Avalanche: uma nova família de protocolos de consenso
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.
Resumo
Avalanche Plataforma 30/06/2020 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph e Emin G¨un Sirer Resumo. Este artigo fornece uma visão geral da arquitetura da primeira versão da plataforma Avalanche, codinome Avalanche Borealis. Para obter detalhes sobre a economia do nativo token, denominado $AVAX, nós 5 guie o leitor para o artigo de dinâmica token [2] que o acompanha. Divulgação: As informações descritas neste documento são preliminares e estão sujeitas a alterações a qualquer momento. Além disso, este documento pode conter “declarações prospectivas”.1 Confirmação do Git: 7497e4a4ba0a1ea2dc2a111bc6deefbf3023708e 1 Introdução 10 Este artigo fornece uma visão geral da arquitetura da plataforma Avalanche. O foco principal está nos três principais diferenciais da plataforma: o motor, o modelo arquitetônico e o mecanismo de governança. 1.1 Avalanche Metas e Princípios Avalanche é uma plataforma blockchain de alto desempenho, escalonável, personalizável e segura. Tem como alvo três amplos casos de uso: 15 – Construindo blockchains específicos do aplicativo, abrangendo com permissão (privado) e sem permissão (público) implantações. – Construir e lançar aplicativos altamente escaláveis e descentralizados (Dapps). – Construir ativos digitais arbitrariamente complexos com regras, acordos e acessórios personalizados (ativos inteligentes). 1 As declarações prospectivas geralmente estão relacionadas a eventos futuros ou ao nosso desempenho futuro. Isto inclui, mas não é limitado ao desempenho projetado de Avalanche; o desenvolvimento esperado dos seus negócios e projetos; execução da sua visão e estratégia de crescimento; e conclusão de projetos que estão atualmente em andamento, em desenvolvimento ou caso contrário, está em consideração. As declarações prospectivas representam as crenças e suposições de nossa administração somente a partir da data desta apresentação. Estas declarações não são garantias de desempenho futuro e não se deve confiar neles. Tais declarações prospectivas envolvem necessariamente riscos, que podem fazer com que o desempenho e os resultados reais em períodos futuros sejam materialmente diferentes de quaisquer projeções expressa ou implícita aqui. Avalanche não assume nenhuma obrigação de atualizar declarações prospectivas. Embora declarações prospectivas são nossa melhor previsão no momento em que são feitas, não pode haver garantia de que elas provará ser preciso, pois os resultados reais e eventos futuros podem diferir materialmente. O leitor é alertado para não confiar indevidamente em declarações prospectivas.
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
Introdução
10 Este artigo fornece uma visão geral da arquitetura da plataforma Avalanche. O foco principal está nos três principais diferenciais da plataforma: o motor, o modelo arquitetônico e o
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.
O motor
60 A discussão da plataforma Avalanche começa com o componente principal que alimenta a plataforma: o mecanismo de consenso. Contexto Os pagamentos distribuídos e – mais geralmente – a computação, exigem acordo entre um conjunto de máquinas. Portanto, os protocolos de consenso, que permitem a um grupo de nós chegar a um acordo, estão no coração de blockchains, bem como quase todos os sistemas distribuídos industriais de grande escala implantados. O tópico 65 recebeu amplo escrutínio por quase cinco décadas, e esse esforço, até o momento, rendeu apenas duas famílias de protocolos: protocolos de consenso clássicos, que dependem da comunicação de todos para todos, e consenso de Nakamoto, que depende da mineração proof-of-work juntamente com a regra da cadeia mais longa. Embora os protocolos de consenso clássicos podem ter baixa latência e alto rendimento, eles não se adaptam a um grande número de participantes, nem são robusto na presença de mudanças de membros, o que os relegou principalmente a permissões, principalmente 70 implantações estáticas. Os protocolos de consenso de Nakamoto [5, 7, 4], por outro lado, são robustos, mas sofrem de altas latências de confirmação, baixo rendimento e exigem gasto constante de energia para sua segurança. A família de protocolos Snow, introduzida por Avalanche, combina as melhores propriedades dos protocolos de consenso clássicos com o melhor do consenso de Nakamoto. Com base em um mecanismo leve de amostragem de rede, eles alcançam baixa latência e alto rendimento sem a necessidade de concordar com a composição precisa do 75 sistema. Eles variam de milhares a milhões de participantes com participação direta no protocolo de consenso. Além disso, os protocolos não fazem uso da mineração PoW e, portanto, evitam sua exorbitante gasto de energia e subsequente vazamento de valor no ecossistema, produzindo energia leve, verde e inativa protocolos. Mecanismo e propriedades Os protocolos Snow operam por amostragem repetida da rede. Cada nó 80 pesquisa um conjunto pequeno, de tamanho constante e escolhido aleatoriamente de vizinhos e muda sua proposta se uma maioria absoluta suporta um valor diferente. As amostras são repetidas até que a convergência seja alcançada, o que acontece rapidamente em operações normais. Elucidamos o mecanismo de operação através de um exemplo concreto. Primeiro, uma transação é criada por um usuário e enviado para um nó de validação, que é um nó participante do procedimento de consenso. É então 85 propagado para outros nós da rede por meio de fofoca. O que acontece se esse usuário também emitir uma mensagem conflitante4 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph e Emin G¨un Sirer transação, ou seja, um gasto duplo? Para escolher entre as transações conflitantes e evitar o gasto duplo, cada nó seleciona aleatoriamente um pequeno subconjunto de nós e consulta quais das transações conflitantes os nós consultados acham que é o válido. Se o nó de consulta receber uma resposta majoritária a favor de uma transação, então o nó altera sua própria resposta a essa transação. Cada nó da rede 90 repete esse procedimento até que toda a rede chegue a um consenso sobre uma das transações conflitantes. Surpreendentemente, embora o mecanismo central de operação seja bastante simples, esses protocolos levam a resultados altamente dinâmica de sistema desejável que os torna adequados para implantação em larga escala. – Sem permissão, aberto à rotatividade e robusto. A última série de projetos blockchain empregam clássicos protocolos de consenso e, portanto, exigem pleno conhecimento dos membros. Conhecendo todo o conjunto do par95 participantes é suficientemente simples em sistemas fechados e autorizados, mas torna-se cada vez mais difícil em sistemas abertos e redes descentralizadas. Esta limitação impõe elevados riscos de segurança aos operadores existentes que empregam tais protocolos. Em contraste, os protocolos Snow mantêm altas garantias de segurança mesmo quando há discrepâncias bem quantificadas entre as visualizações de rede de dois nós quaisquer. Validadores de protocolos Snow aproveite a capacidade de validar sem conhecimento completo e contínuo de associação. São, portanto, robustos 100 e altamente adequado para blockchains públicos. – Escalável e Descentralizada Uma característica central da família Snow é sua capacidade de escalar sem incorrer em compensações fundamentais. Os protocolos Snow podem ser dimensionados para dezenas de milhares ou milhões de nós, sem delegação a subconjuntos de validators. Esses protocolos desfrutam da melhor descentralização de sistema da categoria, permitindo cada nó para validar totalmente. A participação contínua em primeira mão tem implicações profundas para a segurança 105 do sistema. Em quase todos os protocolos proof-of-stake que tentam escalar para um grande conjunto de participantes, o modo típico de operação é permitir o escalonamento delegando a validação a um subcomitê. Naturalmente, isto implica que a segurança do sistema é agora precisamente tão elevada quanto o custo da corrupção do subcomitê. Além disso, os subcomités estão sujeitos à formação de cartéis. Nos protocolos do tipo Snow, tal delegação não é necessária, permitindo que cada operador do nó tenha um primeiro110 dizer manualmente no sistema, em todos os momentos. Outro design, normalmente chamado de fragmentação de estado, tenta para fornecer escalabilidade paralelizando a serialização de transações para redes independentes de validators. Infelizmente, a segurança do sistema em tal projeto torna-se apenas tão alta quanto o mais fácil de ser corrompido. fragmento independente. Portanto, nem a eleição do subcomitê nem a fragmentação são estratégias de escalonamento adequadas para plataformas criptográficas. 115 – Adaptativo. Ao contrário de outros sistemas baseados em votação, os protocolos Snow alcançam maior desempenho quando o O adversário é pequeno e, ainda assim, altamente resiliente sob grandes ataques. – Assincronamente seguro. Os protocolos Snow, diferentemente dos protocolos de cadeia mais longa, não exigem sincronicidade para operar com segurança e, portanto, evitar gastos duplos, mesmo diante de partições de rede. Em Bitcoin, por exemplo, se a suposição de sincronicidade for violada, é possível operar para bifurcações independentes do 120 Bitcoin rede por períodos prolongados de tempo, o que invalidaria qualquer transação uma vez que os forks curar. – Baixa latência. A maioria dos blockchains hoje não são capazes de oferecer suporte a aplicativos de negócios, como negociação ou pagamentos de varejo. É simplesmente impraticável esperar minutos, ou mesmo horas, pela confirmação das transações. Portanto, uma das propriedades mais importantes, e ainda assim altamente negligenciadas, dos protocolos de consenso é a 125 tempo para a finalidade. Os protocolos Snow atingem a finalização normalmente em ≤1 segundo, o que é significativamente menor do que protocolos de cadeia mais longa e blockchains fragmentados, ambos os quais normalmente abrangem a finalidade de um assunto de minutos.Avalanche Plataforma 30/06/2020 5 – Alto rendimento. Os protocolos Snow, que podem construir uma cadeia linear ou um DAG, alcançam milhares de transações por segundo (mais de 5.000 tps), mantendo a descentralização total. Novas soluções blockchain que afirmam 130 alto TPS normalmente negocia descentralização e segurança e opta por sistemas mais centralizados e inseguros mecanismos de consenso. Alguns projetos relatam números provenientes de ambientes altamente controlados, reportando assim verdadeiros resultados de desempenho. Os números relatados para $AVAX são obtidos diretamente de uma rede Avalanche real e totalmente implementada, executada em 2.000 nós na AWS, distribuída geograficamente em todo o mundo em redes de baixo custo. máquinas. Resultados de desempenho mais altos (10.000+) podem ser alcançados assumindo maior largura de banda 135 provisionamento para cada nó e hardware dedicado para verificação de assinatura. Por fim, notamos que o as métricas mencionadas acima estão na camada base. As soluções de escalonamento da camada 2 aumentam imediatamente esses resultados consideravelmente. Gráficos Comparativos de Consenso A Tabela 1 descreve as diferenças entre as três famílias conhecidas de protocolos de consenso através de um conjunto de 8 eixos críticos. 140 Nakamoto Clássico Neve Robusto (adequado para configurações abertas) + - + Altamente descentralizado (permite muitos validadores) + - + Baixa latência e finalização rápida (confirmação rápida de transação) - + + Alto rendimento (permite muitos clientes) - + + Leve (baixos requisitos de sistema) - + + Quiescente (não ativo quando nenhuma decisão é executada) - + + Segurança parametrizável (além de 51% de presença adversária) - - + Altamente escalável - - + Tabela 1. Gráfico comparativo entre as três famílias conhecidas de protocolos de consenso. Avalanche, boneco de neve e Todos Frosty pertencem à família Snow.
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
Visão geral da plataforma
Nesta seção, fornecemos uma visão geral da arquitetura da plataforma e discutimos várias implementações detalhes. A plataforma Avalanche separa claramente três preocupações: cadeias (e ativos construídos em cima), execução ambientes e implantação. 3.1 Arquitetura 145 Sub-redes Uma sub-rede, ou sub-rede, é um conjunto dinâmico de validators trabalhando juntos para alcançar consenso no estado de um conjunto de blockchains. Cada blockchain é validado por uma sub-rede e uma sub-rede pode validar arbitrariamente muitos blockchains. Um validator pode ser membro de muitas sub-redes arbitrariamente. Uma sub-rede decide quem pode entrar nele e pode exigir que seus validators constituintes tenham certas propriedades. O Avalanche plataforma suporta a criação e operação de muitas sub-redes arbitrariamente. Para criar uma nova sub-rede 150 ou para ingressar em uma sub-rede é necessário pagar uma taxa denominada em $AVAX.
6 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph e Emin G¨un Sirer O modelo de sub-rede oferece uma série de vantagens: – Se um validator não se importa com os blockchains em uma determinada sub-rede, ele simplesmente não ingressará nessa sub-rede. Isso reduz o tráfego de rede, bem como os recursos computacionais exigidos dos validators. Isto está em contraste com outros projetos blockchain, nos quais cada validator deve validar todas as transações, mesmo 155 aqueles com quem eles não se importam. – Como as sub-redes decidem quem pode entrar nelas, é possível criar sub-redes privadas. Ou seja, cada blockchain em a sub-rede é validada apenas por um conjunto de validators confiáveis. – Pode-se criar uma sub-rede onde cada validator possui certas propriedades. Por exemplo, pode-se criar um sub-rede onde cada validator está localizado em uma determinada jurisdição ou onde cada validator está vinculado a algum 160 contrato do mundo real. Isto pode ser benéfico por razões de conformidade. Existe uma sub-rede especial chamada Sub-rede Padrão. É validado por todos os validators. (Isto é, para para validar qualquer sub-rede, é necessário também validar a sub-rede padrão.) A sub-rede padrão valida um conjunto de blockchains predefinidos, incluindo o blockchain onde $AVAX reside e é negociado. Máquinas Virtuais Cada blockchain é uma instância de uma Máquina Virtual (VM). Uma VM é um modelo para um 165 blockchain, assim como uma classe, é um projeto para um objeto em uma linguagem de programação orientada a objetos. O interface, estado e comportamento de um blockchain são definidos pela VM que o blockchain executa. O seguinte propriedades de um blockchain e outras são definidas por uma VM: – O conteúdo de um bloco – A transição de estado que ocorre quando um bloco é aceito 170 – As APIs expostas pelo blockchain e seus endpoints – Os dados que são persistidos no disco Dizemos que um blockchain “usa” ou “executa” uma determinada VM. Ao criar um blockchain, especifica-se a VM ele é executado, bem como o estado de gênese do blockchain. Um novo blockchain pode ser criado usando um pré-existente VM ou um desenvolvedor pode codificar um novo. Pode haver muitos blockchains arbitrariamente executando a mesma VM. 175 Cada blockchain, mesmo aqueles que executam a mesma VM, é logicamente independente dos outros e mantém sua próprio estado. 3.2 Inicialização O primeiro passo para participar do Avalanche é o bootstrapping. O processo ocorre em três etapas: conexão para semear âncoras, descoberta de rede e estado e se tornar um validator. 180 Âncoras de sementes Qualquer sistema de rede de pares que opera sem permissão (ou seja, codificado) conjunto de identidades requer algum mecanismo para descoberta de pares. Nas redes de compartilhamento de arquivos peer-to-peer, um conjunto de rastreadores são usados. Em redes criptográficas, um mecanismo típico é o uso de nós de sementes DNS (aos quais nos referimosAvalanche Plataforma 30/06/2020 7 como âncoras iniciais), que compreendem um conjunto de endereços IP iniciais bem definidos a partir dos quais outros membros do a rede pode ser descoberta. A função dos nós iniciais do DNS é fornecer informações úteis sobre o conjunto 185 de participantes ativos no sistema. O mesmo mecanismo é empregado em Bitcoin Core [1], em que o O arquivo src/chainparams.cpp do código-fonte contém uma lista de nós iniciais codificados. A diferença entre BTC e Avalanche é que o BTC requer apenas um nó inicial DNS correto, enquanto Avalanche requer um simples maioria das âncoras está correta. Por exemplo, um novo usuário pode optar por inicializar a visualização da rede através de um conjunto de bolsas bem estabelecidas e respeitáveis, nenhuma das quais individualmente não é confiável. 190 Observamos, no entanto, que o conjunto de nós de bootstrap não precisa ser codificado ou estático e pode ser fornecido pelo usuário, embora, para facilidade de uso, os clientes possam fornecer uma configuração padrão que inclua economia atores importantes, como bolsas, com os quais os clientes desejam compartilhar uma visão de mundo. Não há barreira para tornar-se uma âncora de semente, portanto, um conjunto de âncoras de semente não pode ditar se um nó pode ou não entrar a rede, uma vez que os nós podem descobrir a rede mais recente de Avalanche pares anexando-se a qualquer conjunto de sementes 195 âncoras. Descoberta de rede e estado Uma vez conectado às âncoras de semente, um nó consulta o conjunto mais recente de transições de estado. Chamamos esse conjunto de transições de estado de fronteira aceita. Para uma cadeia, a fronteira aceita é o último bloco aceito. Para um DAG, a fronteira aceita é o conjunto de vértices que são aceitos, mas possuem não há filhos aceitos. Depois de coletar as fronteiras aceitas das âncoras de sementes, as transições de estado que 200 são aceitos pela maioria das âncoras de sementes é definido como aceito. O estado correto é então extraído sincronizando com os nós amostrados. Contanto que haja uma maioria de nós corretos na âncora de semente definido, então as transições de estado aceitas devem ter sido marcadas como aceitas por pelo menos um nó correto. Este processo de descoberta de estado também é usado para descoberta de rede. O conjunto de membros da rede é definido na cadeia validator. Portanto, a sincronização com a cadeia validator permite que o nó descubra 205 o conjunto atual de validators. A cadeia validator será discutida mais detalhadamente na próxima seção. 3.3 Controle e adesão de Sybil Os protocolos de consenso fornecem suas garantias de segurança sob a suposição de que até um número limite dos membros do sistema pode ser contraditório. Um ataque Sybil, em que um nó inunda a rede de forma barata com identidades maliciosas, podem invalidar trivialmente essas garantias. Fundamentalmente, tal ataque só pode ser 210 dissuadido pela troca de presença com a prova de um recurso difícil de falsificar [3]. Sistemas anteriores exploraram o uso de mecanismos de dissuasão Sybil que abrangem proof-of-work (PoW), proof-of-stake (PoS), prova de tempo decorrido (POET), prova de espaço e tempo (PoST) e prova de autoridade (PoA). Na sua essência, todos estes mecanismos têm uma função idêntica: exigem que cada participante tenha alguma “pele no jogo” na forma de algum compromisso económico, que por sua vez proporciona uma vantagem económica 215 barreira contra o mau comportamento desse participante. Todos eles envolvem uma forma de aposta, seja na forma de plataformas de mineração e hash energia (PoW), espaço em disco (PoST), hardware confiável (POET) ou uma identidade aprovada (PoA). Esta aposta constitui a base de um custo económico que os participantes devem suportar para adquirir voz. Para por exemplo, em Bitcoin, a capacidade de contribuir com blocos válidos é diretamente proporcional ao poder hash do participante proponente. Infelizmente, também tem havido uma confusão substancial entre protocolos de consenso8 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph e Emin G¨un Sirer versus mecanismos de controle Sybil. Observamos que a escolha de protocolos de consenso é, em sua maior parte, ortogonal à escolha do mecanismo de controle Sybil. Isto não quer dizer que os mecanismos de controlo da Sybil sejam substituições imediatas entre si, uma vez que uma escolha específica pode ter implicações sobre o garantias do protocolo de consenso. No entanto, a família Snow* pode ser associada a muitos destes conhecidos mecanismos, sem modificação significativa. 225 Em última análise, por questões de segurança e para garantir que os incentivos dos participantes estejam alinhados em benefício da a rede, $AVAX escolhe PoS para o mecanismo central de controle Sybil. Algumas formas de participação são inerentemente centralizado: a fabricação de plataformas de mineração (PoW), por exemplo, é inerentemente centralizada nas mãos de alguns pessoas com o conhecimento adequado e acesso às dezenas de patentes necessárias para VLSI competitivo fabricação. Além disso, a mineração PoW perde valor devido aos grandes subsídios anuais aos mineradores. Da mesma forma, 230 o espaço em disco é propriedade em grande parte de grandes operadores de datacenter. Além disso, todos os mecanismos de controle Sybil que acumulam custos contínuos, por ex. custos de eletricidade para hashing, vazamento de valor do ecossistema, sem mencionar destruir o meio ambiente. Isto, por sua vez, reduz o envelope de viabilidade para o token, em que um evento adverso a mudança de preços em um pequeno período de tempo pode tornar o sistema inoperante. A prova de trabalho seleciona inerentemente mineiros que têm conexões para adquirir eletricidade barata, o que tem pouco a ver com a capacidade dos mineiros 235 para serializar transações ou suas contribuições para o ecossistema geral. Dentre essas opções, escolhemos proof-of-stake, porque é verde, acessível e aberto a todos. Notamos, no entanto, que embora o $AVAX use PoS, a rede Avalanche permite que sub-redes sejam lançadas com PoW e PoS. O staking é um mecanismo natural de participação numa rede aberta porque permite um impacto económico direto. argumento: a probabilidade de sucesso de um ataque é diretamente proporcional a um custo monetário bem definido 240 função. Em outras palavras, os nós que apostam são motivados economicamente para não se envolverem em comportamentos que pode prejudicar o valor da sua participação. Adicionalmente, esta participação não incorre em quaisquer custos adicionais de manutenção (outros depois o custo de oportunidade de investir em outro ativo), e possui a propriedade que, diferentemente dos equipamentos de mineração, é totalmente consumido se usado em um ataque catastrófico. Para operações PoW, o equipamento de mineração pode ser simplesmente reutilizados ou – se o proprietário decidir – totalmente vendidos de volta ao mercado. 245 Um nó que deseja entrar na rede pode fazê-lo livremente, primeiro colocando uma aposta que está imobilizada durante a duração da participação na rede. O usuário determina o valor da duração da aposta. Uma vez aceita, uma aposta não pode ser revertida. O principal objetivo é garantir que os nós compartilhem substancialmente o mesma visão praticamente estável da rede. Prevemos definir o tempo mínimo staking na ordem de um semana. 250 Ao contrário de outros sistemas que também propõem um mecanismo PoS, $AVAX não faz uso de slashing, e portanto, toda a aposta será devolvida quando o período staking expirar. Isso evita cenários indesejados, como uma falha de software ou hardware cliente levando à perda de moedas. Isso se encaixa com nossa filosofia de design de construção de tecnologia previsível: os tokens apostados não correm risco, mesmo na presença de software ou falhas de hardware. 255 Em Avalanche, um nó que deseja participar emite uma transação de participação especial para a cadeia validator. As transações de staking nomeiam um valor para apostar, a chave staking do participante que é staking, a duração, e a hora em que a validação começará. Assim que a transação for aceita, os fundos ficarão bloqueados até o final do período staking. O valor mínimo permitido é decidido e aplicado pelo sistema. A aposta quantia colocada por um participante tem implicações tanto para a quantidade de influência que o participante tem noAvalanche Plataforma 30/06/2020 9 processo de consenso, bem como a recompensa, conforme discutido posteriormente. A duração staking especificada deve estar entre δmin e δmax, os prazos mínimo e máximo para os quais qualquer aposta pode ser bloqueada. Tal como acontece com o staking valor, o período staking também tem implicações para a recompensa no sistema. Perda ou roubo do A chave staking não pode levar à perda de ativos, pois a chave staking é usada apenas no processo de consenso, não para ativos transferência. 265 3.4 Contratos inteligentes em $AVAX No lançamento, Avalanche suporta smart contracts padrão baseados em Solidity por meio da máquina virtual Ethereum (EVM). Prevemos que a plataforma suportará um conjunto mais rico e poderoso de smart contract ferramentas, incluindo: – Contratos inteligentes com execução off-chain e verificação on-chain. 270 – Contratos inteligentes com execução paralela. Quaisquer smart contracts que não operem no mesmo estado em qualquer sub-rede em Avalanche poderá ser executada em paralelo. – Um Solidity melhorado, chamado Solidity++. Esta nova linguagem suportará versionamento e matemática segura e aritmética de ponto fixo, um sistema de tipos aprimorado, compilação para LLVM e execução just-in-time. Se um desenvolvedor precisar de suporte EVM, mas quiser implantar smart contracts em uma sub-rede privada, ele 275 pode criar uma nova sub-rede diretamente. É assim que Avalanche permite a fragmentação específica de funcionalidade por meio de as sub-redes. Além disso, se um desenvolvedor precisar de interações com o Ethereum smart atualmente implantado contratos, eles podem interagir com a sub-rede Athereum, que é uma colher de Ethereum. Finalmente, se um desenvolvedor requer um ambiente de execução diferente da máquina virtual Ethereum, eles podem optar por implantar seu smart contract através de uma sub-rede que implementa um ambiente de execução diferente, como DAML 280 ou WASM. As sub-redes podem suportar recursos adicionais além do comportamento da VM. Por exemplo, as sub-redes podem impor requisitos de desempenho para nós validator maiores que mantêm smart contracts por períodos de tempo mais longos, ou validators que mantêm estado de contrato de forma privada. 4 Governança e o token $AVAX 4.1 O token nativo $AVAX 285 Política Monetária O token nativo, $AVAX, é de fornecimento limitado, onde o limite é definido em 720.000.000 tokens, com 360.000.000 tokens disponíveis no lançamento da mainnet. No entanto, ao contrário de outros tokens de fornecimento limitado que asse a taxa de cunhagem perpetuamente, \(AVAX is designed to react to changing economic conditions. In particular, the objective of \)A política monetária da AVAX é equilibrar os incentivos dos usuários para apostar no token em vez de usá-lo para interagir com a variedade de serviços disponíveis na plataforma. Participantes da plataforma 290 actuar colectivamente como um banco de reserva descentralizado. As alavancas disponíveis em Avalanche são staking recompensas, taxas, e lançamentos aéreos, todos influenciados por parâmetros governáveis. As recompensas de aposta são definidas pela governança em cadeia e são governadas por uma função projetada para nunca ultrapassar o fornecimento limitado. O piqueteamento pode ser induzido aumentando as taxas ou aumentando as recompensas staking. Por outro lado, podemos induzir um maior envolvimento com os serviços da plataforma Avalanche, reduzindo as taxas e diminuindo a recompensa staking.10 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph e Emin G¨un Sirer Usos Pagamentos Os verdadeiros pagamentos descentralizados peer-to-peer são em grande parte um sonho não realizado para a indústria devido a a actual falta de desempenho dos titulares. $AVAX é tão poderoso e fácil de usar quanto pagamentos usando Visa, permitindo milhares de transações globalmente a cada segundo, de maneira descentralizada e totalmente sem confiança. Além disso, para comerciantes de todo o mundo, a $AVAX oferece uma proposta de valor direta em relação à Visa, nomeadamente menor 300 taxas. Staking: Protegendo o Sistema Na plataforma Avalanche, o controle Sybil é obtido via staking. Em ordem para validar, o participante deve trancar moedas ou apostar. Os validadores, às vezes chamados de stakers, são compensados por seus serviços de validação com base no valor de staking e duração de staking, entre outros propriedades. A função de compensação escolhida deve minimizar a variância, garantindo que os grandes apostadores não 305 recebem desproporcionalmente mais compensação. Os participantes também não estão sujeitos a nenhum fator de “sorte”, como em Mineração PoW. Tal esquema de recompensa também desencoraja a formação de pools de mineração ou staking que possibilitem verdadeiramente participação descentralizada e sem confiança na rede. Swaps atômicos Além de fornecer a segurança central do sistema, o $AVAX token serve como unidade universal de troca. A partir daí, a plataforma Avalanche será capaz de suportar swaps atômicos confiáveis nativamente em 310 a plataforma que permite trocas nativas e verdadeiramente descentralizadas de qualquer tipo de ativo diretamente em Avalanche. 4.2 Governança A governança é fundamental para o desenvolvimento e adoção de qualquer plataforma porque – como acontece com todos os outros tipos de sistemas – Avalanche também enfrentará evolução e atualizações naturais. $AVAX fornece governança na cadeia para parâmetros críticos da rede onde os participantes podem votar em alterações na rede e 315 resolver decisões de atualização de rede democraticamente. Isso inclui fatores como o valor mínimo de staking, taxa de cunhagem, bem como outros parâmetros econômicos. Isso permite que a plataforma execute com eficácia a otimização dinâmica de parâmetros por meio de uma multidão oracle. No entanto, ao contrário de algumas outras plataformas de governação por aí, Avalanche não permite alterações ilimitadas em aspectos arbitrários do sistema. Em vez disso, apenas um um número predeterminado de parâmetros pode ser modificado através da governança, tornando o sistema mais previsível 320 e aumentando a segurança. Além disso, todos os parâmetros governáveis estão sujeitos a limites dentro de prazos específicos, introduzindo histerese e garantindo que o sistema permaneça previsível em curtos intervalos de tempo. Um processo viável para encontrar valores globalmente aceitáveis para os parâmetros do sistema é fundamental para sistemas descentralizados sem custodiantes. Avalanche pode usar seu mecanismo de consenso para construir um sistema que permita ninguém proponha transações especiais que são, em essência, pesquisas que abrangem todo o sistema. Qualquer nó participante pode 325 emitir tais propostas. A taxa de recompensa nominal é um parâmetro importante que afeta qualquer moeda, seja ela digital ou fiduciária. Infelizmente, as criptomoedas que fixam esse parâmetro podem enfrentar vários problemas, incluindo deflação ou inflação. Para tal, a taxa de recompensa nominal está sujeita a governação, dentro de limites pré-estabelecidos. Isto irá permitir que os detentores de token escolham se $AVAX será eventualmente limitado, ilimitado ou mesmo deflacionário.Avalanche Plataforma 30/06/2020 11 As taxas de transação, indicadas pelo conjunto F, também estão sujeitas à governança. F é efetivamente uma tupla que descreve as taxas associadas às diversas instruções e transações. Finalmente, staking horários e valores também são governáveis. A lista desses parâmetros está definida na Figura 1. – ∆: Valor do staking, denominado em $AVAX. Este valor define a aposta mínima necessária para ser colocada como vínculo antes de participar do sistema. – δmin: A quantidade mínima de tempo necessária para um nó fazer piquetagem no sistema. – δmax: A quantidade máxima de tempo que um nó pode apostar. – ρ: (π∆, τδmin) →R: A função de taxa de recompensa, também conhecida como taxa de cunhagem, determina a recompensa a o participante pode reivindicar em função de seu valor staking dado um certo número de nós π divulgados publicamente sob sua propriedade, durante um período de τ intervalos de tempo δmin consecutivos, de modo que τδmin ≤δmax. – F: a estrutura de taxas, que é um conjunto de parâmetros de taxas governáveis que especificam custos para diversas transações. Figura 1. Principais parâmetros não consensuais usados em Avalanche. Toda a notação é redefinida na primeira utilização. Em linha com o princípio da previsibilidade num sistema financeiro, a governação no $AVAX tem histerese, o que significa que as alterações nos parâmetros são altamente dependentes de suas alterações recentes. Existem dois limites 335 associado a cada parâmetro governável: tempo e intervalo. Depois que um parâmetro é alterado usando uma governança transação, torna-se muito difícil alterá-la novamente imediatamente e em grande quantidade. Essas dificuldades e as restrições de valor diminuem à medida que o tempo passa desde a última alteração. No geral, isso evita que o sistema mudando drasticamente em um curto período de tempo, permitindo aos usuários prever com segurança os parâmetros do sistema no curto prazo, ao mesmo tempo em que possui forte controle e flexibilidade no longo prazo. 340
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.
Governança
1.1 Avalanche Metas e Princípios Avalanche é uma plataforma blockchain segura, escalonável, personalizável e de alto desempenho. Tem como alvo três amplos casos de uso: 15 – Construindo blockchains específicos do aplicativo, abrangendo com permissão (privado) e sem permissão (público) implantações. – Construir e lançar aplicativos altamente escaláveis e descentralizados (Dapps). – Construir ativos digitais arbitrariamente complexos com regras, acordos e acessórios personalizados (ativos inteligentes). 1 As declarações prospectivas geralmente estão relacionadas a eventos futuros ou ao nosso desempenho futuro. Isto inclui, mas não é limitado ao desempenho projetado de Avalanche; o desenvolvimento esperado dos seus negócios e projetos; execução da sua visão e estratégia de crescimento; e conclusão de projetos que estão atualmente em andamento, em desenvolvimento ou caso contrário, está em consideração. As declarações prospectivas representam as crenças e suposições de nossa administração somente a partir da data desta apresentação. Estas declarações não são garantias de desempenho futuro e não se deve confiar neles. Tais declarações prospectivas envolvem necessariamente riscos, que podem fazer com que o desempenho e os resultados reais em períodos futuros sejam materialmente diferentes de quaisquer projeções expressa ou implícita aqui. Avalanche não assume nenhuma obrigação de atualizar declarações prospectivas. Embora declarações prospectivas são nossa melhor previsão no momento em que são feitas, não pode haver garantia de que elas provará ser preciso, pois os resultados reais e eventos futuros podem diferir materialmente. O leitor é alertado para não confiar indevidamente em declarações prospectivas.2 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph e Emin G¨un Sirer O objetivo geral de Avalanche é fornecer uma plataforma unificadora para a criação, transferência e comércio de 20 ativos digitais. Por construção, Avalanche possui as seguintes propriedades: Escalável Avalanche foi projetado para ser extremamente escalável, robusto e eficiente. O principal mecanismo de consenso é capaz de suportar uma rede global de potencialmente centenas de milhões de dispositivos conectados à Internet, de baixa e alta potência, que operam perfeitamente, com baixas latências e transações muito altas por segundo. 25 O Secure Avalanche foi projetado para ser robusto e atingir alta segurança. Os protocolos de consenso clássicos são projetado para suportar até f atacantes e falhar completamente quando confrontado com um invasor de tamanho f + 1 ou maior, e o consenso de Nakamoto não oferece segurança quando 51% dos mineiros são bizantinos. Em contraste, Avalanche fornece uma garantia de segurança muito forte quando o invasor está abaixo de um determinado limite, que pode ser parametrizado pelo projetista do sistema e fornece degradação elegante quando o invasor excede 30 esse limite. Ele pode manter garantias de segurança (mas não de vivacidade) mesmo quando o invasor excede 51%. É o primeiro sistema sem permissão a fornecer garantias de segurança tão fortes. O Avalanche descentralizado foi projetado para fornecer descentralização sem precedentes. Isto implica um compromisso para múltiplas implementações de clientes e nenhum tipo de controle centralizado. O ecossistema é projetado para evitar divisões entre classes de usuários com interesses diferentes. Crucialmente, não há distinção entre mineiros, 35 desenvolvedores e usuários. Governável e Democrático $AVAX é uma plataforma altamente inclusiva, que permite que qualquer pessoa se conecte ao seu rede e participar na validação e em primeira mão na governança. Qualquer titular de token pode votar em na seleção dos principais parâmetros financeiros e na escolha de como o sistema evolui. Interoperável e flexível Avalanche foi projetado para ser uma infraestrutura universal e flexível para uma infinidade 40 de blockchains/assets, onde a base $AVAX é usada para segurança e como unidade de conta para troca. O O sistema destina-se a suportar, de uma forma neutra em termos de valor, muitos blockchains a serem construídos em cima. A plataforma foi projetado desde o início para facilitar a portabilidade de blockchains existentes para ele, para importar saldos, para oferecer suporte a diversas linguagens de script e máquinas virtuais e oferecer suporte significativo a diversas implantações cenários. 45 Esboço O restante deste documento está dividido em quatro seções principais. A seção 2 descreve os detalhes do motor que alimenta a plataforma. A Seção 3 discute o modelo arquitetônico por trás da plataforma, incluindo sub-redes, máquinas virtuais, inicialização, associação e staking. A Seção 4 explica a governança modelo que permite mudanças dinâmicas nos principais parâmetros económicos. Finalmente, na Seção 5 explora vários tópicos periféricos de interesse, incluindo otimizações potenciais, criptografia pós-quântica e sistemas realistas 50 adversários.
Avalanche Plataforma 30/06/2020 3 Convenção de nomenclatura O nome da plataforma é Avalanche e normalmente é chamada de “Avalanche plataforma”, e é intercambiável/sinônimo de “a rede Avalanche”, ou – simplesmente – Avalanche. As bases de código serão lançadas usando três identificadores numéricos, rotulados como “v.[0-9].[0-9].[0-100]”, onde o O primeiro número identifica os lançamentos principais, o segundo número identifica os lançamentos secundários e o terceiro número 55 identifica manchas. O primeiro lançamento público, codinome Avalanche Borealis, é v. O nativo token da plataforma é chamado “$AVAX”. A família de protocolos de consenso usados pela plataforma Avalanche é conhecida como família Snow*. Existem três instanciações concretas, chamadas Avalanche, Snowman e Gelado.
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
Discussão
5.1 Otimizações Removendo muitas plataformas blockchain, especialmente aquelas que implementam o consenso Nakamoto, como Bitcoin, sofrem com o crescimento perpétuo do Estado. Isto porque – por protocolo – eles têm que armazenar todo o histórico de transações. No entanto, para que um blockchain cresça de forma sustentável, deve ser capaz de podar a velha história. 345 Isto é especialmente importante para blockchains que suportam alto desempenho, como Avalanche. A poda é simples na família Snow*. Ao contrário de Bitcoin (e protocolos semelhantes), onde a poda não é possível de acordo com os requisitos algorítmicos, em $AVAX os nós não precisam manter partes do DAG que são profundos e altamente comprometidos. Esses nós não precisam provar nenhum histórico passado para nova inicialização nós e, portanto, simplesmente precisa armazenar o estado ativo, ou seja, os saldos atuais, bem como os não confirmados 350 transações. Os tipos de cliente Avalanche podem suportar três tipos diferentes de clientes: arquivamento, completo e leve. Arquivo os nós armazenam todo o histórico da sub-rede $AVAX, da sub-rede staking e da sub-rede smart contract, todos os12 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph e Emin G¨un Sirer caminho para a gênese, o que significa que esses nós servem como nós de inicialização para novos nós de entrada. Além disso esses nós podem armazenar o histórico completo de outras sub-redes para as quais escolhem ser validators. Arquivo 355 nós são normalmente máquinas com alta capacidade de armazenamento que são pagas por outros nós durante o download estado antigo. Os nós completos, por outro lado, participam da validação, mas em vez de armazenar todo o histórico, eles simplesmente armazene o estado ativo (por exemplo, conjunto UTXO atual). Finalmente, para aqueles que simplesmente precisam interagir com segurança com a rede usando a quantidade mínima de recursos, Avalanche oferece suporte a clientes leves que podem provar que alguma transação foi confirmada sem a necessidade de baixar ou sincronizar o histórico. Luz 360 os clientes se envolvem na fase de amostragem repetida do protocolo para garantir o compromisso seguro e toda a rede consenso. Portanto, os clientes leves em Avalanche fornecem as mesmas garantias de segurança que os nós completos. Sharding Sharding é o processo de particionar vários recursos do sistema para aumentar o desempenho e reduzir a carga. Existem vários tipos de mecanismos de fragmentação. No sharding de rede, o conjunto de participantes é dividido em sub-redes separadas para reduzir a carga algorítmica; na fragmentação de estado, os participantes concordam em 365 armazenar e manter apenas subpartes específicas de todo o estado global; por último, na fragmentação de transações, os participantes concordam em separar o processamento das transações recebidas. No Avalanche Borealis, a primeira forma de sharding existe através da funcionalidade de sub-redes. Para por exemplo, pode-se lançar uma sub-rede ouro e outra sub-rede imobiliária. Essas duas sub-redes podem existir inteiramente em paralelo. As sub-redes interagem apenas quando um usuário deseja comprar contratos imobiliários usando suas posses de ouro, 370 ponto em que Avalanche permitirá uma troca atômica entre as duas sub-redes. 5.2 Preocupações Criptografia pós-quântica A criptografia pós-quântica ganhou recentemente ampla atenção devido aos avanços no desenvolvimento de computadores e algoritmos quânticos. A preocupação com a quântica computadores é que eles podem quebrar alguns dos protocolos criptográficos atualmente implantados, especificamente 375 assinaturas. O modelo de rede Avalanche permite qualquer número de VMs, por isso suporta uma rede resistente a quantum máquina virtual com um mecanismo de assinatura digital adequado. Prevemos vários tipos de assinatura digital esquemas a serem implantados, incluindo assinaturas baseadas em RLWE com resistência quântica. O mecanismo de consenso não assume nenhum tipo de criptografia pesada para sua operação principal. Dado esse design, é fácil ampliar o sistema com uma nova máquina virtual que fornece primitivas criptográficas seguras quânticas. 380 Adversários realistas O artigo Avalanche [6] fornece garantias muito fortes na presença de um adversário poderoso e hostil, conhecido como adversário adaptável a rodadas no modelo ponto a ponto completo. Em outros termos, o adversário tem acesso total ao estado de cada nó correto em todos os momentos, conhece o escolhas aleatórias de todos os nós corretos, bem como pode atualizar seu próprio estado a qualquer momento, antes e depois do o nó correto tem a chance de atualizar seu próprio estado. Efetivamente, este adversário é todo-poderoso, exceto 385 a capacidade de atualizar diretamente o estado de um nó correto ou modificar a comunicação entre o nó correto nós. No entanto, na realidade, tal adversário é puramente teórico, uma vez que as implementações práticas do o adversário mais forte possível é limitado a aproximações estatísticas do estado da rede. Portanto, em Na prática, esperamos que os ataques no pior cenário sejam difíceis de implementar.Avalanche Plataforma 30/06/2020 13 Inclusão e Igualdade Um problema comum em moedas sem permissão é o dos “ricos que ficam 390 mais rico”. Esta é uma preocupação válida, uma vez que um sistema PoS implementado indevidamente pode de fato permitir a geração de riqueza seja desproporcionalmente atribuída aos já grandes detentores de participação no sistema. Um Um exemplo simples é o dos protocolos de consenso baseados em líderes, em que um subcomitê ou um líder designado coleta todas as recompensas durante sua operação, e onde a probabilidade de ser escolhido para coletar recompensas é proporcional à aposta, acumulando fortes efeitos de composição de recompensa. Além disso, em sistemas como Bitcoin, 395 existe um fenômeno “grande fica maior”, onde os grandes mineradores desfrutam de um prêmio sobre os menores em termos de menos órfãos e menos trabalho perdido. Em contraste, Avalanche emprega uma distribuição igualitária de cunhagem: cada participante do protocolo staking é recompensado de forma equitativa e proporcional com base na aposta. Ao permitir que um grande número de pessoas participem em primeira mão em staking, Avalanche pode acomodar milhões de pessoas participem igualmente em staking. O valor mínimo necessário para participar do 400 o protocolo estará sujeito à governança, mas será inicializado com um valor baixo para encorajar uma ampla participação. Isto também implica que a delegação não é obrigada a participar com uma pequena dotação. 6 Conclusão Neste artigo, discutimos a arquitetura da plataforma Avalanche. Em comparação com outras plataformas hoje, que executam protocolos de consenso de estilo clássico e, portanto, são inerentemente não escaláveis, ou fazem uso de 405 Consenso ao estilo Nakamoto que é ineficiente e impõe altos custos operacionais, o Avalanche é leve, rápido, escalonável, seguro e eficiente. O token nativo, que serve para proteger a rede e pagar por vários custos de infraestrutura é simples e compatível com versões anteriores. $AVAX tem capacidade além de outras propostas para alcançar níveis mais elevados de descentralização, resistir a ataques e escalar para milhões de nós sem qualquer quórum ou eleição de comitê e, portanto, sem impor quaisquer limites à participação. 410 Além do mecanismo de consenso, Avalanche inova na pilha e apresenta soluções simples, mas importantes ideias em gerenciamento de transações, governança e uma série de outros componentes não disponíveis em outras plataformas. Cada participante do protocolo terá voz para influenciar a forma como o protocolo evolui em todos os momentos, possível graças a um poderoso mecanismo de governação. Avalanche suporta alta personalização, permitindo plug-and-play quase instantâneo com blockchains existentes. 415