces. Cela correspond à notre philosophie de conception de construire une technologie prévisible : les token jalonnés ne sont pas en danger, même en présence de logiciels ou défauts matériels. 255 Dans Avalanche, un nœud qui souhaite participer émet une transaction de participation spéciale sur la chaîne validator. Les transactions de staking nomment un montant à miser, la clé staking du participant qui est staking, la durée, et l'heure à laquelle la validation commencera. Une fois la transaction acceptée, les fonds seront bloqués jusqu'à ce que le fin de la période staking. Le montant minimum autorisé est décidé et appliqué par le système. L'enjeu Le montant placé par un participant a des implications à la fois sur le degré d'influence du participant dans leAvalanche Plateforme 2020/06/30 9 processus de consensus, ainsi que la récompense, comme nous le verrons plus loin. La durée staking spécifiée doit être comprise entre δmin et δmax, les délais minimum et maximum pendant lesquels toute mise peut être verrouillée. Comme avec le Montant staking, la période staking a également des implications sur la récompense dans le système. La perte ou le vol du La clé staking ne peut pas entraîner une perte d'actifs, car la clé staking est utilisée uniquement dans le processus de consensus, pas pour les actifs. transfert. 265 3.4 Contrats intelligents en $AVAX Au lancement, Avalanche prend en charge les smart contract standards basés sur Solidity via la machine virtuelle Ethereum (EVM). Nous prévoyons que la plateforme prendra en charge un ensemble plus riche et plus puissant de smart contract des outils, notamment : – Contrats intelligents avec exécution hors chaîne et vérification en chaîne. 270 – Contrats intelligents avec exécution parallèle. Tous les smart contract qui ne fonctionnent pas sur le même état dans n'importe quel sous-réseau dans Avalanche pourra s'exécuter en parallèle. – Un Solidity amélioré, appelé Solidity++. Ce nouveau langage prendra en charge le versioning et les mathématiques sécurisées et l'arithmétique à virgule fixe, un système de types amélioré, la compilation vers LLVM et l'exécution juste à temps. Si un développeur nécessite la prise en charge de EVM mais souhaite déployer des smart contract dans un sous-réseau privé, il 275 peut créer directement un nouveau sous-réseau. C'est ainsi que Avalanche permet le partitionnement spécifique à des fonctionnalités via les sous-réseaux. De plus, si un développeur a besoin d'interactions avec le logiciel intelligent Ethereum actuellement déployé contrats, ils peuvent interagir avec le sous-réseau Athereum, qui est une cuillère de Ethereum. Enfin, si un développeur nécessite un environnement d'exécution différent de la machine virtuelle Ethereum, ils peuvent choisir de déployer leur smart contract via un sous-réseau qui implémente un environnement d'exécution différent, tel que DAML 280 ou WASM. Les sous-réseaux peuvent prendre en charge des fonctionnalités supplémentaires au-delà du comportement des VM. Par exemple, les sous-réseaux peuvent appliquer les exigences de performances pour les nœuds validator plus gros qui contiennent des smart contract pendant des périodes plus longues, ou validators qui détiennent un contrat en privé. 4 Gouvernance et jeton $AVAX 4.1 Le jeton natif $AVAX 285 Politique monétaire Le token natif, $AVAX, est une offre plafonnée, où le plafond est fixé à 720 000 000 tokens, avec 360 000 000 token disponibles au lancement du réseau principal. Cependant, contrairement aux autres token à approvisionnement plafonné qui En fonction du taux de frappe perpétuel, la politique monétaire de \(AVAX is designed to react to changing economic conditions. In particular, the objective of \)AVAX consiste à équilibrer les incitations des utilisateurs à miser sur le token. plutôt que de l’utiliser pour interagir avec la variété de services disponibles sur la plateforme. Participants à la plateforme 290 agissent collectivement comme une banque de réserve décentralisée. Les leviers disponibles sur Avalanche sont staking récompenses, frais, et les parachutages, qui sont tous influencés par des paramètres gouvernables. Les récompenses de mise sont fixées par la gouvernance en chaîne et sont régies par une fonction conçue pour ne jamais dépasser l'offre plafonnée. Le jalonnement peut être induit en augmentant les frais ou en augmentant les récompenses staking. D’un autre côté, nous pouvons induire un engagement accru avec les services de la plateforme Avalanche en réduisant les frais et en diminuant la récompense staking.10 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph et Emin G¨un Sirer Utilisations Paiements Les véritables paiements peer-to-peer décentralisés sont en grande partie un rêve non réalisé pour l'industrie en raison de le manque de performance actuel des opérateurs historiques. $AVAX est aussi puissant et facile à utiliser que les paiements utilisant Visa, permettant des milliers de transactions dans le monde chaque seconde, de manière totalement décentralisée et sans confiance. De plus, pour les commerçants du monde entier, $AVAX offre une proposition de valeur directe par rapport à Visa, à savoir une valeur inférieure 300 frais. Jalonnement : sécurisation du système Sur la plateforme Avalanche, le contrôle sybil est réalisé via staking. Afin pour valider, un participant doit verrouiller des pièces ou miser. Les validateurs, parfois appelés « jalonneurs », sont rémunérés pour leurs services de validation sur la base du montant staking et de la durée staking, entre autres propriétés. La fonction de rémunération choisie doit minimiser la variance, garantissant que les gros intervenants ne 305 reçoivent de manière disproportionnée une plus grande compensation. Les participants ne sont également soumis à aucun facteur de « chance », comme dans Exploitation minière PoW. Un tel système de récompense décourage également la formation de pools miniers ou de staking permettant de véritablement participation décentralisée et sans confiance au réseau. Swaps atomiques En plus de fournir la sécurité de base du système, le $AVAX token sert d'unité universelle d'échange. À partir de là, la plate-forme Avalanche sera en mesure de prendre en charge les échanges atomiques sans confiance de manière native sur 310 la plateforme permettant des échanges natifs et véritablement décentralisés de tout type d'actifs directement sur Avalanche. 4.2 Gouvernance La gouvernance est essentielle au développement et à l’adoption de toute plateforme car, comme pour tous les autres types des systèmes – Avalanche sera également confronté à une évolution et des mises à jour naturelles. $AVAX fournit une gouvernance en chaîne pour les paramètres critiques du réseau où les participants peuvent voter sur les modifications apportées au réseau et 315 régler démocratiquement les décisions de mise à niveau du réseau. Cela inclut des facteurs tels que le montant minimum de staking, taux de frappe, ainsi que d'autres paramètres économiques. Cela permet à la plate-forme d'effectuer efficacement une optimisation dynamique des paramètres via une foule oracle. Cependant, contrairement à certaines autres plateformes de gouvernance là-bas, Avalanche ne permet pas de modifications illimitées des aspects arbitraires du système. Au lieu de cela, seul un un nombre prédéterminé de paramètres peut être modifié via la gouvernance, rendant le système plus prévisible 320 et accroître la sécurité. De plus, tous les paramètres gouvernables sont soumis à des limites dans des délais précis, introduire une hystérésis et garantir que le système reste prévisible sur de courtes périodes. Un processus réalisable pour trouver des valeurs globalement acceptables pour les paramètres du système est essentiel pour les systèmes décentralisés sans gardiens. Avalanche peut utiliser son mécanisme de consensus pour créer un système qui permet à quiconque de proposer des transactions spéciales qui sont, par essence, des sondages à l'échelle du système. Tout nœud participant peut 325 émettre de telles propositions. Le taux de récompense nominal est un paramètre important qui affecte toute monnaie, qu'elle soit numérique ou foncière. Malheureusement, les crypto-monnaies qui corrigent ce paramètre peuvent être confrontées à divers problèmes, notamment la déflation ou l'inflation. À cette fin, le taux de récompense nominal est soumis à une gouvernance, dans des limites préétablies. Cela va permettre aux détenteurs de token de choisir si $AVAX est finalement plafonné, non plafonné ou même déflationniste.Avalanche Plateforme 2020/06/30 11 Les frais de transaction, désignés par l'ensemble F, sont également soumis à la gouvernance. F est en fait un tuple qui décrit les frais associés aux différentes instructions et transactions. Enfin, staking fois et montants sont également gouvernables. La liste de ces paramètres est définie sur la figure 1. – ∆ : Montant du Staking, libellé en $AVAX. Cette valeur définit la mise minimale requise pour être placée comme caution avant de participer au système. – δmin : Le temps minimal requis pour qu'un nœud s'implante dans le système. – δmax : La durée maximale qu'un nœud peut miser. – ρ : (π∆, τδmin) →R : La fonction du taux de récompense, également appelée taux de frappe, détermine la récompense a le participant peut réclamer en fonction de son montant staking étant donné un certain nombre de nœuds π divulgués publiquement dont il est propriétaire, sur une période de τ δmin consécutives, telle que τδmin ≤δmax. – F : la structure des frais, qui est un ensemble de paramètres de frais gouvernables qui spécifient les coûts de diverses transactions. Fig. 1. Principaux paramètres non consensuels utilisés dans Avalanche. Toute notation est redéfinie lors de la première utilisation. Conformément au principe de prévisibilité dans un système financier, la gouvernance dans $AVAX a une hystérésis, ce qui signifie que les modifications apportées aux paramètres dépendent fortement de leurs modifications récentes. Il y a deux limites 335 associés à chaque paramètre gouvernable : temps et plage. Une fois qu'un paramètre est modifié à l'aide d'une gouvernance transaction, il devient très difficile de le changer à nouveau immédiatement et pour un montant important. Ces difficultés et les contraintes de valeur se relâchent à mesure que le temps s'écoule depuis le dernier changement. Globalement, cela empêche le système de changeant radicalement sur une courte période de temps, permettant aux utilisateurs de prédire en toute sécurité les paramètres du système dans le à court terme, tout en bénéficiant d'un contrôle et d'une flexibilité forts sur le long terme. 340
Gobernancia
1.1 Avalanche Metas y Principios Avalanche es una plataforma blockchain de alto rendimiento, escalable, personalizable y segura. Se dirige a tres Casos de uso amplios: 15 – Creación de blockchains específicos de la aplicación, que abarcan permisos (privados) y permisos (públicos) implementaciones. – Construcción y lanzamiento de aplicaciones altamente escalables y descentralizadas (Dapps). – Construir activos digitales arbitrariamente complejos con reglas, convenios y cláusulas personalizadas (activos inteligentes). 1 Las declaraciones prospectivas generalmente se relacionan con eventos futuros o nuestro desempeño futuro. Esto incluye, pero no es limitado al desempeño proyectado de Avalanche; el desarrollo esperado de sus negocios y proyectos; ejecución de su visión y estrategia de crecimiento; y finalización de proyectos que se encuentran actualmente en marcha, en desarrollo o de lo contrario bajo consideración. Las declaraciones prospectivas representan las creencias y suposiciones de nuestra administración. sólo a partir de la fecha de esta presentación. Estas declaraciones no son garantías de desempeño futuro ni de No se debe confiar en ellos. Dichas declaraciones prospectivas necesariamente involucran hechos conocidos y desconocidos. riesgos, que pueden causar que el desempeño y los resultados reales en períodos futuros difieran materialmente de cualquier proyección expresado o implícito en este documento. Avalanche no asume ninguna obligación de actualizar las declaraciones prospectivas. aunque Las declaraciones prospectivas son nuestra mejor predicción en el momento en que se hacen, no se puede garantizar que sean resultará ser exacto, ya que los resultados reales y los eventos futuros podrían diferir materialmente. Se advierte al lector que no confiar indebidamente en declaraciones prospectivas.2 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer El objetivo general de Avalanche es proporcionar una plataforma unificadora para la creación, transferencia y comercialización de 20 activos digitales. Por construcción, Avalanche posee las siguientes propiedades: Escalable Avalanche está diseñado para ser enormemente escalable, robusto y eficiente. El motor de consenso central es capaz de soportar una red global de potencialmente cientos de millones de dispositivos conectados a Internet, de baja y alta potencia, que funcionan sin problemas, con bajas latencias y transacciones muy altas por segundo. 25 Secure Avalanche está diseñado para ser robusto y lograr una alta seguridad. Los protocolos de consenso clásicos son diseñado para resistir hasta f atacantes, y fallar completamente cuando se enfrenta a un atacante de tamaño f + 1 o más grande, y el consenso de Nakamoto no proporciona ninguna seguridad cuando el 51% de los mineros son bizantinos. En contraste, Avalanche proporciona una garantía muy sólida de seguridad cuando el atacante está por debajo de cierto umbral, lo que puede ser parametrizado por el diseñador del sistema y proporciona una degradación elegante cuando el atacante excede 30 este umbral. Puede mantener las garantías de seguridad (pero no de vida) incluso cuando el atacante supera el 51%. es el primer sistema sin permisos que proporciona garantías de seguridad tan sólidas. Descentralizado Avalanche está diseñado para proporcionar una descentralización sin precedentes. Esto implica un compromiso a múltiples implementaciones de clientes y sin control centralizado de ningún tipo. El ecosistema está diseñado para evitar divisiones entre clases de usuarios con diferentes intereses. Fundamentalmente, no hay distinción entre mineros, 35 desarrolladores y usuarios. Gobernable y Democrático $AVAX es una plataforma altamente inclusiva, que permite a cualquiera conectarse a su trabajar en red y participar en la validación y de primera mano en la gobernanza. Cualquier titular de token puede tener voto en seleccionar parámetros financieros clave y elegir cómo evoluciona el sistema. Interoperable y flexible Avalanche está diseñado para ser una infraestructura universal y flexible para una multitud 40 de blockchains/activos, donde la base $AVAX se utiliza como garantía y como unidad de cuenta para el intercambio. el El sistema está destinado a admitir, de forma neutral en cuanto a valores, muchos blockchain que se construirán sobre él. la plataforma está diseñado desde cero para facilitar la transferencia de blockchains existentes, la importación de saldos y la admitir múltiples lenguajes de secuencias de comandos y máquinas virtuales, y admitir de manera significativa múltiples implementaciones escenarios. 45 Esquema El resto de este documento se divide en cuatro secciones principales. La sección 2 describe los detalles de la motor que impulsa la plataforma. La sección 3 analiza el modelo arquitectónico detrás de la plataforma, incluyendo subredes, máquinas virtuales, arranque, membresía y staking. La sección 4 explica la gobernanza. modelo que permita cambios dinámicos en parámetros económicos clave. Finalmente, en la Sección 5 se exploran varios temas periféricos de interés, incluidas optimizaciones potenciales, criptografía poscuántica y realistas 50 adversarios.
Avalanche Plataforma 30/06/2020 3 Convención de nomenclatura El nombre de la plataforma es Avalanche y normalmente se la conoce como “la Avalanche plataforma”, y es intercambiable/sinónimo de “la red Avalanche” o, simplemente, Avalanche. Las bases de código se publicarán utilizando tres identificadores numéricos, denominados “v.[0-9].[0-9].[0-100]”, donde el El primer número identifica los lanzamientos principales, el segundo número identifica los lanzamientos menores y el tercer número 55 identifica parches. La primera versión pública, con nombre en código Avalanche Borealis, es la versión 1.0.0. El nativo token de la plataforma se llama “$AVAX”. La familia de protocolos de consenso utilizados por la plataforma Avalanche es conocida como la familia Snow*. Hay tres instancias concretas, llamadas Avalanche, Snowman y Escarchado.
Gouvernance
1.1 Avalanche Buts et principes Avalanche est une plateforme blockchain hautes performances, évolutive, personnalisable et sécurisée. Il cible trois cas d'utilisation généraux : 15 – Création de blockchain spécifiques à l'application, couvrant les autorisations (privées) et sans autorisation (publiques) déploiements. – Création et lancement d’applications hautement évolutives et décentralisées (Dapps). – Créer des actifs numériques arbitrairement complexes avec des règles, des clauses et des avenants personnalisés (actifs intelligents). 1 Les déclarations prospectives se rapportent généralement à des événements futurs ou à nos performances futures. Cela inclut, mais n'est pas limité aux performances projetées de Avalanche ; l'évolution attendue de son activité et de ses projets ; exécution de sa vision et de sa stratégie de croissance ; et la réalisation de projets actuellement en cours, en développement ou sinon à l'étude. Les déclarations prospectives représentent les convictions et hypothèses de notre direction. seulement à compter de la date de cette présentation. Ces déclarations ne constituent pas des garanties de performances futures et des il ne faut pas s’y fier. Ces déclarations prospectives impliquent nécessairement des informations connues et inconnues. risques, qui peuvent faire en sorte que la performance réelle et les résultats des périodes futures diffèrent sensiblement des projections. exprimé ou implicite dans les présentes. Avalanche n'assume aucune obligation de mettre à jour les déclarations prospectives. Bien que les déclarations prospectives constituent notre meilleure prédiction au moment où elles sont faites, rien ne garantit qu'elles s’avérera exact, car les résultats réels et les événements futurs pourraient différer sensiblement. Le lecteur est averti de ne pas de se fier indûment aux déclarations prospectives.2 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph et Emin G¨un Sirer L'objectif primordial de Avalanche est de fournir une plate-forme unificatrice pour la création, le transfert et le commerce de 20 actifs numériques. Par construction, Avalanche possède les propriétés suivantes : Évolutif Avalanche est conçu pour être massivement évolutif, robuste et efficace. Le principal moteur de consensus est capable de prendre en charge un réseau mondial de centaines de millions d'appareils connectés à Internet, de faible ou de forte puissance, qui fonctionnent de manière transparente, avec de faibles latences et des transactions par seconde très élevées. 25 Secure Avalanche est conçu pour être robuste et offrir une sécurité élevée. Les protocoles de consensus classiques sont conçu pour résister jusqu'à f attaquants, et échouer complètement face à un attaquant de taille f + 1 ou plus grande, et le consensus de Nakamoto n’offre aucune sécurité alors que 51 % des mineurs sont byzantins. En revanche, Avalanche apporte une très forte garantie de sécurité lorsque l'attaquant est en dessous d'un certain seuil, ce qui peut être paramétré par le concepteur du système et fournit une dégradation progressive lorsque l'attaquant dépasse 30 ce seuil. Il peut maintenir les garanties de sécurité (mais pas de vivacité) même lorsque l'attaquant dépasse 51 %. C'est le premier système sans autorisation à fournir des garanties de sécurité aussi solides. Décentralisé Avalanche est conçu pour fournir une décentralisation sans précédent. Cela implique un engagement à plusieurs implémentations client et aucun contrôle centralisé d’aucune sorte. L'écosystème est conçu pour éviter divisions entre classes d’utilisateurs ayant des intérêts différents. Surtout, il n'y a aucune distinction entre les mineurs, 35 développeurs et utilisateurs. Gouvernable et démocratique $AVAX est une plateforme hautement inclusive, qui permet à chacun de se connecter à son réseau et participer à la validation et à la gouvernance. Tout détenteur de token peut voter sélectionner les paramètres financiers clés et choisir la façon dont le système évolue. Interopérable et flexible Avalanche est conçu pour être une infrastructure universelle et flexible pour une multitude 40 de blockchains/actifs, où la base $AVAX est utilisée à des fins de sécurité et comme unité de compte pour l'échange. Le Le système est destiné à prendre en charge, de manière neutre en termes de valeur, de nombreux blockchain à construire dessus. La plateforme est conçu dès le départ pour faciliter le portage de blockchain existants, l'importation de soldes, prendre en charge plusieurs langages de script et machines virtuelles, et prendre en charge de manière significative plusieurs déploiements scénarios. 45 Aperçu Le reste de cet article est divisé en quatre sections principales. La section 2 présente les détails de moteur qui alimente la plateforme. La section 3 traite du modèle architectural derrière la plate-forme, y compris sous-réseaux, machines virtuelles, démarrage, adhésion et staking. La section 4 explique la gouvernance modèle qui permet des changements dynamiques dans les paramètres économiques clés. Enfin, dans la section 5, nous explorons diverses sujets d'intérêt périphériques, y compris les optimisations potentielles, la cryptographie post-quantique et les 50 adversaires.
Avalanche Plateforme 2020/06/30 3 Convention de dénomination Le nom de la plateforme est Avalanche et est généralement appelé « le Avalanche ». plateforme », et est interchangeable/synonyme de « le réseau Avalanche », ou – simplement – Avalanche. Les bases de code seront publiées en utilisant trois identifiants numériques, intitulés « v.[0-9].[0-9].[0-100] », où le le premier numéro identifie les versions majeures, le deuxième numéro identifie les versions mineures et le troisième numéro 55 identifie les correctifs. La première version publique, nommée Avalanche Borealis, est la version 1.0.0. Le natif token de la plateforme s’appelle « $AVAX ». La famille de protocoles de consensus utilisée par la plateforme Avalanche est appelée la famille Snow*. Il existe trois instanciations concrètes, appelées Avalanche, Snowman et Glacial.
Discusión
5.1 Optimizaciones Poda de muchas plataformas blockchain, especialmente aquellas que implementan el consenso de Nakamoto como Bitcoin, sufren de un crecimiento estatal perpetuo. Esto se debe a que, por protocolo, tienen que almacenar todo el historial de transacciones. Sin embargo, para que un blockchain crezca de manera sostenible, debe poder podar la historia antigua. 345 Esto es especialmente importante para los blockchain que admiten un alto rendimiento, como Avalanche. La poda es sencilla en la familia Snow*. A diferencia de Bitcoin (y protocolos similares), donde la poda no es posible según los requisitos algorítmicos, en $AVAX los nodos no necesitan mantener partes del DAG que son profundos y altamente comprometidos. Estos nodos no necesitan demostrar ningún historial pasado para un nuevo arranque. nodos y, por lo tanto, simplemente tienen que almacenar el estado activo, es decir, los saldos actuales, así como los no comprometidos. 350 transacciones. Tipos de clientes Avalanche puede admitir tres tipos diferentes de clientes: de archivo, completos y ligeros. Archivo Los nodos almacenan el historial completo de la subred $AVAX, la subred staking y la subred smart contract, todos los12 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer camino a la génesis, lo que significa que estos nodos sirven como nodos de arranque para nuevos nodos entrantes. Además estos nodos pueden almacenar el historial completo de otras subredes para las que elijan ser validators. Archivo 355 Los nodos suelen ser máquinas con altas capacidades de almacenamiento que otros nodos pagan al descargar. viejo estado. Los nodos completos, por otro lado, participan en la validación, pero en lugar de almacenar todo el historial, simplemente almacene el estado activo (por ejemplo, conjunto UTXO actual). Finalmente, para aquellos que simplemente necesitan interactuar de forma segura Con la red utilizando la cantidad mínima de recursos, Avalanche admite clientes ligeros que pueden demostrar que se ha cometido alguna transacción sin necesidad de descargar o sincronizar el historial. Luz 360 Los clientes participan en la fase de muestreo repetido del protocolo para garantizar un compromiso seguro y en toda la red. consenso. Por lo tanto, los clientes ligeros en Avalanche brindan las mismas garantías de seguridad que los nodos completos. Fragmentación La fragmentación es el proceso de particionar varios recursos del sistema para aumentar el rendimiento. y reducir la carga. Existen varios tipos de mecanismos de fragmentación. En la fragmentación de red, el conjunto de participantes se divide en subredes separadas para reducir la carga algorítmica; en la fragmentación del estado, los participantes acuerdan 365 almacenar y mantener sólo subpartes específicas de todo el estado global; Por último, en la fragmentación de transacciones, Los participantes acuerdan separar el procesamiento de las transacciones entrantes. En Avalanche Borealis, la primera forma de fragmentación existe a través de la funcionalidad de subredes. Para Por ejemplo, se puede lanzar una subred de oro y otra subred de bienes raíces. Estas dos subredes pueden existir completamente en paralelo. Las subredes interactúan sólo cuando un usuario desea comprar contratos inmobiliarios utilizando sus tenencias de oro. 370 momento en el que Avalanche habilitará un intercambio atómico entre las dos subredes. 5.2 Preocupaciones Criptografía poscuántica La criptografía poscuántica ha ganado recientemente una amplia atención. debido a los avances en el desarrollo de computadoras y algoritmos cuánticos. La preocupación por la cuántica computadoras es que pueden romper algunos de los protocolos criptográficos actualmente implementados, específicamente los digitales. 375 firmas. El modelo de red Avalanche permite cualquier número de máquinas virtuales, por lo que admite una resistencia cuántica máquina virtual con un mecanismo de firma digital adecuado. Anticipamos varios tipos de firma digital esquemas que se implementarán, incluidas firmas basadas en RLWE de resistencia cuántica. El mecanismo de consenso no asume ningún tipo de criptografía pesada para su operación principal. Dado este diseño, es sencillo ampliar el sistema con una nueva máquina virtual que proporciona primitivas criptográficas cuánticas seguras. 380 Adversarios realistas El documento Avalanche [6] proporciona garantías muy sólidas en presencia de un adversario poderoso y hostil, conocido como adversario adaptable a rondas en el modelo punto a punto completo. en En otros términos, el adversario tiene acceso total al estado de cada nodo correcto en todo momento, conoce el elecciones aleatorias de todos los nodos correctos, así como también puede actualizar su propio estado en cualquier momento, antes y después de la El nodo correcto tiene la posibilidad de actualizar su propio estado. Efectivamente, este adversario es todopoderoso, excepto 385 la capacidad de actualizar directamente el estado de un nodo correcto o modificar la comunicación entre los nodos correctos. nodos. Sin embargo, en realidad, tal adversario es puramente teórico ya que las implementaciones prácticas del El adversario más fuerte posible está limitado a aproximaciones estadísticas del estado de la red. Por lo tanto, en En la práctica, esperamos que los ataques en el peor de los casos sean difíciles de implementar.Avalanche Plataforma 30/06/2020 13 Inclusión e igualdad Un problema común en las monedas sin permiso es el de que “los ricos se vuelven 390 más rico”. Esta es una preocupación válida, ya que un sistema PoS que se implementa incorrectamente puede, de hecho, permitir la generación de riqueza se atribuya desproporcionadamente a los ya grandes accionistas del sistema. un Un ejemplo sencillo es el de los protocolos de consenso basados en líderes, en los que un subcomité o un líder designado recoge todas las recompensas durante su operación, y donde la probabilidad de ser elegido para recoger las recompensas es proporcional a la apuesta, acumulando fuertes efectos compuestos de recompensa. Además, en sistemas como Bitcoin, 395 Existe un fenómeno de "los grandes se hacen más grandes" en el que los grandes mineros disfrutan de una prima sobre los más pequeños en términos de menos huérfanos y menos trabajos perdidos. Por el contrario, Avalanche emplea una distribución igualitaria de acuñación: Cada participante en el protocolo staking recibe una recompensa equitativa y proporcional según su apuesta. Al permitir que un gran número de personas participen de primera mano en staking, Avalanche puede acomodar millones de personas participen por igual en staking. El monto mínimo requerido para participar en el 400 El protocolo estará disponible para la gobernanza, pero se inicializará a un valor bajo para fomentar una amplia participación. Esto también implica que no se requiere que la delegación participe con una pequeña asignación. 6 Conclusión En este artículo, analizamos la arquitectura de la plataforma Avalanche. En comparación con otras plataformas actuales, que ejecutan protocolos de consenso de estilo clásico y, por lo tanto, son inherentemente no escalables, o hacen uso de 405 Consenso al estilo Nakamoto que es ineficiente e impone altos costos operativos, el Avalanche es liviano, rápido, escalable, seguro y eficiente. El token nativo, que sirve para proteger la red y pagar diversos costos de infraestructura es simple y compatible con versiones anteriores. $AVAX tiene capacidad más allá de otras propuestas para lograr niveles más altos de descentralización, resistir ataques y escalar a millones de nodos sin ningún quórum o elección de comité, y por tanto sin imponer ningún límite a la participación. 410 Además del motor de consenso, Avalanche innova en la pila e introduce funciones simples pero importantes. ideas en gestión de transacciones, gobernanza y una serie de otros componentes que no están disponibles en otras plataformas. Cada participante en el protocolo tendrá voz para influir en cómo evoluciona el protocolo en todo momento. posible gracias a un poderoso mecanismo de gobernanza. Avalanche admite una alta personalización, lo que permite plug-and-play casi instantáneo con blockchains existentes. 415
Discussion
5.1 Optimisations Élagage de nombreuses plateformes blockchain, en particulier celles mettant en œuvre le consensus Nakamoto telles que Bitcoin, souffrent d’une croissance étatique perpétuelle. En effet, par protocole, ils doivent stocker l’intégralité de l’historique des transactions. Cependant, pour qu’un blockchain se développe de manière durable, il doit être capable d’élaguer l’histoire ancienne. 345 Ceci est particulièrement important pour les blockchain qui prennent en charge des performances élevées, tels que Avalanche. La taille est simple dans la famille Snow*. Contrairement à Bitcoin (et aux protocoles similaires), où l'élagage n'est pas possible selon les exigences algorithmiques, dans $AVAX, les nœuds n'ont pas besoin de maintenir des parties du DAG qui sont profonds et très engagés. Ces nœuds n'ont pas besoin de prouver d'antécédents pour un nouveau bootstrap. nœuds, et doivent donc simplement stocker l'état actif, c'est-à-dire les soldes actuels, ainsi que les soldes non engagés 350 transactions. Types de clients Avalanche peut prendre en charge trois types de clients différents : archivage, complet et léger. Archivage Les nœuds stockent l'historique complet du sous-réseau $AVAX, du sous-réseau staking et du sous-réseau smart contract, tous les12 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph et Emin G¨un Sirer chemin vers la genèse, ce qui signifie que ces nœuds servent de nœuds d’amorçage pour les nouveaux nœuds entrants. De plus ces nœuds peuvent stocker l'historique complet des autres sous-réseaux pour lesquels ils choisissent d'être validator. Archivage 355 les nœuds sont généralement des machines dotées de capacités de stockage élevées qui sont payées par d'autres nœuds lors du téléchargement ancien état. Les nœuds complets, en revanche, participent à la validation, mais au lieu de stocker tout l'historique, ils stockez simplement l'état actif (par exemple, l'ensemble UTXO actuel). Enfin, pour ceux qui ont simplement besoin d'interagir en toute sécurité avec le réseau utilisant la quantité de ressources la plus minimale, Avalanche prend en charge les clients légers qui peuvent prouver qu'une transaction a été validée sans avoir besoin de télécharger ou de synchroniser l'historique. Lumière 360 les clients s'engagent dans la phase d'échantillonnage répétée du protocole pour garantir un engagement sûr et à l'échelle du réseau consensus. Par conséquent, les clients légers dans Avalanche offrent les mêmes garanties de sécurité que les nœuds complets. Sharding Le Sharding est le processus de partitionnement de diverses ressources système afin d'augmenter les performances. et réduire la charge. Il existe différents types de mécanismes de partitionnement. Dans le partage de réseau, l'ensemble des participants est divisé en sous-réseaux distincts afin de réduire la charge algorithmique ; dans le partage d'état, les participants s'accordent sur 365 stocker et maintenir uniquement des sous-parties spécifiques de l'ensemble de l'état global ; enfin, dans le sharding des transactions, les participants conviennent de séparer le traitement des transactions entrantes. Dans Avalanche Borealis, la première forme de partitionnement existe via la fonctionnalité de sous-réseaux. Pour par exemple, on peut lancer un sous-réseau aurifère et un autre sous-réseau immobilier. Ces deux sous-réseaux peuvent exister entièrement dans parallèle. Les sous-réseaux interagissent uniquement lorsqu'un utilisateur souhaite acheter des contrats immobiliers en utilisant ses avoirs en or, 370 à ce stade, Avalanche permettra un échange atomique entre les deux sous-réseaux. 5.2 Préoccupations Cryptographie post-quantique La cryptographie post-quantique a récemment attiré une grande attention en raison des progrès dans le développement des ordinateurs et des algorithmes quantiques. Le souci du quantum ordinateurs est qu'ils peuvent briser certains des protocoles cryptographiques actuellement déployés, en particulier numériques. 375 signatures. Le modèle de réseau Avalanche autorise n'importe quel nombre de machines virtuelles, il prend donc en charge un système résistant aux quantiques. machine virtuelle avec un mécanisme de signature numérique approprié. Nous prévoyons plusieurs types de signature numérique schémas à déployer, y compris les signatures basées sur RLWE à résistance quantique. Le mécanisme du consensus ne suppose aucun type de cryptographie lourde pour son fonctionnement principal. Compte tenu de cette conception, il est simple de étendez le système avec une nouvelle machine virtuelle qui fournit des primitives cryptographiques sécurisées quantiques. 380 Adversaires réalistes Le document Avalanche [6] offre de très fortes garanties en présence d'un adversaire puissant et hostile, connu comme un adversaire adaptatif dans le modèle point à point complet. Dans en d’autres termes, l’adversaire a à tout moment un accès complet à l’état de chaque nœud correct, connaît le choix aléatoires de tous les nœuds corrects, et peut mettre à jour son propre état à tout moment, avant et après le Le nœud correct a la possibilité de mettre à jour son propre état. En effet, cet adversaire est tout puissant, à l'exception de 385 la possibilité de mettre à jour directement l'état d'un nœud correct ou de modifier la communication entre le bon nœud nœuds. Néanmoins, en réalité, un tel adversaire est purement théorique puisque les mises en œuvre pratiques du l’adversaire le plus puissant possible sont limités aux approximations statistiques de l’état du réseau. Par conséquent, dans En pratique, nous nous attendons à ce que les attaques correspondant aux pires scénarios soient difficiles à déployer.Avalanche Plateforme 2020/06/30 13 Inclusion et égalité Un problème courant dans les monnaies sans autorisation est celui du « devenir riche ». 390 plus riche ». Il s’agit d’une préoccupation légitime, puisqu’un système PoS mal mis en œuvre peut en fait permettre la création de richesse soit attribuée de manière disproportionnée aux détenteurs déjà importants de participations dans le système. Un Un exemple simple est celui des protocoles de consensus basés sur les dirigeants, dans lesquels un sous-comité ou un leader désigné collecte toutes les récompenses au cours de son fonctionnement, et où la probabilité d'être choisi pour collecter les récompenses est proportionnel à la mise, générant de forts effets cumulatifs de récompense. De plus, dans des systèmes tels que Bitcoin, 395 il existe un phénomène de « grand devenir plus grand » dans lequel les grands mineurs bénéficient d'une prime par rapport aux plus petits en termes de de moins d'orphelins et de moins de travail perdu. En revanche, Avalanche emploie une répartition égalitaire de la frappe : chaque participant au protocole staking est récompensé équitablement et proportionnellement en fonction de sa participation. En permettant à un très grand nombre de personnes de participer directement à staking, Avalanche peut accueillir des millions de personnes à participer de manière égale à staking. Le montant minimum requis pour participer au 400 le protocole sera soumis à la gouvernance, mais il sera initialisé à une valeur faible pour encourager une large participation. Cela implique également que la délégation n'est pas tenue de participer avec une petite allocation. 6 Conclusion Dans cet article, nous avons discuté de l'architecture de la plateforme Avalanche. Par rapport aux autres plateformes actuelles, qui soit exécutent des protocoles de consensus de style classique et sont donc intrinsèquement non évolutifs, soit utilisent 405 Consensus à la Nakamoto, inefficace et imposant des coûts de fonctionnement élevés, le Avalanche est léger, rapide, évolutif, sécurisé et efficace. Le token natif, qui sert à sécuriser le réseau et à payer divers coûts d’infrastructure sont simples et rétrocompatibles. $AVAX a une capacité au-delà des autres propositions pour atteindre des niveaux de décentralisation plus élevés, résister aux attaques et évoluer vers des millions de nœuds sans aucun quorum ou l'élection d'un comité, et donc sans imposer de limites à la participation. 410 Outre le moteur de consensus, Avalanche innove et introduit des éléments simples mais importants des idées en matière de gestion des transactions, de gouvernance et une multitude d'autres composants non disponibles sur d'autres plates-formes. Chaque participant au protocole aura une voix pour influencer l'évolution du protocole à tout moment, rendu possible par un mécanisme de gouvernance puissant. Avalanche prend en charge une personnalisation élevée, permettant Plug-and-play presque instantané avec les blockchain existants. 415