Avalancha: una nueva familia de protocolos de consenso
Abstrak
Avalanche Peron 30/06/2020 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph, dan Emin G¨un Sirer Abstrak. Makalah ini memberikan gambaran arsitektur rilis pertama platform Avalanche, dengan nama kode Avalanche Borealis. Untuk detail tentang perekonomian token asli, berlabel $AVAX, kami 5 membimbing pembaca ke makalah dinamika token yang menyertainya [2]. Pengungkapan: Informasi yang diuraikan dalam makalah ini bersifat awal dan dapat berubah sewaktu-waktu. Selain itu, makalah ini mungkin berisi “pernyataan berwawasan ke depan.”1 Komit Git: 7497e4a4ba0a1ea2dc2a111bc6deefbf3023708e 1 Pendahuluan 10 Makalah ini memberikan gambaran arsitektur platform Avalanche. Fokus utamanya ada pada tiga kunci tersebut pembeda platform: mesin, model arsitektur, dan mekanisme tata kelola. 1.1 Avalanche Tujuan dan Prinsip Avalanche adalah platform blockchain yang berkinerja tinggi, dapat diskalakan, dapat disesuaikan, dan aman. Ini menargetkan tiga kasus penggunaan yang luas: 15 – Membangun blockchain khusus aplikasi, mencakup izin (pribadi) dan tanpa izin (publik) penerapan. – Membangun dan meluncurkan aplikasi yang sangat skalabel dan terdesentralisasi (Dapps). – Membangun aset digital yang kompleks secara sewenang-wenang dengan aturan khusus, perjanjian, dan pengendara (aset pintar). 1 Pernyataan berwawasan ke depan umumnya berhubungan dengan kejadian di masa depan atau kinerja kami di masa depan. Ini termasuk, namun tidak terbatas pada, proyeksi kinerja Avalanche; perkembangan bisnis dan proyek yang diharapkan; eksekusi mengenai visi dan strategi pertumbuhannya; dan penyelesaian proyek yang sedang berjalan, dalam pengembangan atau sebaliknya sedang dipertimbangkan. Pernyataan berwawasan ke depan mewakili keyakinan dan asumsi manajemen kami hanya pada tanggal presentasi ini. Pernyataan-pernyataan ini bukan merupakan jaminan kinerja di masa depan dan tidak semestinya ketergantungan tidak boleh ditempatkan pada mereka. Pernyataan-pernyataan berwawasan ke depan tersebut tentu saja melibatkan hal-hal yang diketahui dan tidak diketahui risiko, yang dapat menyebabkan kinerja aktual dan hasil pada periode mendatang berbeda secara material dari proyeksi tersurat maupun tersirat di sini. Avalanche tidak berkewajiban memperbarui pernyataan berwawasan ke depan. Meskipun pernyataan berwawasan ke depan adalah prediksi terbaik kami pada saat dibuat, tidak ada jaminan bahwa hal tersebut akan terjadi akan terbukti akurat, karena hasil aktual dan kejadian di masa depan dapat berbeda secara signifikan. Pembaca diperingatkan untuk tidak melakukannya untuk menempatkan ketergantungan yang tidak semestinya pada pernyataan berwawasan ke depan.
Resumen
Avalanche Plataforma 2020/06/30 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer Resumen. Este documento proporciona una descripción general de la arquitectura de la primera versión de la plataforma Avalanche, nombre en código Avalanche Borealis. Para obtener detalles sobre la economía del nativo token, denominado $AVAX, 5 Guíe al lector al documento de dinámica token [2] adjunto. Divulgación: La información descrita en este documento es preliminar y está sujeta a cambios en cualquier momento. Además, este documento puede contener “declaraciones prospectivas”.1 Confirmación de Git: 7497e4a4ba0a1ea2dc2a111bc6deefbf3023708e 1 Introducción 10 Este documento proporciona una descripción general de la arquitectura de la plataforma Avalanche. El enfoque clave está en las tres claves. diferenciadores de la plataforma: el motor, el modelo arquitectónico y el mecanismo de gobernanza. 1.1 Avalanche Metas y Principios Avalanche es una plataforma blockchain de alto rendimiento, escalable, personalizable y segura. Se dirige a tres Casos de uso amplios: 15 – Creación de blockchains específicos de la aplicación, que abarcan permisos (privados) y permisos (públicos) implementaciones. – Construcción y lanzamiento de aplicaciones altamente escalables y descentralizadas (Dapps). – Construir activos digitales arbitrariamente complejos con reglas, convenios y cláusulas personalizadas (activos inteligentes). 1 Las declaraciones prospectivas generalmente se relacionan con eventos futuros o nuestro desempeño futuro. Esto incluye, pero no es limitado al desempeño proyectado de Avalanche; el desarrollo esperado de sus negocios y proyectos; ejecución de su visión y estrategia de crecimiento; y finalización de proyectos que se encuentran actualmente en marcha, en desarrollo o de lo contrario bajo consideración. Las declaraciones prospectivas representan las creencias y suposiciones de nuestra administración. sólo a partir de la fecha de esta presentación. Estas declaraciones no son garantías de desempeño futuro ni de No se debe confiar en ellos. Dichas declaraciones prospectivas necesariamente involucran hechos conocidos y desconocidos. riesgos, que pueden causar que el desempeño y los resultados reales en períodos futuros difieran materialmente de cualquier proyección expresado o implícito en este documento. Avalanche no asume ninguna obligación de actualizar las declaraciones prospectivas. Aunque Las declaraciones prospectivas son nuestra mejor predicción en el momento en que se hacen, no se puede garantizar que sean resultará ser exacto, ya que los resultados reales y los eventos futuros podrían diferir materialmente. Se advierte al lector que no confiar indebidamente en declaraciones prospectivas.
Perkenalan
10 Makalah ini memberikan gambaran arsitektur platform Avalanche. Fokus utamanya ada pada tiga kunci tersebut pembeda platform: mesin, model arsitektur, dan
Introducción
10 Este documento proporciona una descripción general de la arquitectura de la plataforma Avalanche. El enfoque clave está en las tres claves. diferenciadores de la plataforma: el motor, el modelo arquitectónico y el
Mesin
60 Pembahasan platform Avalanche dimulai dengan komponen inti yang menggerakkan platform: the mesin konsensus. Latar Belakang Pembayaran yang terdistribusi dan – yang lebih umum – perhitungan, memerlukan kesepakatan antar kelompok mesin. Oleh karena itu, protokol konsensus, yang memungkinkan sekelompok node untuk mencapai kesepakatan, terletak pada jantung dari blockchains, serta hampir setiap sistem terdistribusi industri skala besar yang diterapkan. Topiknya 65 telah mendapat pengawasan ketat selama hampir lima dekade, dan upaya tersebut, hingga saat ini, hanya menghasilkan dua keluarga protokol: protokol konsensus klasik, yang mengandalkan komunikasi semua-ke-semua, dan konsensus Nakamoto, yang mengandalkan penambangan proof-of-work ditambah dengan aturan rantai terpanjang. Sedangkan protokol konsensus klasik dapat memiliki latensi rendah dan throughput tinggi, namun tidak dapat menskalakan peserta dalam jumlah besar, juga tidak kuat dengan adanya perubahan keanggotaan, yang sebagian besar telah menurunkan status mereka menjadi yang diberi izin 70 penerapan statis. Protokol konsensus Nakamoto [5, 7, 4], di sisi lain, kuat, namun mengalami hambatan. latensi konfirmasi yang tinggi, throughput yang rendah, dan memerlukan pengeluaran energi yang konstan untuk keamanannya. Rangkaian protokol Snow, yang diperkenalkan oleh Avalanche, menggabungkan properti terbaik dari protokol konsensus klasik dengan konsensus Nakamoto yang terbaik. Berdasarkan mekanisme pengambilan sampel jaringan yang ringan, mereka mencapai latensi rendah dan throughput tinggi tanpa perlu menyepakati keanggotaan yang tepat 75 sistem. Mereka mencakup ribuan hingga jutaan peserta yang berpartisipasi langsung dalam protokol konsensus. Selain itu, protokol ini tidak menggunakan penambangan PoW, sehingga menghindari penambangan yang terlalu mahal pengeluaran energi dan kebocoran nilai selanjutnya dalam ekosistem, menghasilkan energi yang ringan, ramah lingkungan, dan tidak bersuara protokol. Mekanisme dan Properti Protokol Snow beroperasi dengan pengambilan sampel jaringan secara berulang. Setiap simpul 80 melakukan jajak pendapat terhadap sekelompok tetangga yang kecil, berukuran konstan, dan dipilih secara acak, dan mengubah proposalnya menjadi mayoritas super mendukung nilai yang berbeda. Sampel diulang sampai konvergensi tercapai, yang terjadi dengan cepat operasi normal. Kami menjelaskan mekanisme operasi melalui contoh nyata. Pertama, transaksi dibuat oleh pengguna dan dikirim ke node validasi, yaitu node yang berpartisipasi dalam prosedur konsensus. Saat itulah 85 disebarkan ke node lain dalam jaringan melalui gosip. Apa yang terjadi jika pengguna tersebut juga mengeluarkan konflik4 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph, dan Emin G¨un Sirer transaksi, yaitu pembelanjaan ganda? Untuk memilih di antara transaksi yang bertentangan dan mencegah pembelanjaan ganda, setiap node secara acak memilih sebagian kecil node dan menanyakan transaksi mana yang bertentangan. node yang ditanyai menganggapnya valid. Jika node yang melakukan kueri menerima respons mayoritas super yang mendukung dari satu transaksi, maka node mengubah responnya sendiri terhadap transaksi tersebut. Setiap node dalam jaringan 90 mengulangi prosedur ini sampai seluruh jaringan mencapai konsensus mengenai salah satu transaksi yang bertentangan. Anehnya, meskipun mekanisme inti operasinya cukup sederhana, protokol-protokol ini menghasilkan hasil yang sangat tinggi dinamika sistem yang diinginkan sehingga cocok untuk penerapan skala besar. – Tanpa Izin, Terbuka untuk Churn, dan Kuat. Banyak proyek blockchain terbaru menggunakan gaya klasik protokol konsensus dan oleh karena itu memerlukan pengetahuan keanggotaan penuh. Mengetahui keseluruhan set par95 peserta cukup sederhana dalam sistem tertutup dan berizin, namun menjadi semakin sulit dalam sistem terbuka, jaringan terdesentralisasi. Keterbatasan ini menimbulkan risiko keamanan yang tinggi bagi karyawan yang sudah ada protokol seperti itu. Sebaliknya, protokol Snow mempertahankan jaminan keamanan yang tinggi bahkan ketika terdapat perbedaan yang terkuantifikasi dengan baik antara tampilan jaringan dari dua node mana pun. Validator protokol Snow nikmati kemampuan untuk memvalidasi tanpa pengetahuan keanggotaan penuh yang berkelanjutan. Oleh karena itu, mereka kuat 100 dan sangat cocok untuk blockchain umum. – Dapat Diskalakan dan Terdesentralisasi Fitur inti dari keluarga Snow adalah kemampuannya untuk melakukan penskalaan tanpa menimbulkan biaya pengorbanan mendasar. Protokol salju dapat diskalakan hingga puluhan ribu atau jutaan node, tanpa delegasi ke subkumpulan validators. Protokol-protokol ini menikmati desentralisasi sistem terbaik di kelasnya, sehingga memungkinkan setiap node untuk memvalidasi sepenuhnya. Partisipasi langsung yang berkelanjutan mempunyai implikasi yang mendalam terhadap keamanan 105 dari sistem. Di hampir setiap protokol proof-of-stake yang mencoba menskalakan ke kumpulan peserta yang besar, mode operasi umumnya adalah mengaktifkan penskalaan dengan mendelegasikan validasi ke subkomite. Tentu saja, hal ini menyiratkan bahwa keamanan sistem kini sama tingginya dengan kerugian akibat korupsi subkomite. Subkomite selanjutnya tunduk pada pembentukan kartel. Dalam protokol tipe Snow, delegasi seperti itu tidak diperlukan, sehingga setiap operator node dapat memiliki 110 node pertama. ucapan tangan dalam sistem, setiap saat. Desain lain, biasanya disebut sebagai state sharding, merupakan upaya untuk memberikan skalabilitas dengan memparalelkan serialisasi transaksi ke jaringan independen validators. Sayangnya, keamanan sistem dalam desain seperti itu hanya setinggi yang paling mudah dirusak pecahan independen. Oleh karena itu, baik pemilihan subkomite maupun sharding bukanlah strategi penskalaan yang cocok untuk platform kripto. 115 – Adaptif. Tidak seperti sistem berbasis pemungutan suara lainnya, protokol Snow mencapai kinerja yang lebih tinggi ketika musuhnya kecil, namun sangat tangguh menghadapi serangan besar. – Aman secara Asinkron. Protokol Snow, tidak seperti protokol rantai terpanjang, tidak memerlukan sinkronisitas beroperasi dengan aman, dan oleh karena itu mencegah pembelanjaan ganda bahkan saat menghadapi partisi jaringan. Dalam Bitcoin, misalnya, jika asumsi sinkronisitas dilanggar, maka dimungkinkan untuk beroperasi pada fork independen 120 Bitcoin jaringan untuk jangka waktu yang lama, yang akan membatalkan transaksi apa pun setelah fork menyembuhkan. – Latensi Rendah. Kebanyakan blockchain saat ini tidak dapat mendukung aplikasi bisnis, seperti perdagangan atau harian pembayaran ritel. Tidak mungkin menunggu beberapa menit, atau bahkan berjam-jam, untuk konfirmasi transaksi. Oleh karena itu, salah satu sifat protokol konsensus yang paling penting namun sering diabaikan adalah 125 waktu menuju finalitas. Protokol Snow biasanya mencapai finalitas dalam waktu ≤1 detik, yang jauh lebih rendah daripada protokol Snow. baik protokol rantai terpanjang maupun blockchain yang dipecah, keduanya biasanya mencakup finalitas suatu masalah menit.Avalanche Platform 2020/06/30 5 – Throughput Tinggi. Protokol Snow, yang dapat membangun rantai linier atau DAG, mencapai ribuan transaksi per detik (5000+ tps), dengan tetap mempertahankan desentralisasi penuh. Solusi blockchain baru yang diklaim 130 TPS yang tinggi biasanya mengorbankan desentralisasi dan keamanan dan memilih sistem yang lebih tersentralisasi dan tidak aman. mekanisme konsensus. Beberapa proyek melaporkan angka-angka dari pengaturan yang sangat terkontrol, sehingga terjadi kesalahan pelaporan hasil kinerja sebenarnya. Angka-angka yang dilaporkan untuk $AVAX diambil langsung dari jaringan Avalanche yang nyata dan diterapkan sepenuhnya yang berjalan pada 2000 node di AWS, didistribusikan secara geografis ke seluruh dunia pada jaringan low-end mesin. Hasil kinerja yang lebih tinggi (10.000+) dapat dicapai dengan mengasumsikan bandwidth yang lebih tinggi 135 penyediaan untuk setiap node dan perangkat keras khusus untuk verifikasi tanda tangan. Akhirnya, kami mencatat bahwa metrik yang disebutkan di atas berada di lapisan dasar. Solusi penskalaan lapisan-2 segera meningkatkan hasil ini secara signifikan. Bagan Perbandingan Konsensus Tabel 1 menjelaskan perbedaan antara tiga keluarga yang diketahui protokol konsensus melalui serangkaian 8 sumbu kritis. 140 Nakamoto Klasik Salju Kuat (Cocok untuk Pengaturan Terbuka) + - + Sangat Terdesentralisasi (Memungkinkan Banyak Validator) + - + Latensi Rendah dan Finalitas Cepat (Konfirmasi Transaksi Cepat) - + + Throughput Tinggi (Memungkinkan Banyak Klien) - + + Ringan (Persyaratan Sistem Rendah) - + + Diam (Tidak Aktif Bila Tidak Ada Keputusan yang Dilakukan) - + + Keamanan Dapat Diparameterisasi (Melampaui 51% Kehadiran Musuh) - - + Sangat Skalabel - - + Tabel 1. Bagan perbandingan antara tiga kelompok protokol konsensus yang diketahui. Avalanche, Manusia Salju, dan Frosty semuanya milik keluarga Snow*.
El motor
60 La discusión sobre la plataforma Avalanche comienza con el componente central que impulsa la plataforma: el motor de consenso. Antecedentes Los pagos distribuidos y, en términos más generales, el cálculo, requieren un acuerdo entre un conjunto de máquinas. Por lo tanto, los protocolos de consenso, que permiten a un grupo de nodos llegar a un acuerdo, se encuentran en el corazón de blockchains, así como casi todos los sistemas distribuidos industriales a gran escala implementados. el tema 65 ha recibido un amplio escrutinio durante casi cinco décadas, y ese esfuerzo, hasta la fecha, ha dado solo dos familias de protocolos: protocolos de consenso clásicos, que se basan en la comunicación entre todos, y el consenso de Nakamoto, que se basa en la minería proof-of-work junto con la regla de la cadena más larga. Mientras que los protocolos de consenso clásicos pueden tener baja latencia y alto rendimiento, no se escalan a un gran número de participantes ni son robusto en presencia de cambios de membresía, lo que los ha relegado en su mayoría a puestos autorizados, en su mayoría 70 Implementaciones estáticas. Los protocolos de consenso de Nakamoto [5, 7, 4], por otro lado, son sólidos, pero adolecen de altas latencias de confirmación, bajo rendimiento y requieren un gasto de energía constante para su seguridad. La familia de protocolos Snow, presentada por Avalanche, combina las mejores propiedades de los protocolos de consenso clásicos con lo mejor del consenso de Nakamoto. Basado en un mecanismo de muestreo de red liviano, logran baja latencia y alto rendimiento sin necesidad de acordar la membresía precisa del 75 sistema. Escalan bien desde miles hasta millones de participantes con participación directa en el protocolo de consenso. Además, los protocolos no hacen uso de la minería PoW y, por lo tanto, evitan su exorbitante Gasto de energía y posterior fuga de valor en el ecosistema, lo que produce un producto liviano, ecológico y silencioso. protocolos. Mecanismo y propiedades Los protocolos Snow funcionan mediante muestreo repetido de la red. Cada nodo 80 sondea a un conjunto pequeño de vecinos, de tamaño constante y elegidos al azar, y cambia su propuesta si se obtiene una supermayoría. admite un valor diferente. Las muestras se repiten hasta que se alcanza la convergencia, lo que ocurre rápidamente en operaciones normales. Aclaramos el mecanismo de funcionamiento mediante un ejemplo concreto. Primero, se crea una transacción mediante un usuario y enviado a un nodo de validación, que es un nodo que participa en el procedimiento de consenso. es entonces 85 propagado a otros nodos de la red a través de chismes. ¿Qué sucede si ese usuario también emite un conflicto?4 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer transacción, es decir, un doble gasto? Para elegir entre las transacciones en conflicto y evitar el doble gasto, cada nodo selecciona aleatoriamente un pequeño subconjunto de nodos y consulta cuál de las transacciones en conflicto los nodos consultados creen que es el válido. Si el nodo que realiza la consulta recibe una respuesta de supermayoría a favor de una transacción, entonces el nodo cambia su propia respuesta a esa transacción. Cada nodo de la red 90 Repite este procedimiento hasta que toda la red llega a un consenso sobre una de las transacciones en conflicto. Sorprendentemente, si bien el mecanismo central de operación es bastante simple, estos protocolos conducen a dinámicas de sistema deseables que los hagan adecuados para su implementación a gran escala. – Sin permiso, abierto al abandono y robusto. La última serie de proyectos blockchain emplean música clásica protocolos de consenso y, por lo tanto, requieren pleno conocimiento de los miembros. Conociendo el conjunto completo de par95 participantes es bastante simple en sistemas cerrados y autorizados, pero se vuelve cada vez más difícil en sistemas abiertos y Redes descentralizadas. Esta limitación impone altos riesgos de seguridad a los titulares existentes que emplean tales protocolos. Por el contrario, los protocolos Snow mantienen altas garantías de seguridad incluso cuando existen discrepancias bien cuantificadas entre las vistas de la red de dos nodos cualesquiera. Validadores de protocolos Snow disfrute de la capacidad de validar sin conocimiento continuo de membresía completa. Son, por tanto, robustos. 100 y muy adecuado para blockchains públicos. – Escalable y descentralizado Una característica central de la familia Snow es su capacidad de escalar sin incurrir en compensaciones fundamentales. Los protocolos Snow pueden escalar a decenas de miles o millones de nodos, sin delegación a subconjuntos de validators. Estos protocolos disfrutan de la mejor descentralización del sistema de su clase, lo que permite cada nodo para validar completamente. La participación continua de primera mano tiene profundas implicaciones para la seguridad. 105 del sistema. En casi todos los protocolos proof-of-stake que intentan escalar a un conjunto grande de participantes, El modo de operación típico es permitir el escalamiento delegando la validación a un subcomité. Naturalmente, esto implica que la seguridad del sistema es ahora precisamente tan alta como el costo de la corrupción del subcomité. Además, los subcomités están sujetos a la formación de cárteles. En los protocolos tipo Snow, dicha delegación no es necesaria, lo que permite que cada operador de nodo tenga un primer110 mano diga en el sistema, en todo momento. Otro diseño, normalmente denominado fragmentación de estado, intenta para proporcionar escalabilidad al paralelizar la serialización de transacciones a redes independientes de validators. Desafortunadamente, la seguridad del sistema en un diseño de este tipo sólo llega a ser tan alta como la más fácil de corromper. fragmento independiente. Por lo tanto, ni la elección de subcomités ni la fragmentación son estrategias de escalamiento adecuadas. para plataformas criptográficas. 115 – Adaptativo. A diferencia de otros sistemas basados en votación, los protocolos Snow logran un mayor rendimiento cuando el El adversario es pequeño y, sin embargo, muy resistente ante grandes ataques. – Asincrónicamente Seguro. Los protocolos Snow, a diferencia de los protocolos de cadena más larga, no requieren sincronicidad para operar de forma segura y, por lo tanto, evitar el doble gasto incluso ante particiones de red. En Bitcoin, por ejemplo, si se viola el supuesto de sincronicidad, es posible operar con bifurcaciones independientes del 120 Bitcoin red durante períodos prolongados de tiempo, lo que invalidaría cualquier transacción una vez que se bifurquen sanar. – Baja Latencia. La mayoría de los blockchain actuales no pueden admitir aplicaciones comerciales, como operaciones comerciales o diarias. pagos minoristas. Es simplemente inviable esperar minutos, o incluso horas, para la confirmación de las transacciones. Por lo tanto, una de las propiedades más importantes, y sin embargo, muy pasada por alto, de los protocolos de consenso es la 125 tiempo hasta la finalidad. Los protocolos de nieve alcanzan su finalidad normalmente en ≤1 segundo, lo cual es significativamente más bajo que tanto protocolos de cadena más larga como blockchains fragmentados, los cuales generalmente abarcan la finalidad de un asunto de minutos.Avalanche Plataforma 30/06/2020 5 – Alto rendimiento. Los protocolos Snow, que pueden construir una cadena lineal o un DAG, alcanzan miles de transacciones por segundo (más de 5000 tps), manteniendo al mismo tiempo una descentralización total. Nuevas soluciones blockchain que afirman 130 alto TPS normalmente sacrifican la descentralización y la seguridad y optan por sistemas más centralizados e inseguros. mecanismos de consenso. Algunos proyectos informan cifras provenientes de entornos altamente controlados, por lo que informan erróneamente verdaderos resultados de rendimiento. Las cifras reportadas para $AVAX se toman directamente de una red Avalanche real y completamente implementada que se ejecuta en 2000 nodos en AWS, distribuida geográficamente en todo el mundo en sistemas de gama baja. máquinas. Se pueden lograr resultados de rendimiento más altos (más de 10 000) asumiendo un mayor ancho de banda 135 aprovisionamiento para cada nodo y hardware dedicado para la verificación de firmas. Finalmente, observamos que el Las métricas antes mencionadas se encuentran en la capa base. Las soluciones de escalado de Capa 2 aumentan inmediatamente estos resultados considerablemente. Cuadros comparativos de consenso La Tabla 1 describe las diferencias entre las tres familias conocidas de protocolos de consenso a través de un conjunto de 8 ejes críticos. 140 Nakamoto clásico Nieve Robusto (Adecuado para entornos abiertos) + - + Altamente descentralizado (permite muchos validadores) + - + Baja latencia y finalización rápida (confirmación de transacción rápida) - + + Alto rendimiento (permite muchos clientes) - + + Ligero (bajos requisitos del sistema) - + + Inactivo (no activo cuando no se toman decisiones) - + + Seguridad parametrizable (más allá del 51% de presencia adversaria) - - + Altamente escalable - - + Tabla 1. Cuadro comparativo entre las tres familias conocidas de protocolos de consenso. Avalanche, muñeco de nieve y Frosty todos pertenecen a la familia Snow.
Ikhtisar Platform
Pada bagian ini, kami memberikan gambaran arsitektur platform dan mendiskusikan berbagai implementasi detail. Platform Avalanche dengan jelas memisahkan tiga masalah: rantai (dan aset yang dibangun di atasnya), eksekusi lingkungan, dan penyebaran. 3.1 Arsitektur 145 Subjaringan Subjaringan, atau subnet, adalah kumpulan dinamis validator yang bekerja sama untuk mencapai konsensus pada keadaan himpunan blockchains. Setiap blockchain divalidasi oleh satu subnet, dan satu subnet dapat memvalidasi banyak blockchains secara acak. validator dapat menjadi anggota dari banyak subnet yang berubah-ubah. Sebuah subnet memutuskan yang boleh memasukinya, dan mungkin mengharuskan validator konstituennya memiliki sifat tertentu. Avalanche platform mendukung pembuatan dan pengoperasian banyak subnet secara sewenang-wenang. Untuk membuat subnet baru 150 atau untuk bergabung dengan subnet, seseorang harus membayar biaya dalam mata uang $AVAX.
6 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph, dan Emin G¨un Sirer Model subnet menawarkan sejumlah keuntungan: – Jika validator tidak peduli dengan blockchain di subnet tertentu, ia tidak akan bergabung dengan subnet tersebut. Hal ini mengurangi lalu lintas jaringan, serta sumber daya komputasi yang diperlukan selama validators. Ini masuk berbeda dengan proyek blockchain lainnya, di mana setiap validator harus memvalidasi setiap transaksi, bahkan 155 mereka yang tidak mereka pedulikan. – Karena subnet menentukan siapa yang boleh memasukinya, seseorang dapat membuat subnet pribadi. Artinya, setiap blockchain masuk subnet hanya divalidasi oleh sekumpulan validator yang tepercaya. – Seseorang dapat membuat subnet yang setiap validator memiliki properti tertentu. Misalnya, seseorang dapat membuat a subnet di mana setiap validator terletak di yurisdiksi tertentu, atau di mana setiap validator terikat oleh beberapa 160 kontrak dunia nyata. Hal ini mungkin bermanfaat untuk alasan kepatuhan. Ada satu subnet khusus yang disebut Subnet Default. Ini divalidasi oleh semua validators. (Yaitu, secara berurutan untuk memvalidasi subnet apa pun, kita juga harus memvalidasi Subnet Default.) Subnet Default memvalidasi satu set blockchain yang telah ditentukan sebelumnya, termasuk blockchain tempat $AVAX berada dan diperdagangkan. Mesin Virtual Setiap blockchain adalah turunan dari Mesin Virtual (VM.) VM adalah cetak biru untuk a 165 blockchain, seperti kelas yang merupakan cetak biru untuk suatu objek dalam bahasa pemrograman berorientasi objek. Itu antarmuka, status, dan perilaku blockchain ditentukan oleh VM yang dijalankan blockchain. Berikut ini properti dari blockchain, dan lainnya, ditentukan oleh VM: – Isi satu blok – Transisi keadaan yang terjadi ketika sebuah blok diterima 170 – API yang diekspos oleh blockchain dan titik akhirnya – Data yang disimpan ke disk Kami mengatakan bahwa blockchain “menggunakan” atau “menjalankan” VM tertentu. Saat membuat blockchain, seseorang menentukan VM itu berjalan, serta keadaan asal blockchain. blockchain baru dapat dibuat menggunakan yang sudah ada sebelumnya VM, atau pengembang dapat membuat kode yang baru. Mungkin ada banyak blockchain yang menjalankan VM yang sama. 175 Setiap blockchain, bahkan yang menjalankan VM yang sama, secara logis independen dari yang lain dan mempertahankannya negara bagian sendiri. 3.2 Bootstrap Langkah pertama dalam berpartisipasi dalam Avalanche adalah bootstrap. Prosesnya terjadi dalam tiga tahap: koneksi untuk menyemai jangkar, penemuan jaringan dan negara, dan menjadi validator. 180 Seed Anchors Setiap sistem jaringan rekan yang beroperasi tanpa izin (yaitu hard-coded) kumpulan identitas memerlukan beberapa mekanisme untuk penemuan rekan. Dalam jaringan berbagi file peer-to-peer, satu set pelacak digunakan. Dalam jaringan kripto, mekanisme yang umum adalah penggunaan node benih DNS (yang kami rujukAvalanche Platform 2020/06/30 7 menjadi seed jangkar), yang terdiri dari sekumpulan alamat IP awal yang terdefinisi dengan baik yang menjadi asal anggota lainnya jaringan dapat ditemukan. Peran node benih DNS adalah untuk memberikan informasi berguna tentang kumpulan tersebut 185 peserta aktif dalam sistem. Mekanisme yang sama digunakan di Bitcoin Inti [1], dimana File src/chainparams.cpp dari kode sumber menyimpan daftar node benih yang dikodekan secara keras. Perbedaan antara BTC dan Avalanche adalah BTC hanya memerlukan satu node benih DNS yang benar, sedangkan Avalanche memerlukan yang sederhana mayoritas jangkar benar. Sebagai contoh, pengguna baru dapat memilih untuk melakukan bootstrap pada tampilan jaringan melalui serangkaian bursa yang sudah mapan dan bereputasi baik, yang mana pun secara individual tidak dapat dipercaya. 190 Namun, kami mencatat bahwa kumpulan node bootstrap tidak perlu dikodekan secara keras atau statis, dan bisa saja disediakan oleh pengguna, meskipun untuk kemudahan penggunaan, klien dapat memberikan pengaturan default yang mencakup secara ekonomis aktor penting, seperti pertukaran, yang dengannya klien ingin berbagi pandangan dunia. Tidak ada hambatan untuk itu menjadi jangkar benih, oleh karena itu sekumpulan jangkar benih tidak dapat menentukan apakah suatu node boleh masuk atau tidak jaringan, karena node dapat menemukan jaringan terbaru dari Avalanche rekan dengan melampirkan ke kumpulan benih mana pun 195 jangkar. Penemuan Jaringan dan Negara Setelah terhubung ke jangkar benih, sebuah node menanyakan kumpulan terbaru transisi keadaan. Kami menyebut rangkaian transisi negara ini sebagai batas yang diterima. Untuk sebuah rantai, batas yang diterima adalah blok terakhir yang diterima. Untuk DAG, garis depan yang diterima adalah himpunan simpul yang diterima, namun sudah dimiliki tidak ada anak yang diterima. Setelah mengumpulkan batas-batas yang diterima dari jangkar benih, negara mentransisikannya 200 diterima oleh sebagian besar benih jangkar didefinisikan sebagai diterima. Keadaan yang benar kemudian diekstraksi dengan menyinkronkan dengan node sampel. Selama ada mayoritas node yang benar di jangkar benih ditetapkan, maka transisi keadaan yang diterima harus ditandai sebagai diterima oleh setidaknya satu node yang benar. Proses penemuan keadaan ini juga digunakan untuk penemuan jaringan. Himpunan keanggotaan jaringan tersebut adalah didefinisikan pada rantai validator. Oleh karena itu, sinkronisasi dengan rantai validator memungkinkan node untuk menemukannya 205 kumpulan validators saat ini. Rantai validator akan dibahas lebih lanjut di bagian selanjutnya. 3.3 Pengendalian dan Keanggotaan Sybil Protokol konsensus memberikan jaminan keamanannya dengan asumsi hingga angka ambang batas anggota dalam sistem bisa menjadi musuh. Serangan Sybil, dimana sebuah node membanjiri jaringan dengan harga murah dengan identitas jahat, dapat dengan mudah membatalkan jaminan ini. Pada dasarnya, serangan seperti itu hanya bisa terjadi 210 dihalangi dengan memperdagangkan kehadiran dengan bukti sumber daya yang sulit dipalsukan [3]. Sistem masa lalu telah mengeksplorasi penggunaannya mekanisme pencegahan Sybil yang mencakup proof-of-work (PoW), proof-of-stake (PoS), bukti waktu yang telah berlalu (POET), bukti ruang dan waktu (PoST), dan bukti otoritas (PoA). Pada intinya, semua mekanisme ini memiliki fungsi yang sama: mekanisme tersebut mengharuskan setiap peserta memilikinya beberapa “skin in the game” dalam bentuk komitmen ekonomi, yang pada gilirannya memberikan dampak ekonomi 215 penghalang terhadap perilaku buruk yang dilakukan peserta tersebut. Semuanya melibatkan suatu bentuk pasak, baik itu dalam bentuk rig penambangan dan hash daya (PoW), ruang disk (PoST), perangkat keras tepercaya (POET), atau identitas yang disetujui (PoA). Taruhan ini menjadi dasar biaya ekonomi yang harus ditanggung oleh para peserta untuk memperoleh suara. Untuk Misalnya, di Bitcoin, kemampuan untuk menyumbangkan blok yang valid berbanding lurus dengan hash kekuatan dari peserta pengusul. Sayangnya, terdapat juga kebingungan besar antara protokol konsensus8 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph, dan Emin G¨un Sirer versus mekanisme kontrol Sybil. Kami mencatat bahwa pilihan protokol konsensus, sebagian besar, ortogonal dengan pilihan mekanisme kontrol Sybil. Ini tidak berarti bahwa mekanisme kendali Sybil memang demikian saling menggantikan satu sama lain, karena pilihan tertentu mungkin memiliki implikasi terhadap hal yang mendasarinya jaminan protokol konsensus. Namun, keluarga Snow* dapat digabungkan dengan banyak keluarga yang dikenal mekanisme, tanpa modifikasi yang signifikan. 225 Pada akhirnya, demi keamanan dan untuk memastikan bahwa insentif para peserta selaras dengan manfaatnya jaringan, $AVAX pilih PoS ke mekanisme kontrol inti Sybil. Beberapa bentuk taruhan pada dasarnya bersifat inheren terpusat: manufaktur rig penambangan (PoW), misalnya, pada dasarnya terpusat di tangan segelintir orang orang-orang dengan pengetahuan yang sesuai dan akses terhadap lusinan paten yang diperlukan untuk VLSI yang kompetitif manufaktur. Selain itu, kebocoran nilai penambangan PoW disebabkan oleh besarnya subsidi penambang setiap tahunnya. Demikian pula, 230 ruang disk paling banyak dimiliki oleh operator pusat data besar. Selanjutnya, semua mekanisme kontrol sybil yang menimbulkan biaya berkelanjutan, mis. biaya listrik untuk hashing, nilai kebocoran ekosistem, belum lagi menghancurkan lingkungan. Hal ini, pada gilirannya, mengurangi kelayakan untuk token, yang mana akan merugikan pergerakan harga dalam jangka waktu singkat dapat membuat sistem tidak dapat dioperasikan. Proof-of-work secara inheren memilih untuk penambang yang memiliki koneksi untuk mendapatkan listrik murah, tidak ada hubungannya dengan kemampuan penambang 235 untuk membuat serial transaksi atau kontribusinya terhadap ekosistem secara keseluruhan. Di antara pilihan-pilihan ini, kami memilih proof-of-stake, karena hijau, mudah diakses, dan terbuka untuk semua. Namun, kami mencatat bahwa saat $AVAX digunakan PoS, jaringan Avalanche memungkinkan subnet diluncurkan dengan PoW dan PoS. Staking adalah mekanisme alami untuk berpartisipasi dalam jaringan terbuka karena memungkinkan terjadinya ekonomi langsung argumen: kemungkinan keberhasilan suatu serangan berbanding lurus dengan biaya moneter yang ditentukan dengan baik 240 fungsi. Dengan kata lain, node yang melakukan staking termotivasi secara ekonomi untuk tidak melakukan perilaku tersebut mungkin merusak nilai taruhan mereka. Selain itu, taruhan ini tidak menimbulkan biaya pemeliharaan tambahan (lainnya kemudian biaya peluang berinvestasi pada aset lain), dan memiliki properti yang, tidak seperti peralatan pertambangan, dikonsumsi sepenuhnya jika digunakan dalam serangan bencana. Untuk operasi PoW, peralatan penambangan bisa dengan sederhana digunakan kembali atau – jika pemiliknya memutuskan untuk – dijual seluruhnya kembali ke pasar. 245 Sebuah node yang ingin memasuki jaringan dapat dengan bebas melakukannya dengan terlebih dahulu memasang pasak yang tidak dapat bergerak selama durasi partisipasi dalam jaringan. Pengguna menentukan jumlah durasi taruhan. Setelah diterima, taruhan tidak dapat dikembalikan. Tujuan utamanya adalah untuk memastikan bahwa node berbagi secara substansial tampilan jaringan yang sebagian besar stabil. Kami mengantisipasi pengaturan waktu minimum staking pada pesanan a minggu. 250 Tidak seperti sistem lain yang juga mengusulkan mekanisme PoS, $AVAX tidak menggunakan pemotongan, dan oleh karena itu semua taruhan dikembalikan ketika periode staking berakhir. Ini mencegah skenario yang tidak diinginkan seperti kegagalan perangkat lunak atau perangkat keras klien yang menyebabkan hilangnya koin. Ini sesuai dengan filosofi desain kami membangun teknologi yang dapat diprediksi: token yang dipertaruhkan tidak berisiko, bahkan dengan adanya perangkat lunak atau kelemahan perangkat keras. 255 Di Avalanche, sebuah node yang ingin berpartisipasi mengeluarkan transaksi pasak khusus ke rantai validator. Nama transaksi staking jumlah yang dipertaruhkan, kunci staking peserta yaitu staking, durasi, dan waktu validasi akan dimulai. Setelah transaksi diterima, dana akan dikunci hingga akhir periode staking. Jumlah minimum yang diperbolehkan ditentukan dan diberlakukan oleh sistem. Taruhannya jumlah yang ditempatkan oleh seorang peserta mempunyai implikasi terhadap besarnya pengaruh yang dimiliki peserta dalamAvalanche Platform 2020/06/30 9 proses konsensus, serta imbalannya, seperti yang akan dibahas nanti. Durasi staking yang ditentukan, harus antara δmin dan δmax, jangka waktu minimum dan maksimum di mana setiap taruhan dapat dikunci. Seperti halnya Jumlah staking, periode staking juga mempunyai implikasi terhadap imbalan dalam sistem. Kehilangan atau pencurian Kunci staking tidak dapat menyebabkan hilangnya aset, karena kunci staking hanya digunakan dalam proses konsensus, bukan untuk aset transfer. 265 3.4 Kontrak Cerdas di $AVAX Saat peluncuran Avalanche mendukung smart contracts berbasis Soliditas standar melalui mesin virtual Ethereum (EVM). Kami membayangkan bahwa platform ini akan mendukung rangkaian smart contract yang lebih kaya dan lebih kuat alat, antara lain: – Kontrak pintar dengan eksekusi off-chain dan verifikasi on-chain. 270 – Kontrak pintar dengan eksekusi paralel. Setiap smart contract yang tidak beroperasi pada negara bagian yang sama di subnet apa pun di Avalanche akan dapat dijalankan secara paralel. – Soliditas yang ditingkatkan, disebut Soliditas++. Bahasa baru ini akan mendukung pembuatan versi, matematika yang aman dan aritmatika titik tetap, sistem tipe yang ditingkatkan, kompilasi ke LLVM, dan eksekusi tepat waktu. Jika pengembang memerlukan dukungan EVM tetapi ingin menerapkan smart contract di subnet pribadi, mereka 275 dapat memutar subnet baru secara langsung. Beginilah cara Avalanche mengaktifkan sharding khusus fungsi subnet. Selain itu, jika pengembang memerlukan interaksi dengan Ethereum smart yang saat ini diterapkan kontrak, mereka dapat berinteraksi dengan subnet Athereum, yaitu sendok Ethereum. Terakhir, jika seorang pengembang memerlukan lingkungan eksekusi yang berbeda dari mesin virtual Ethereum, mereka mungkin memilih untuk menerapkan smart contract mereka melalui subnet yang mengimplementasikan lingkungan eksekusi yang berbeda, seperti DAML 280 atau WASM. Subnet dapat mendukung fitur tambahan di luar perilaku VM. Misalnya, subnet dapat menerapkan persyaratan kinerja untuk validator node yang lebih besar yang menampung smart contracts untuk jangka waktu yang lebih lama, atau validators yang memegang kontrak negara secara pribadi. 4 Tata Kelola dan Token $AVAX 4.1 Token Asli $AVAX 285 Kebijakan Moneter token asli, $AVAX, adalah pasokan terbatas, dengan batas ditetapkan pada 720.000.000 tokens, dengan 360.000.000 tokens tersedia pada peluncuran mainnet. Namun, tidak seperti tokens pasokan terbatas lainnya yang mana meningkatkan tingkat pencetakan secara terus-menerus, \(AVAX is designed to react to changing economic conditions. In particular, the objective of \)kebijakan moneter AVAX adalah untuk menyeimbangkan insentif pengguna untuk mempertaruhkan token dibandingkan menggunakannya untuk berinteraksi dengan berbagai layanan yang tersedia di platform. Peserta di platform 290 secara kolektif bertindak sebagai bank cadangan yang terdesentralisasi. Pengungkit yang tersedia di Avalanche adalah staking hadiah, biaya, dan airdrop, yang semuanya dipengaruhi oleh parameter yang dapat diatur. Imbalan staking ditentukan oleh tata kelola on-chain, dan diatur oleh fungsi yang dirancang untuk tidak pernah melampaui pasokan yang dibatasi. Staking dapat diinduksi dengan menaikkan biaya atau meningkatkan staking hadiah. Di sisi lain, kita dapat mendorong peningkatan keterlibatan dengan layanan platform Avalanche dengan menurunkan biaya, dan mengurangi hadiah staking.10 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph, dan Emin G¨un Sirer Kegunaan Pembayaran Pembayaran peer-to-peer yang terdesentralisasi sebagian besar merupakan impian yang belum terwujud bagi industri ini kurangnya kinerja petahana saat ini. $AVAX sama kuat dan mudahnya digunakan seperti halnya pembayaran Visa, memungkinkan ribuan transaksi secara global setiap detik, dengan cara yang sepenuhnya tidak dapat dipercaya dan terdesentralisasi. Lebih lanjut, bagi merchant di seluruh dunia, $AVAX memberikan proposisi nilai langsung dibandingkan Visa, yaitu lebih rendah 300 biaya. Staking: Mengamankan Sistem Pada platform Avalanche, kontrol sybil dicapai melalui staking. Secara berurutan untuk memvalidasi, peserta harus mengunci koin, atau mempertaruhkan. Validator, terkadang disebut sebagai pemangku kepentingan, adalah kompensasi untuk layanan validasi mereka berdasarkan jumlah staking dan durasi staking, antara lain properti. Fungsi kompensasi yang dipilih harus meminimalkan varians, memastikan bahwa pemangku kepentingan besar tidak melakukan hal yang sama 305 menerima lebih banyak kompensasi secara tidak proporsional. Peserta juga tidak tunduk pada faktor “keberuntungan” apa pun, seperti pada Penambangan PoW. Skema penghargaan seperti itu juga menghambat pembentukan penambangan atau kumpulan staking yang benar-benar memungkinkan partisipasi yang terdesentralisasi dan tidak dapat dipercaya dalam jaringan. Pertukaran atom Selain memberikan keamanan inti sistem, $AVAX token berfungsi sebagai unit universal pertukaran. Dari sana, platform Avalanche akan mampu mendukung pertukaran atom tanpa kepercayaan secara asli di 310 platform yang memungkinkan pertukaran asli dan benar-benar terdesentralisasi untuk semua jenis aset langsung di Avalanche. 4.2 Tata Kelola Tata kelola sangat penting dalam pengembangan dan penerapan platform apa pun karena – sama seperti platform lainnya sistem – Avalanche juga akan menghadapi evolusi dan pembaruan alami. $AVAX menyediakan tata kelola on-chain untuk parameter penting jaringan di mana peserta dapat memberikan suara pada perubahan pada jaringan dan 315 menyelesaikan keputusan peningkatan jaringan secara demokratis. Ini termasuk faktor-faktor seperti jumlah minimum staking, tingkat pencetakan, serta parameter ekonomi lainnya. Hal ini memungkinkan platform untuk secara efektif melakukan optimasi parameter dinamis melalui kerumunan oracle. Namun, tidak seperti beberapa platform tata kelola lainnya di luar sana, Avalanche tidak mengizinkan perubahan tak terbatas pada aspek sistem yang sewenang-wenang. Sebaliknya, hanya a sejumlah parameter yang telah ditentukan sebelumnya dapat dimodifikasi melalui tata kelola, sehingga menjadikan sistem lebih dapat diprediksi 320 dan meningkatkan keselamatan. Selanjutnya, semua parameter yang dapat diatur tunduk pada batasan dalam batasan waktu tertentu, memperkenalkan histeresis, dan memastikan bahwa sistem tetap dapat diprediksi dalam rentang waktu yang singkat. Proses yang bisa diterapkan untuk menemukan nilai parameter sistem yang dapat diterima secara global sangat penting untuk sistem desentralisasi tanpa penjaga. Avalanche dapat menggunakan mekanisme konsensusnya untuk membangun sistem yang memungkinkan siapa pun untuk mengusulkan transaksi khusus yang, pada dasarnya, merupakan jajak pendapat seluruh sistem. Setiap node yang berpartisipasi boleh 325 mengeluarkan proposal seperti itu. Tingkat imbalan nominal adalah parameter penting yang memengaruhi mata uang apa pun, baik digital maupun fiat. Sayangnya, mata uang kripto yang memperbaiki parameter ini mungkin menghadapi berbagai masalah, termasuk deflasi atau inflasi. Untuk itu, tingkat imbalan nominal tunduk pada tata kelola, dalam batasan yang telah ditentukan sebelumnya. Ini akan izinkan pemegang token untuk memilih apakah $AVAX pada akhirnya akan dibatasi, tidak dibatasi, atau bahkan deflasi.Avalanche Platform 2020/06/30 11 Biaya transaksi, yang dilambangkan dengan himpunan F, juga tunduk pada tata kelola. F secara efektif adalah tupel yang menggambarkan biaya yang terkait dengan berbagai instruksi dan transaksi. Terakhir, staking kali dan jumlah juga dapat diatur. Daftar parameter ini didefinisikan pada Gambar 1. – ∆: Jumlah staking, dalam mata uang $AVAX. Nilai ini menentukan taruhan minimal yang diperlukan untuk ditempatkan obligasi sebelum berpartisipasi dalam sistem. – δmin : Jumlah waktu minimal yang dibutuhkan sebuah node untuk melakukan staking ke dalam sistem. – δmax : Jumlah waktu maksimal yang dapat dipertaruhkan oleh sebuah node. – ρ : (π∆, τδmin) →R : Fungsi tingkat imbalan, juga disebut sebagai tingkat pencetakan, menentukan imbalan a peserta dapat mengklaim sebagai fungsi dari jumlah staking mereka dengan sejumlah π node yang diungkapkan secara publik di bawah kepemilikannya, selama jangka waktu τ berturut-turut δmin, sehingga τδmin ≤δmax. – F : struktur biaya, yang merupakan sekumpulan parameter biaya yang dapat diatur yang menentukan biaya untuk berbagai transaksi. Gambar 1. Parameter utama non-konsensus yang digunakan di Avalanche. Semua notasi didefinisikan ulang pada penggunaan pertama. Sejalan dengan prinsip prediktabilitas dalam sistem keuangan, tata kelola di $AVAX memiliki histeresis, artinya perubahan parameter sangat bergantung pada perubahan terkini. Ada dua batasan 335 terkait dengan setiap parameter yang dapat diatur: waktu dan jangkauan. Setelah parameter diubah menggunakan tata kelola transaksi, menjadi sangat sulit untuk mengubahnya kembali dengan segera dan dalam jumlah besar. Kesulitan ini dan batasan nilai mengendur seiring berjalannya waktu sejak perubahan terakhir. Secara keseluruhan, ini mencegah sistem berubah secara drastis dalam waktu singkat, memungkinkan pengguna memprediksi parameter sistem dengan aman jangka pendek, serta memiliki kendali dan fleksibilitas yang kuat untuk jangka panjang. 340
Descripción general de la plataforma
En esta sección, proporcionamos una descripción general de la arquitectura de la plataforma y analizamos varias implementaciones. detalles. La plataforma Avalanche separa claramente tres preocupaciones: cadenas (y activos construidos sobre ella), ejecución entornos y despliegue. 3.1 Arquitectura 145 Subredes Una subred, o subred, es un conjunto dinámico de validators que trabajan juntos para lograr un consenso. sobre el estado de un conjunto de blockchains. Cada blockchain es validado por una subred y una subred puede validar arbitrariamente muchos blockchains. Un validator puede ser miembro de muchas subredes arbitrarias. Una subred decide quién puede ingresarlo y puede requerir que sus validators constituyentes tengan ciertas propiedades. El Avalanche La plataforma admite la creación y operación de muchas subredes arbitrarias. Para crear una nueva subred 150 o para unirse a una subred se debe pagar una tarifa denominada en $AVAX.
6 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer El modelo de subred ofrece una serie de ventajas: – Si a un validator no le importan los blockchains en una subred determinada, simplemente no se unirá a esa subred. Esto reduce el tráfico de la red, así como los recursos computacionales necesarios de validators. esto esta en a diferencia de otros proyectos blockchain, en los que cada validator debe validar cada transacción, incluso 155 aquellos que no les importan. – Dado que las subredes deciden quién puede ingresar a ellas, se pueden crear subredes privadas. Es decir, cada blockchain en la subred es validada únicamente por un conjunto de validators confiables. – Se puede crear una subred donde cada validator tenga ciertas propiedades. Por ejemplo, se podría crear un subred donde cada validator está ubicado en una determinada jurisdicción, o donde cada validator está vinculado por alguna 160 contrato del mundo real. Esto puede ser benéfico por razones de cumplimiento. Hay una subred especial llamada Subred predeterminada. Está validado por todos los validators. (Es decir, en orden para validar cualquier subred, también se debe validar la subred predeterminada). La subred predeterminada valida un conjunto de blockchains predefinidos, incluido el blockchain donde $AVAX vive y se comercializa. Máquinas virtuales Cada blockchain es una instancia de una máquina virtual (VM). Una VM es un modelo para una 165 blockchain, al igual que una clase es un modelo para un objeto en un lenguaje de programación orientado a objetos. el La interfaz, el estado y el comportamiento de un blockchain están definidos por la máquina virtual que ejecuta blockchain. lo siguiente Las propiedades de un blockchain, y otras, están definidas por una VM: – El contenido de un bloque. – La transición de estado que ocurre cuando se acepta un bloque. 170 – Las API expuestas por blockchain y sus puntos finales – Los datos que se conservan en el disco. Decimos que un blockchain "usa" o "ejecuta" una máquina virtual determinada. Al crear un blockchain, se especifica la VM se ejecuta, así como el estado de génesis del blockchain. Se puede crear un nuevo blockchain utilizando un preexistente VM o un desarrollador pueden codificar uno nuevo. Puede haber muchos blockchain arbitrariamente que ejecuten la misma máquina virtual. 175 Cada blockchain, incluso aquellos que ejecutan la misma VM, es lógicamente independiente de los demás y mantiene su propio estado. 3.2 Arranque El primer paso para participar en Avalanche es el arranque. El proceso se produce en tres etapas: conexión para sembrar anclas, descubrimiento de redes y estados, y convertirse en un validator. 180 Seed Anchors Cualquier sistema en red de pares que opera sin permiso (es decir, codificado) Un conjunto de identidades requiere algún mecanismo para el descubrimiento entre pares. En las redes de intercambio de archivos peer-to-peer, un conjunto de Se utilizan rastreadores. En las redes criptográficas, un mecanismo típico es el uso de nodos semilla DNS (a los que nos referimosAvalanche Plataforma 30/06/2020 7 como anclajes de semillas), que comprenden un conjunto de direcciones IP de semillas bien definidas desde las cuales otros miembros de La red puede ser descubierta. La función de los nodos semilla DNS es proporcionar información útil sobre el conjunto 185 de participantes activos en el sistema. El mismo mecanismo se emplea en Bitcoin Core [1], en el que el El archivo src/chainparams.cpp del código fuente contiene una lista de nodos semilla codificados. La diferencia entre BTC y Avalanche es que BTC requiere solo un nodo semilla DNS correcto, mientras que Avalanche requiere un simple la mayoría de los anclajes son correctos. Como ejemplo, un nuevo usuario puede optar por iniciar la vista de red a través de un conjunto de intercambios bien establecidos y de buena reputación, ninguno de los cuales individualmente no es de confianza. 190 Sin embargo, observamos que el conjunto de nodos de arranque no necesita estar codificado ni ser estático, y puede ser proporcionado por el usuario, aunque para facilitar el uso, los clientes pueden proporcionar una configuración predeterminada que incluya económicamente actores importantes, como los intercambios, con los que los clientes desean compartir una visión del mundo. No hay barrera para convertirse en un ancla de semilla, por lo tanto, un conjunto de anclas de semilla no puede dictar si un nodo puede o no entrar la red, ya que los nodos pueden descubrir la red más reciente de Avalanche pares adjuntándose a cualquier conjunto de semillas 195 anclas. Descubrimiento de red y estado Una vez conectado a los anclajes semilla, un nodo consulta el último conjunto de transiciones de estado. A este conjunto de transiciones estatales lo llamamos frontera aceptada. Para una cadena, la frontera aceptada es el último bloque aceptado. Para un DAG, la frontera aceptada es el conjunto de vértices que se aceptan, pero que tienen No se aceptan niños. Después de recopilar las fronteras aceptadas de las anclas semilla, las transiciones de estado que 200 son aceptados por la mayoría de los anclajes de semillas se define como aceptado. Luego se extrae el estado correcto. sincronizándose con los nodos muestreados. Siempre que haya una mayoría de nodos correctos en el ancla semilla establecido, entonces las transiciones de estado aceptadas deben haber sido marcadas como aceptadas por al menos un nodo correcto. Este proceso de descubrimiento de estado también se utiliza para el descubrimiento de redes. El conjunto de miembros de la red es definido en la cadena validator. Por lo tanto, la sincronización con la cadena validator permite que el nodo descubra 205 el conjunto actual de validators. La cadena validator se analizará con más detalle en la siguiente sección. 3.3 Control y membresía de Sybil Los protocolos de consenso ofrecen sus garantías de seguridad bajo el supuesto de que hasta un número umbral de miembros en el sistema podría ser conflictivo. Un ataque Sybil, en el que un nodo inunda la red de forma económica con identidades maliciosas, pueden invalidar trivialmente estas garantías. Fundamentalmente, tal ataque sólo puede ser 210 disuadido por el intercambio de presencia con prueba de un recurso difícil de falsificar [3]. Los sistemas anteriores han explorado el uso de mecanismos de disuasión Sybil que abarcan proof-of-work (PoW), proof-of-stake (PoS), prueba de tiempo transcurrido (POET), prueba de espacio y tiempo (PoST) y prueba de autoridad (PoA). En esencia, todos estos mecanismos cumplen una función idéntica: requieren que cada participante tenga algo de “piel en el juego” en forma de algún compromiso económico, que a su vez proporciona una 215 barrera contra el mal comportamiento de ese participante. Todos ellos implican una forma de apuesta, ya sea en la forma de plataformas de minería y hash energía (PoW), espacio en disco (PoST), hardware confiable (POET) o una identidad aprobada (PoA). Esta apuesta constituye la base de un coste económico que los participantes deben soportar para adquirir voz. Para Por ejemplo, en Bitcoin, la capacidad de contribuir con bloques válidos es directamente proporcional a la potencia hash del participante proponente. Desafortunadamente, también ha habido una confusión sustancial entre los protocolos de consenso8 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer versus mecanismos de control de Sybil. Observamos que la elección de los protocolos de consenso depende, en su mayor parte, ortogonal a la elección del mecanismo de control Sybil. Esto no quiere decir que los mecanismos de control de Sybil sean reemplazos directos entre sí, ya que una elección particular podría tener implicaciones sobre el subyacente garantías del protocolo de consenso. Sin embargo, la familia Snow* puede combinarse con muchos de estos conocidos mecanismos, sin modificaciones significativas. 225 En última instancia, por seguridad y para garantizar que los incentivos de los participantes estén alineados en beneficio de la red, $AVAX elige PoS para el mecanismo de control central de Sybil. Algunas formas de participación son inherentemente Centralizado: la fabricación de plataformas mineras (PoW), por ejemplo, está inherentemente centralizada en manos de unos pocos. personas con el conocimiento adecuado y acceso a las docenas de patentes necesarias para un VLSI competitivo fabricación. Además, la minería PoW pierde valor debido a los grandes subsidios anuales a los mineros. De manera similar, 230 El espacio en disco pertenece en mayor medida a los grandes operadores de centros de datos. Además, todos los mecanismos de control de Sybil que acumulan costos continuos, p.e. costos de electricidad para hashing, valor de fuga fuera del ecosistema, sin mencionar destruir el medio ambiente. Esto, a su vez, reduce el alcance de viabilidad para el token, en el que una situación adversa El movimiento de precios durante un período de tiempo pequeño puede hacer que el sistema sea inoperable. La prueba de trabajo selecciona inherentemente mineros que tienen las conexiones para adquirir electricidad barata, lo que tiene poco que ver con la capacidad de los mineros 235 para serializar transacciones o sus contribuciones al ecosistema general. Entre estas opciones elegimos proof-of-stake, porque es verde, accesible y abierto a todos. Sin embargo, observamos que si bien $AVAX usa PoS, la red Avalanche permite lanzar subredes con PoW y PoS. El stake es un mecanismo natural para participar en una red abierta porque permite una relación económica directa. argumento: la probabilidad de éxito de un ataque es directamente proporcional a un costo monetario bien definido 240 función. En otras palabras, los nodos que participan están motivados económicamente para no participar en comportamientos que podría perjudicar el valor de su participación. Además, esta participación no genera ningún coste adicional de mantenimiento (otros luego el costo de oportunidad de invertir en otro activo), y tiene la propiedad que, a diferencia del equipo de minería, se consume por completo si se usa en un ataque catastrófico. Para operaciones PoW, los equipos de minería pueden ser simplemente reutilizarse o, si el propietario así lo decide, venderse íntegramente al mercado. 245 Un nodo que desee ingresar a la red puede hacerlo libremente colocando primero una estaca que esté inmovilizada. durante el tiempo de participación en la red. El usuario determina la cantidad y la duración de la apuesta. Una vez aceptada, una apuesta no se puede revertir. El objetivo principal es garantizar que los nodos compartan sustancialmente la misma vista mayoritariamente estable de la red. Anticipamos establecer el tiempo mínimo staking en el orden de un semana. 250 A diferencia de otros sistemas que también proponen un mecanismo PoS, $AVAX no utiliza slashing, y por lo tanto, toda la apuesta se devuelve cuando expira el período staking. Esto evita escenarios no deseados como un fallo de software o hardware del cliente que provoca una pérdida de monedas. Esto encaja con nuestra filosofía de diseño. de construir tecnología predecible: los tokens apostados no están en riesgo, incluso en presencia de software o fallas de hardware. 255 En Avalanche, un nodo que quiere participar emite una transacción de participación especial a la cadena validator. Las transacciones de apuesta indican una cantidad a apostar, la clave staking del participante que es staking, la duración, y la hora en que comenzará la validación. Una vez aceptada la transacción, los fondos se bloquearán hasta que final del período staking. La cantidad mínima permitida la decide y aplica el sistema. la estaca La cantidad colocada por un participante tiene implicaciones tanto para la cantidad de influencia que el participante tiene en elAvalanche Plataforma 30/06/2020 9 proceso de consenso, así como la recompensa, como se analiza más adelante. La duración especificada staking debe estar entre δmin y δmax, los plazos mínimo y máximo durante los cuales se puede bloquear cualquier apuesta. Al igual que con el staking monto, el período staking también tiene implicaciones para la recompensa en el sistema. Pérdida o robo del La clave staking no puede provocar la pérdida de activos, ya que la clave staking se utiliza sólo en el proceso de consenso, no para activos transferencia. 265 3.4 Contratos inteligentes en $AVAX En el lanzamiento, Avalanche admite smart contract estándar basados en Solidity a través de la máquina virtual Ethereum (EVM). Prevemos que la plataforma admitirá un conjunto más rico y potente de smart contract herramientas, incluyendo: – Contratos inteligentes con ejecución fuera de la cadena y verificación dentro de la cadena. 270 – Contratos inteligentes con ejecución paralela. Cualquier smart contracts que no opere en el mismo estado en cualquier subred en Avalanche podrá ejecutarse en paralelo. – Un Solidity mejorado, llamado Solidity++. Este nuevo lenguaje soportará versiones y matemáticas seguras y aritmética de punto fijo, un sistema de tipos mejorado, compilación en LLVM y ejecución justo a tiempo. Si un desarrollador requiere soporte para EVM pero desea implementar smart contracts en una subred privada, debe 275 puede activar una nueva subred directamente. Así es como Avalanche permite la fragmentación de funciones específicas a través de las subredes. Además, si un desarrollador requiere interacciones con el sistema inteligente Ethereum actualmente implementado contratos, pueden interactuar con la subred de Athereum, que es una cuchara de Ethereum. Finalmente, si un desarrollador requiere un entorno de ejecución diferente de la máquina virtual Ethereum, pueden optar por implementar su smart contract a través de una subred que implementa un entorno de ejecución diferente, como DAML 280 o WASM. Las subredes pueden admitir funciones adicionales más allá del comportamiento de las VM. Por ejemplo, las subredes pueden imponer requisitos de rendimiento para nodos validator más grandes que contienen smart contracts durante períodos de tiempo más largos, o validators que mantienen el estado del contrato de forma privada. 4 Gobernanza y el token $AVAX 4.1 El token nativo $AVAX 285 Política monetaria El token nativo, $AVAX, tiene oferta limitada, donde el límite se establece en 720, 000, 000 tokens, con 360, 000, 000 tokens disponibles en el lanzamiento de la red principal. Sin embargo, a diferencia de otros tokens de suministro limitado que hornear la tasa de acuñación perpetuamente, \(AVAX is designed to react to changing economic conditions. In particular, the objective of \)La política monetaria de AVAX es equilibrar los incentivos de los usuarios para apostar el token versus usarlo para interactuar con la variedad de servicios disponibles en la plataforma. Participantes en la plataforma 290 actuar colectivamente como un banco de reserva descentralizado. Las palancas disponibles en Avalanche son staking recompensas, tarifas, y lanzamientos desde el aire, todos los cuales están influenciados por parámetros gobernables. Las recompensas de las apuestas se establecen mediante la gobernanza en cadena y se rigen por una función diseñada para nunca superar el suministro limitado. Se puede inducir la apuesta aumentando las tarifas o aumentando las staking recompensas. Por otro lado, podemos inducir un mayor compromiso. con los servicios de la plataforma Avalanche reduciendo las tarifas y disminuyendo la recompensa staking.10 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer Usos Pagos Los verdaderos pagos descentralizados entre pares son en gran medida un sueño no realizado para la industria debido a la actual falta de desempeño de los titulares. $AVAX es tan potente y fácil de usar como los pagos mediante Visa, que permite miles de transacciones a nivel mundial cada segundo, de forma totalmente descentralizada y sin confianza. Además, para los comerciantes de todo el mundo, $AVAX ofrece una propuesta de valor directa sobre Visa, es decir, un menor 300 honorarios. Replanteo: Protección del sistema En la plataforma Avalanche, el control de Sybil se logra a través de staking. en orden Para validar, un participante debe bloquear monedas o apostar. Los validadores, a veces denominados participantes, son compensados por sus servicios de validación en base a staking monto y staking duración, entre otros propiedades. La función de compensación elegida debe minimizar la variación, asegurando que los grandes apostadores no 305 reciben desproporcionadamente más compensación. Los participantes tampoco están sujetos a ningún factor de "suerte", como en Minería de prisioneros de guerra. Tal esquema de recompensa también desalienta la formación de minería o pools staking que permitan una verdadera participación descentralizada y sin confianza en la red. Intercambios atómicos Además de proporcionar la seguridad central del sistema, el $AVAX token sirve como unidad universal. de intercambio. A partir de ahí, la plataforma Avalanche podrá admitir intercambios atómicos sin confianza de forma nativa en 310 la plataforma que permite intercambios nativos y verdaderamente descentralizados de cualquier tipo de activo directamente en Avalanche. 4.2 Gobernanza La gobernanza es fundamental para el desarrollo y la adopción de cualquier plataforma porque, como ocurre con todos los demás tipos de sistemas – Avalanche también enfrentará evolución natural y actualizaciones. $AVAX proporciona gobernanza en cadena para parámetros críticos de la red donde los participantes pueden votar sobre cambios en la red y 315 resolver democráticamente las decisiones de actualización de la red. Esto incluye factores como el monto mínimo staking, tasa de acuñación, así como otros parámetros económicos. Esto permite que la plataforma realice de manera efectiva la optimización de parámetros dinámicos a través de una multitud oracle. Sin embargo, a diferencia de otras plataformas de gobernanza Por ahí, Avalanche no permite cambios ilimitados en aspectos arbitrarios del sistema. En cambio, sólo un Un número predeterminado de parámetros se puede modificar a través de la gobernanza, lo que hace que el sistema sea más predecible. 320 y aumentar la seguridad. Además, todos los parámetros gobernables están sujetos a límites dentro de límites de tiempo específicos, introduciendo histéresis y asegurando que el sistema siga siendo predecible en rangos de tiempo cortos. Un proceso viable para encontrar valores globalmente aceptables para los parámetros del sistema es fundamental para los sistemas descentralizados sin custodios. Avalanche puede utilizar su mecanismo de consenso para construir un sistema que permita cualquiera pueda proponer transacciones especiales que sean, en esencia, encuestas a nivel de todo el sistema. Cualquier nodo participante podrá 325 emitir tales propuestas. La tasa de recompensa nominal es un parámetro importante que afecta a cualquier moneda, ya sea digital o fiduciaria. Desafortunadamente, las criptomonedas que fijan este parámetro pueden enfrentar varios problemas, incluida la deflación o la inflación. Para ello, la tasa de recompensa nominal está sujeta a gobernanza, dentro de límites preestablecidos. esto será permita a los titulares de token elegir si $AVAX finalmente tiene un tope, un tope o incluso una deflación.Avalanche Plataforma 30/06/2020 11 Las tarifas de transacción, indicadas por el conjunto F, también están sujetas a gobernanza. F es efectivamente una tupla que describe las tarifas asociadas con las diversas instrucciones y transacciones. Finalmente, staking tiempos y montos también son gobernables. La lista de estos parámetros se define en la Figura 1. – ∆: Monto de la apuesta, denominado en $AVAX. Este valor define la apuesta mínima requerida para ser colocada como bono antes de participar en el sistema. – δmin: la cantidad mínima de tiempo necesaria para que un nodo se incorpore al sistema. – δmax: la cantidad máxima de tiempo que un nodo puede apostar. – ρ : (π∆, τδmin) →R : Función de tasa de recompensa, también conocida como tasa de acuñación, determina la recompensa a el participante puede reclamar en función de su cantidad staking dado un número determinado de π nodos divulgados públicamente bajo su propiedad, durante un período de τ períodos de tiempo consecutivos δmin, de modo que τδmin ≤δmax. – F: la estructura de tarifas, que es un conjunto de parámetros de tarifas regulables que especifican los costos de diversas transacciones. Fig. 1. Parámetros clave no consensuados utilizados en Avalanche. Toda la notación se redefine desde el primer uso. De acuerdo con el principio de previsibilidad en un sistema financiero, la gobernanza en $AVAX tiene histéresis, lo que significa que los cambios en los parámetros dependen en gran medida de sus cambios recientes. Hay dos limites 335 asociados a cada parámetro gobernable: tiempo y rango. Una vez que se cambia un parámetro usando un gobierno transacción, se vuelve muy difícil cambiarla nuevamente inmediatamente y por una cantidad grande. Estas dificultades y las restricciones de valor se relajan a medida que pasa el tiempo desde el último cambio. En general, esto evita que el sistema cambiando drásticamente en un corto período de tiempo, lo que permite a los usuarios predecir de forma segura los parámetros del sistema en el corto plazo, manteniendo al mismo tiempo un fuerte control y flexibilidad para el largo plazo. 340
Tata Kelola
1.1 Avalanche Tujuan dan Prinsip Avalanche adalah platform blockchain yang berkinerja tinggi, dapat diskalakan, dapat disesuaikan, dan aman. Ini menargetkan tiga kasus penggunaan yang luas: 15 – Membangun blockchain khusus aplikasi, mencakup izin (pribadi) dan tanpa izin (publik) penerapan. – Membangun dan meluncurkan aplikasi yang sangat skalabel dan terdesentralisasi (Dapps). – Membangun aset digital yang kompleks secara sewenang-wenang dengan aturan khusus, perjanjian, dan pengendara (aset pintar). 1 Pernyataan berwawasan ke depan umumnya berhubungan dengan kejadian di masa depan atau kinerja kami di masa depan. Ini termasuk, namun tidak terbatas pada, proyeksi kinerja Avalanche; perkembangan bisnis dan proyek yang diharapkan; eksekusi mengenai visi dan strategi pertumbuhannya; dan penyelesaian proyek yang sedang berjalan, dalam pengembangan atau sebaliknya sedang dipertimbangkan. Pernyataan berwawasan ke depan mewakili keyakinan dan asumsi manajemen kami hanya pada tanggal presentasi ini. Pernyataan-pernyataan ini bukan merupakan jaminan kinerja di masa depan dan tidak semestinya ketergantungan tidak boleh ditempatkan pada mereka. Pernyataan-pernyataan berwawasan ke depan tersebut tentu saja melibatkan hal-hal yang diketahui dan tidak diketahui risiko, yang dapat menyebabkan kinerja aktual dan hasil pada periode mendatang berbeda secara material dari proyeksi tersurat maupun tersirat di sini. Avalanche tidak berkewajiban memperbarui pernyataan berwawasan ke depan. Meskipun pernyataan berwawasan ke depan adalah prediksi terbaik kami pada saat dibuat, tidak ada jaminan bahwa hal tersebut akan terjadi akan terbukti akurat, karena hasil aktual dan kejadian di masa depan dapat berbeda secara signifikan. Pembaca diperingatkan untuk tidak melakukannya untuk menempatkan ketergantungan yang tidak semestinya pada pernyataan berwawasan ke depan.2 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph, dan Emin G¨un Sirer Tujuan utama dari Avalanche adalah untuk menyediakan platform pemersatu untuk penciptaan, transfer, dan perdagangan 20 aset digital. Berdasarkan konstruksi, Avalanche memiliki properti berikut: Avalanche yang dapat diskalakan dirancang agar dapat diskalakan secara masif, kuat, dan efisien. Mesin konsensus inti mampu mendukung jaringan global yang berpotensi memiliki ratusan juta perangkat yang terhubung ke internet, berdaya rendah dan tinggi, yang beroperasi dengan lancar, dengan latensi rendah, dan transaksi per detik yang sangat tinggi. 25 Aman Avalanche dirancang agar kuat dan mencapai keamanan tinggi. Protokol konsensus klasik adalah dirancang untuk menahan hingga f penyerang, dan gagal total saat berhadapan dengan penyerang berukuran f + 1 atau lebih besar, dan konsensus Nakamoto tidak memberikan keamanan jika 51% penambangnya adalah Bizantium. Sebaliknya, Avalanche memberikan jaminan keamanan yang sangat kuat ketika penyerang berada di bawah ambang batas tertentu, yang dapat diparametrikan oleh perancang sistem, dan memberikan degradasi yang baik ketika penyerang melampauinya 30 ambang batas ini. Ini dapat menjunjung jaminan keamanan (tetapi bukan keaktifan) bahkan ketika penyerang melebihi 51%. Itu benar sistem tanpa izin pertama yang memberikan jaminan keamanan yang kuat. Avalanche yang terdesentralisasi dirancang untuk memberikan desentralisasi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Ini menyiratkan komitmen untuk beberapa implementasi klien dan tidak ada kontrol terpusat dalam bentuk apa pun. Ekosistem dirancang untuk menghindari pembagian antar kelas pengguna dengan kepentingan yang berbeda. Yang terpenting, tidak ada perbedaan antara penambang, 35 pengembang, dan pengguna. $AVAX yang Ramah Pemerintahan dan Demokratis adalah platform yang sangat inklusif, yang memungkinkan siapa saja untuk terhubung dengannya jaringan dan berpartisipasi dalam validasi dan langsung dalam tata kelola. Pemegang token mana pun dapat memberikan suaranya memilih parameter keuangan utama dan dalam memilih bagaimana sistem berkembang. Dapat Dioperasikan dan Fleksibel Avalanche dirancang untuk menjadi infrastruktur universal dan fleksibel untuk banyak orang 40 dari blockchains/assets, dengan basis $AVAX digunakan untuk keamanan dan sebagai unit hitung untuk pertukaran. Itu sistem ini dimaksudkan untuk mendukung, dengan cara yang netral nilai, banyak blockchain yang akan dibangun di atasnya. Platformnya dirancang dari awal untuk memudahkan porting blockchain yang ada ke dalamnya, untuk mengimpor saldo, ke mendukung berbagai bahasa skrip dan mesin virtual, serta mendukung banyak penerapan secara bermakna skenario. 45 Garis Besar Sisa tulisan ini dipecah menjadi empat bagian besar. Bagian 2 menguraikan rincian mesin yang menggerakkan platform. Bagian 3 membahas model arsitektur di balik platform, termasuk subjaringan, mesin virtual, bootstrap, keanggotaan, dan staking. Bagian 4 menjelaskan tata kelola model yang memungkinkan perubahan dinamis pada parameter ekonomi utama. Terakhir, di Bagian 5 mengeksplorasi berbagai hal topik periferal yang menarik, termasuk potensi optimasi, kriptografi pasca-kuantum, dan realistis 50 musuh.
Avalanche Platform 2020/06/30 3 Konvensi Penamaan Nama platformnya adalah Avalanche, dan biasanya disebut sebagai “Avalanche platform”, dan dapat dipertukarkan/identik dengan “jaringan Avalanche”, atau – sederhananya – Avalanche. Basis kode akan dirilis menggunakan tiga pengidentifikasi numerik, diberi label “v.[0-9].[0-9].[0-100]”, di mana angka pertama menunjukkan pelepasan besar, angka kedua menunjukkan pelepasan kecil, dan angka ketiga menunjukkan pelepasan kecil. 55 mengidentifikasi tambalan. Rilis publik pertama, dengan nama kode Avalanche Borealis, adalah v. 1.0.0. token asli platform ini disebut “$AVAX”. Kelompok protokol konsensus yang digunakan oleh platform Avalanche adalah disebut sebagai keluarga Snow*. Ada tiga contoh konkret, yang disebut Avalanche, Snowman, dan sangat dingin.
Gobernancia
1.1 Avalanche Metas y Principios Avalanche es una plataforma blockchain de alto rendimiento, escalable, personalizable y segura. Se dirige a tres Casos de uso amplios: 15 – Creación de blockchains específicos de la aplicación, que abarcan permisos (privados) y permisos (públicos) implementaciones. – Construcción y lanzamiento de aplicaciones altamente escalables y descentralizadas (Dapps). – Construir activos digitales arbitrariamente complejos con reglas, convenios y cláusulas personalizadas (activos inteligentes). 1 Las declaraciones prospectivas generalmente se relacionan con eventos futuros o nuestro desempeño futuro. Esto incluye, pero no es limitado al desempeño proyectado de Avalanche; el desarrollo esperado de sus negocios y proyectos; ejecución de su visión y estrategia de crecimiento; y finalización de proyectos que se encuentran actualmente en marcha, en desarrollo o de lo contrario bajo consideración. Las declaraciones prospectivas representan las creencias y suposiciones de nuestra administración. sólo a partir de la fecha de esta presentación. Estas declaraciones no son garantías de desempeño futuro ni de No se debe confiar en ellos. Dichas declaraciones prospectivas necesariamente involucran hechos conocidos y desconocidos. riesgos, que pueden causar que el desempeño y los resultados reales en períodos futuros difieran materialmente de cualquier proyección expresado o implícito en este documento. Avalanche no asume ninguna obligación de actualizar las declaraciones prospectivas. aunque Las declaraciones prospectivas son nuestra mejor predicción en el momento en que se hacen, no se puede garantizar que sean resultará ser exacto, ya que los resultados reales y los eventos futuros podrían diferir materialmente. Se advierte al lector que no confiar indebidamente en declaraciones prospectivas.2 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer El objetivo general de Avalanche es proporcionar una plataforma unificadora para la creación, transferencia y comercialización de 20 activos digitales. Por construcción, Avalanche posee las siguientes propiedades: Escalable Avalanche está diseñado para ser enormemente escalable, robusto y eficiente. El motor de consenso central es capaz de soportar una red global de potencialmente cientos de millones de dispositivos conectados a Internet, de baja y alta potencia, que funcionan sin problemas, con bajas latencias y transacciones muy altas por segundo. 25 Secure Avalanche está diseñado para ser robusto y lograr una alta seguridad. Los protocolos de consenso clásicos son diseñado para resistir hasta f atacantes, y fallar completamente cuando se enfrenta a un atacante de tamaño f + 1 o más grande, y el consenso de Nakamoto no proporciona ninguna seguridad cuando el 51% de los mineros son bizantinos. En contraste, Avalanche proporciona una garantía muy sólida de seguridad cuando el atacante está por debajo de cierto umbral, lo que puede ser parametrizado por el diseñador del sistema y proporciona una degradación elegante cuando el atacante excede 30 este umbral. Puede mantener las garantías de seguridad (pero no de vida) incluso cuando el atacante supera el 51%. es el primer sistema sin permisos que proporciona garantías de seguridad tan sólidas. Descentralizado Avalanche está diseñado para proporcionar una descentralización sin precedentes. Esto implica un compromiso a múltiples implementaciones de clientes y sin control centralizado de ningún tipo. El ecosistema está diseñado para evitar divisiones entre clases de usuarios con diferentes intereses. Fundamentalmente, no hay distinción entre mineros, 35 desarrolladores y usuarios. Gobernable y Democrático $AVAX es una plataforma altamente inclusiva, que permite a cualquiera conectarse a su trabajar en red y participar en la validación y de primera mano en la gobernanza. Cualquier titular de token puede tener voto en seleccionar parámetros financieros clave y elegir cómo evoluciona el sistema. Interoperable y flexible Avalanche está diseñado para ser una infraestructura universal y flexible para una multitud 40 de blockchains/activos, donde la base $AVAX se utiliza como garantía y como unidad de cuenta para el intercambio. el El sistema está destinado a admitir, de forma neutral en cuanto a valores, muchos blockchain que se construirán sobre él. la plataforma está diseñado desde cero para facilitar la transferencia de blockchains existentes, la importación de saldos y la admitir múltiples lenguajes de secuencias de comandos y máquinas virtuales, y admitir de manera significativa múltiples implementaciones escenarios. 45 Esquema El resto de este documento se divide en cuatro secciones principales. La sección 2 describe los detalles de la motor que impulsa la plataforma. La sección 3 analiza el modelo arquitectónico detrás de la plataforma, incluyendo subredes, máquinas virtuales, arranque, membresía y staking. La sección 4 explica la gobernanza. modelo que permita cambios dinámicos en parámetros económicos clave. Finalmente, en la Sección 5 se exploran varios temas periféricos de interés, incluidas optimizaciones potenciales, criptografía poscuántica y realistas 50 adversarios.
Avalanche Plataforma 30/06/2020 3 Convención de nomenclatura El nombre de la plataforma es Avalanche y normalmente se la conoce como “la Avalanche plataforma”, y es intercambiable/sinónimo de “la red Avalanche” o, simplemente, Avalanche. Las bases de código se publicarán utilizando tres identificadores numéricos, denominados “v.[0-9].[0-9].[0-100]”, donde el El primer número identifica los lanzamientos principales, el segundo número identifica los lanzamientos menores y el tercer número 55 identifica parches. La primera versión pública, con nombre en código Avalanche Borealis, es la versión 1.0.0. El nativo token de la plataforma se llama “$AVAX”. La familia de protocolos de consenso utilizados por la plataforma Avalanche es conocida como la familia Snow*. Hay tres instancias concretas, llamadas Avalanche, Snowman y Escarchado.
Diskusi
5.1 Pengoptimalan Pemangkasan Banyak platform blockchain, terutama yang menerapkan konsensus Nakamoto seperti Bitcoin, menderita pertumbuhan negara yang terus-menerus. Ini karena – berdasarkan protokol – mereka harus menyimpan seluruh riwayat transaksi. Namun, agar blockchain dapat tumbuh secara berkelanjutan, ia harus mampu memangkas sejarah lama. 345 Hal ini sangat penting terutama untuk blockchain yang mendukung kinerja tinggi, seperti Avalanche. Pemangkasan mudah dilakukan di keluarga Snow*. Berbeda dengan Bitcoin (dan protokol serupa), yang tidak melakukan pemangkasan mungkin sesuai persyaratan algoritmik, di $AVAX node tidak perlu memelihara bagian DAG itu mendalam dan berkomitmen tinggi. Node-node ini tidak perlu membuktikan riwayat masa lalu apa pun untuk bootstrapping baru node, dan oleh karena itu hanya perlu menyimpan status aktif, yaitu saldo saat ini, serta tidak terikat 350 transaksi. Jenis Klien Avalanche dapat mendukung tiga jenis klien yang berbeda: arsip, penuh, dan ringan. Arsip node menyimpan seluruh riwayat subnet $AVAX, subnet staking, dan subnet smart contract, semuanya12 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph, dan Emin G¨un Sirer cara untuk genesis, artinya node ini berfungsi sebagai node bootstrapping untuk node baru yang masuk. Selain itu node ini dapat menyimpan riwayat lengkap subnet lain yang mereka pilih sebagai validators. Arsip 355 node biasanya merupakan mesin dengan kemampuan penyimpanan tinggi yang dibayar oleh node lain saat mengunduh negara bagian lama. Node penuh, di sisi lain, berpartisipasi dalam validasi, tetapi alih-alih menyimpan seluruh riwayat, mereka malah berpartisipasi cukup simpan status aktif (mis. set UTXO saat ini). Terakhir, bagi mereka yang hanya perlu berinteraksi dengan aman dengan jaringan yang menggunakan sumber daya paling sedikit, Avalanche mendukung klien ringan yang bisa membuktikan bahwa beberapa transaksi telah dilakukan tanpa perlu mengunduh atau menyinkronkan riwayat. Ringan 360 klien terlibat dalam fase pengambilan sampel berulang dari protokol untuk memastikan komitmen yang aman dan jaringan yang luas konsensus. Oleh karena itu, klien ringan di Avalanche memberikan jaminan keamanan yang sama seperti node penuh. Sharding Sharding adalah proses mempartisi berbagai sumber daya sistem untuk meningkatkan kinerja dan mengurangi beban. Ada berbagai jenis mekanisme sharding. Dalam network sharding, kumpulan peserta dibagi menjadi subjaringan terpisah untuk mengurangi beban algoritmik; dalam state sharding, para peserta menyetujuinya 365 menyimpan dan memelihara hanya bagian tertentu dari keseluruhan negara global; terakhir, dalam sharding transaksi, peserta setuju untuk memisahkan pemrosesan transaksi yang masuk. Di Avalanche Borealis, bentuk sharding pertama ada melalui fungsi subjaringan. Untuk Misalnya, seseorang dapat meluncurkan subnet emas dan subnet real estat lainnya. Kedua subnet ini bisa ada seluruhnya paralel. Subnet hanya berinteraksi ketika pengguna ingin membeli kontrak real estat menggunakan kepemilikan emasnya, 370 pada titik mana Avalanche akan mengaktifkan pertukaran atom antara dua subnet. 5.2 Kekhawatiran Kriptografi Pasca Kuantum Kriptografi pasca-kuantum baru-baru ini mendapat perhatian luas karena kemajuan dalam pengembangan komputer kuantum dan algoritma. Kekhawatiran dengan kuantum komputer adalah bahwa mereka dapat merusak beberapa protokol kriptografi yang saat ini digunakan, khususnya digital 375 tanda tangan. Model jaringan Avalanche memungkinkan sejumlah VM, sehingga mendukung ketahanan kuantum mesin virtual dengan mekanisme tanda tangan digital yang sesuai. Kami mengantisipasi beberapa jenis tanda tangan digital skema yang akan diterapkan, termasuk tanda tangan berbasis RLWE yang tahan kuantum. Mekanisme konsensus tidak menganggap kripto berat apa pun untuk operasi intinya. Mengingat desain ini, sangatlah mudah untuk melakukannya memperluas sistem dengan mesin virtual baru yang menyediakan primitif kriptografi aman kuantum. 380 Musuh yang Realistis Makalah Avalanche [6] memberikan jaminan yang sangat kuat dengan adanya musuh yang kuat dan bermusuhan, yang dikenal sebagai musuh yang adaptif dalam model point-to-point penuh. Di istilah lain, musuh memiliki akses penuh ke keadaan setiap node yang benar setiap saat, mengetahui hal tersebut pilihan acak dari semua node yang benar, serta dapat memperbarui statusnya sendiri kapan saja, sebelum dan sesudah node yang benar mempunyai peluang untuk memperbarui statusnya sendiri. Secara efektif, musuh ini sangat kuat, kecuali 385 kemampuan untuk secara langsung memperbarui status node yang benar atau mengubah komunikasi antar node yang benar node. Meskipun demikian, pada kenyataannya, musuh tersebut hanya bersifat teoritis karena implementasi praktis dari hal tersebut musuh terkuat mungkin terbatas pada perkiraan statistik keadaan jaringan. Oleh karena itu, di dalam praktiknya, kami memperkirakan serangan dengan skenario terburuk akan sulit dilakukan.Avalanche Peron 2020/06/30 13 Inklusi dan Kesetaraan Masalah umum dalam mata uang tanpa izin adalah masalah “menjadi kaya 390 lebih kaya”. Hal ini merupakan kekhawatiran yang sahih, karena sistem PoS yang diterapkan secara tidak benar justru dapat memungkinkan terjadinya hal tersebut peningkatan kekayaan secara tidak proporsional dikaitkan dengan pemegang saham yang sudah besar dalam sistem. SEBUAH Contoh sederhananya adalah protokol konsensus berbasis pemimpin, dimana subkomite atau pemimpin ditunjuk mengumpulkan semua hadiah selama operasinya, dan di mana kemungkinan terpilih untuk mengumpulkan hadiah berada sebanding dengan taruhannya, menghasilkan efek gabungan imbalan yang kuat. Selanjutnya, dalam sistem seperti Bitcoin, 395 ada fenomena “besar menjadi lebih besar” di mana penambang besar menikmati keuntungan lebih dibandingkan penambang kecil lebih sedikit anak yatim piatu dan lebih sedikit pekerjaan yang hilang. Sebaliknya, Avalanche menerapkan distribusi pencetakan uang yang egaliter: setiap peserta dalam protokol staking diberi imbalan secara adil dan proporsional berdasarkan taruhan. Dengan memungkinkan sejumlah besar orang untuk berpartisipasi langsung dalam staking, Avalanche dapat mengakomodasi jutaan orang untuk berpartisipasi secara setara di staking. Jumlah minimum yang diperlukan untuk berpartisipasi dalam 400 protokol akan diperuntukkan bagi tata kelola, namun akan diinisialisasi ke nilai yang rendah untuk mendorong partisipasi yang luas. Hal ini juga berarti bahwa delegasi tidak diharuskan berpartisipasi dengan alokasi yang kecil. 6 Kesimpulan Dalam tulisan ini, kita membahas arsitektur platform Avalanche. Dibandingkan dengan platform lain saat ini, yang menjalankan protokol konsensus gaya klasik dan oleh karena itu pada dasarnya tidak dapat diskalakan, atau digunakan 405 Konsensus gaya Nakamoto yang tidak efisien dan membebankan biaya operasional yang tinggi, Avalanche ringan, cepat, terukur, aman, dan efisien. token asli, yang berfungsi untuk mengamankan jaringan dan membayar berbagai biaya infrastruktur sederhana dan kompatibel. $AVAX memiliki kapasitas melebihi proposal lainnya untuk mencapai tingkat desentralisasi yang lebih tinggi, menahan serangan, dan memperluas skala ke jutaan node tanpa kuorum atau pemilihan komite, dan karenanya tanpa membatasi partisipasi. 410 Selain mesin konsensus, Avalanche berinovasi, dan memperkenalkan hal-hal sederhana namun penting ide dalam manajemen transaksi, tata kelola, dan banyak komponen lainnya yang tidak tersedia di platform lain. Setiap peserta dalam protokol akan memiliki suara dalam mempengaruhi bagaimana protokol berkembang setiap saat, dimungkinkan oleh mekanisme tata kelola yang kuat. Avalanche mendukung kemampuan penyesuaian yang tinggi, memungkinkan plug-and-play hampir instan dengan blockchains yang ada. 415
Discusión
5.1 Optimizaciones Poda de muchas plataformas blockchain, especialmente aquellas que implementan el consenso de Nakamoto como Bitcoin, sufren de un crecimiento estatal perpetuo. Esto se debe a que, por protocolo, tienen que almacenar todo el historial de transacciones. Sin embargo, para que un blockchain crezca de manera sostenible, debe poder podar la historia antigua. 345 Esto es especialmente importante para los blockchain que admiten un alto rendimiento, como Avalanche. La poda es sencilla en la familia Snow*. A diferencia de Bitcoin (y protocolos similares), donde la poda no es posible según los requisitos algorítmicos, en $AVAX los nodos no necesitan mantener partes del DAG que son profundos y altamente comprometidos. Estos nodos no necesitan demostrar ningún historial pasado para un nuevo arranque. nodos y, por lo tanto, simplemente tienen que almacenar el estado activo, es decir, los saldos actuales, así como los no comprometidos. 350 transacciones. Tipos de clientes Avalanche puede admitir tres tipos diferentes de clientes: de archivo, completos y ligeros. Archivo Los nodos almacenan el historial completo de la subred $AVAX, la subred staking y la subred smart contract, todos los12 Kevin Sekniqi, Daniel Laine, Stephen Buttolph y Emin G¨un Sirer camino a la génesis, lo que significa que estos nodos sirven como nodos de arranque para nuevos nodos entrantes. Además estos nodos pueden almacenar el historial completo de otras subredes para las que elijan ser validators. Archivo 355 Los nodos suelen ser máquinas con altas capacidades de almacenamiento que otros nodos pagan al descargar. viejo estado. Los nodos completos, por otro lado, participan en la validación, pero en lugar de almacenar todo el historial, simplemente almacene el estado activo (por ejemplo, conjunto UTXO actual). Finalmente, para aquellos que simplemente necesitan interactuar de forma segura Con la red utilizando la cantidad mínima de recursos, Avalanche admite clientes ligeros que pueden demostrar que se ha cometido alguna transacción sin necesidad de descargar o sincronizar el historial. Luz 360 Los clientes participan en la fase de muestreo repetido del protocolo para garantizar un compromiso seguro y en toda la red. consenso. Por lo tanto, los clientes ligeros en Avalanche brindan las mismas garantías de seguridad que los nodos completos. Fragmentación La fragmentación es el proceso de particionar varios recursos del sistema para aumentar el rendimiento. y reducir la carga. Existen varios tipos de mecanismos de fragmentación. En la fragmentación de red, el conjunto de participantes se divide en subredes separadas para reducir la carga algorítmica; en la fragmentación del estado, los participantes acuerdan 365 almacenar y mantener sólo subpartes específicas de todo el estado global; Por último, en la fragmentación de transacciones, Los participantes acuerdan separar el procesamiento de las transacciones entrantes. En Avalanche Borealis, la primera forma de fragmentación existe a través de la funcionalidad de subredes. Para Por ejemplo, se puede lanzar una subred de oro y otra subred de bienes raíces. Estas dos subredes pueden existir completamente en paralelo. Las subredes interactúan sólo cuando un usuario desea comprar contratos inmobiliarios utilizando sus tenencias de oro. 370 momento en el que Avalanche habilitará un intercambio atómico entre las dos subredes. 5.2 Preocupaciones Criptografía poscuántica La criptografía poscuántica ha ganado recientemente una amplia atención. debido a los avances en el desarrollo de computadoras y algoritmos cuánticos. La preocupación por la cuántica computadoras es que pueden romper algunos de los protocolos criptográficos actualmente implementados, específicamente los digitales. 375 firmas. El modelo de red Avalanche permite cualquier número de máquinas virtuales, por lo que admite una resistencia cuántica máquina virtual con un mecanismo de firma digital adecuado. Anticipamos varios tipos de firma digital esquemas que se implementarán, incluidas firmas basadas en RLWE de resistencia cuántica. El mecanismo de consenso no asume ningún tipo de criptografía pesada para su operación principal. Dado este diseño, es sencillo ampliar el sistema con una nueva máquina virtual que proporciona primitivas criptográficas cuánticas seguras. 380 Adversarios realistas El documento Avalanche [6] proporciona garantías muy sólidas en presencia de un adversario poderoso y hostil, conocido como adversario adaptable a rondas en el modelo punto a punto completo. en En otros términos, el adversario tiene acceso total al estado de cada nodo correcto en todo momento, conoce el elecciones aleatorias de todos los nodos correctos, así como también puede actualizar su propio estado en cualquier momento, antes y después de la El nodo correcto tiene la posibilidad de actualizar su propio estado. Efectivamente, este adversario es todopoderoso, excepto 385 la capacidad de actualizar directamente el estado de un nodo correcto o modificar la comunicación entre los nodos correctos. nodos. Sin embargo, en realidad, tal adversario es puramente teórico ya que las implementaciones prácticas del El adversario más fuerte posible está limitado a aproximaciones estadísticas del estado de la red. Por lo tanto, en En la práctica, esperamos que los ataques en el peor de los casos sean difíciles de implementar.Avalanche Plataforma 30/06/2020 13 Inclusión e igualdad Un problema común en las monedas sin permiso es el de que “los ricos se vuelven 390 más rico”. Esta es una preocupación válida, ya que un sistema PoS que se implementa incorrectamente puede, de hecho, permitir la generación de riqueza se atribuya desproporcionadamente a los ya grandes accionistas del sistema. un Un ejemplo sencillo es el de los protocolos de consenso basados en líderes, en los que un subcomité o un líder designado recoge todas las recompensas durante su operación, y donde la probabilidad de ser elegido para recoger las recompensas es proporcional a la apuesta, acumulando fuertes efectos compuestos de recompensa. Además, en sistemas como Bitcoin, 395 Existe un fenómeno de "los grandes se hacen más grandes" en el que los grandes mineros disfrutan de una prima sobre los más pequeños en términos de menos huérfanos y menos trabajos perdidos. Por el contrario, Avalanche emplea una distribución igualitaria de acuñación: Cada participante en el protocolo staking recibe una recompensa equitativa y proporcional según su apuesta. Al permitir que un gran número de personas participen de primera mano en staking, Avalanche puede acomodar millones de personas participen por igual en staking. El monto mínimo requerido para participar en el 400 El protocolo estará disponible para la gobernanza, pero se inicializará a un valor bajo para fomentar una amplia participación. Esto también implica que no se requiere que la delegación participe con una pequeña asignación. 6 Conclusión En este artículo, analizamos la arquitectura de la plataforma Avalanche. En comparación con otras plataformas actuales, que ejecutan protocolos de consenso de estilo clásico y, por lo tanto, son inherentemente no escalables, o hacen uso de 405 Consenso al estilo Nakamoto que es ineficiente e impone altos costos operativos, el Avalanche es liviano, rápido, escalable, seguro y eficiente. El token nativo, que sirve para proteger la red y pagar diversos costos de infraestructura es simple y compatible con versiones anteriores. $AVAX tiene capacidad más allá de otras propuestas para lograr niveles más altos de descentralización, resistir ataques y escalar a millones de nodos sin ningún quórum o elección de comité, y por tanto sin imponer ningún límite a la participación. 410 Además del motor de consenso, Avalanche innova en la pila e introduce funciones simples pero importantes. ideas en gestión de transacciones, gobernanza y una serie de otros componentes que no están disponibles en otras plataformas. Cada participante en el protocolo tendrá voz para influir en cómo evoluciona el protocolo en todo momento. posible gracias a un poderoso mecanismo de gobernanza. Avalanche admite una alta personalización, lo que permite plug-and-play casi instantáneo con blockchains existentes. 415