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