Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

从团队背景、定位、共识、安全性等全方位解读。

作者:Charles Yu,CFA

本报告撰写于2022年1月13日至2022年2月10日。

序言

无论你要滑雪还是练习雪板,这个冬天都要做好准备,因为现在是雪崩的季节。 Avalanche 雪崩基于创新的雪崩共识建立,是交易确认速度最快(次秒级)的区块链。Avalanche在提供高通量、强大扩容能力和有力安全保障的同时,保持了具有竞争力的去中心化水平,凭借独特的优势从一众竞争对手中脱颖而出。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

 (注:AVAX价格走势与Avalanche大事)

凭借强大的领导团队、完善的平台架构、顶级投资者的支持、充满活力的社群(忠实成员会在推特ID后加上红色三角形,表示对Avalanche的认同),以及用于激励用户和开发人员的大量财力储备,Avalanche已经成长为一个充满活力的生态系统,项目多达500余个,月活用户突破80万。目前,Avalanche是DeFi总锁仓价值(TVL)排名第5的平台,其代币AVAX的市值在非稳定币中排名第10。这对一个主网启动仅15个月的年轻平台而言,无疑是非同寻常的成就。

开发团队希望将Avalanche打造成可互操作区块链的平台,推动全球所有资产的普遍数字化,将Avalanche建设为互操作金融的基本网络。实现目标的关键在于专用验证节点网络(subnet)。作为Avalanche平台的二级网络,专用验证节点网络与主网(Primary Network)属于平行关系,帮助希望部署Avalanche生态的开发人员搭建个性化的网络,支持更多样的使用场景。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

时至今日,专用验证节点网络基本上处于研发阶段,只有EVM链可供用户进行DeFi和NFT活动。这样一来,Avalanche便无法将自已与大量其他“以太坊挑战者”区分开来,尽管那些平台只有临时性的改进措施和经济激励,缺乏切实可行的技术方案来解决扩容这一突出问题。随着第一批专用验证节点网络在未来数周内启动,Avalanche的独特优势将进一步凸显,从“以太坊挑战者”者中脱颖而出。然而,专用验证节点网络的价值尚未得到证实,这一技术将如何融入整个加密货币生态系统,还有揭晓。无论如何,2022年将是Avalanche转变身份、转型发展的一年。

Avalanche背景 

Ava  Labs是开发并实现 Avalanche 背后软件的团队,由康奈尔大学的计算机科学家 Emin Gün Sirer 教授 与康奈尔大学的两名博士生 Ted Yin 和 Kevin Sekniqi 于 2018 年共同创立。创始团队致力于研究分布式系统共识协议。其中, Ted Yin 还是 HotStuff 的设计师。HotStuff是Facebook Diem(原Libra)项目背后的可扩展经典共识算法。与当时的许多其他区块链项目一样, Ava Labs 希望解决以太坊面临的扩容挑战。

为筹措资金, Ava Labs 进行了一系列非公开和公开的代币预售活动。 2019 年 2 月, Ava Labs 通过种子轮销售筹集了 600 万美元( =1800 万 AVAX @0.33 美元 /AVAX ),以启动 Avalanche 代码库的开发。种子轮吸引到了 a16z 、 Polychain 、 Balaji Srinivasan 等投资者。仅仅 3 个月后, Ava Labs 破茧而出,推出了基于雪崩共识协议的非公开测试网。

随后,2020年5月, Ava Labs 通过非公开代币销售募集 1250 万美元( =2500 万 AVAX @0.50 美元 / AVAX),投资者包括 Galaxy Digital 、 Initialized Capital 、 BitMain 、 NGC Ventures 、 Dragonfly Capital 和 IOSG Ventures 。2020年7月, Avalanche 进行了首次公开销售,在 5 小时内筹集了 4200 万美元。 2020 年 9 月 20 日,Avalanche主网启动。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

2021年6月,在 Polychain 和 Three Arrows Capital 的领投下,Avalanche再获2.3亿美元投资,其他投资者包括 R/Crypto Fund 、 Dragonfly 、 CMS Holdings 、 Lvna Capital 等机构。这笔投资部分用于大规模的生态增长计划,包括1.8亿美元的流动性挖矿奖励计划Avalanche Rush,和超过2亿美元的生态发展基金Blizzard(下文将详细介绍)。

定位

Avalanche的核心价值主张包括:

低成本高速度:虽然很多区块链都有这样的目标,但Avalanche是交易最终确认速度最快的区块链之一。最终确认指是交易进入不可逆转的状态。Avalanche采用轻量的网络采样机制,快速达成共识,降低延迟,通常能在1-2秒内确认交易。雪崩共识依靠的是概率最终性,参数可以调整。因此,一旦交易得到确认,就能被区块链接受,无法逆转——雪崩共识不像中本聪共识(比特币、以太坊采用)那样允许区块链重组。据Ava Lab首席运营官Kevin Seqniqi统计,各区块链的交易最终确认速度如下:

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche来源:Kevin Seqniqi(Ava Labs)

注:由于区块时段不足400毫秒,Solana常被描述为“最快的区块链”。但是,在Solana,一笔交易需要多个区块的确认才能进入不可逆转的状态。

  • 高通量和扩容能力:根据Avalanche白皮书,雪崩共识在实际实施的研究中,现发现了超过5000笔交易/秒(TPS)的底层通量。然而,基于以下原因,我们认为TPS并不是对比各区块链的一个非常直观的指标:(i) 一笔交易未必对应一笔支付或存款;(ii) 任何区块链都能通过牺牲去中心化、扩大区块容量或提高节点带宽,轻易地实现高通量。这就涉及到了下一点:

  • 在不牺牲性能的前提下实现有竞争力的去中心化水平:创立以来,Avalanche始终希望在扩容能力和去中心化之间实现良好的平衡。白皮书中所列的5000+TPS是以2,000个使用低端设备的AWS节点为基础计算得出的。《Ready Layer One》报告指出,Avalanche是我们考察的10大权益证明(PoS)网络中活跃验证节点(>1,200)最多、中本聪系数(25)最高的网络之一。雪崩共识支持验证节点的无限扩张,这意味着Avalanche能实现更高的可信中立性水平。如需了解各L1区块链的验证成本和去中心化水平的详细对比,请查阅我们的《Ready Layer One》报告。

  • 灵活性和可配置性:Avalanche旨在成为一个支持其他区块链在其之上构建的通用、灵活的平台。从架构设计来看,Avalanche支持多种虚拟机和脚本语言。专用验证节点网络的实施将赋能个性化开发,支持更多用例。例如,专用验证节点网络的创建者可以针对受监管的机构客户的需求,仅允许封闭范围内的节点参与网络;或为提高游戏性能,对节点提出较高的计算要求;或在设计上与Avalanche生态的其他部分保持互操作。

上述特点根植于独特而创新的雪崩共识机制和平台架构。

共识

雪崩共识是一个概率模型,通过采用“ 重复随机 二次采样 投票 ”这种轻量的网络抽样机制快速做出决策。雪崩共识仅采样部分验证节点,不需要网络上所有验证节点都给出观点,这种机制几乎总能实现与调查全体节点相同的决策结果,但速度要快得多。

抽象来讲,最初,验证节点就接受或拒绝某笔交易做出决定,随后,该节点将寻求网络中其他节点的保证。这些节点可以执行相同的流程,通过询问其他节点,对自己的决策建立信心。每轮投票结束后,被选择的立场都会积累 “ 势力 ” ,其后的每轮投票将扩大被选择的立场的 “ 势力 ” (像从山上向下滚雪球一样)。交易需经过多轮投票,直到整个网络有很高概率达成一致。所有节点站在同一立场、整个系统进入静止状态时,决策结果将最终确定。

重复随机二次采样投票流程 :

  1. 不同用户提交交易后,交易发送至一个或多个验证节点,由节点决定接受哪些交易。节点在虚拟机的帮助下作出接受或拒绝交易的初始偏好,虚拟机负责定义交易处理的规则,并通知客户端哪些交易将得到接受。无效交易将被忽视,有效交易将添加至待处理交易的列表。
  2. 验证节点选择初始偏好后,将询问网络中的一组其他节点,执行投票流程,受询问的节点将作出接受或拒绝选定交易的选择(受询问的概率与质押金额成比例)。这一流程将建立用于验证的置信度分数。
  3. 随后,每个受询问的节点都将独立询问其他节点。如果接受询问的样本的多数(>50%)同意最初的决策,接受交易的置信度分数将增加。如果样本的多数支持不同的值,则初始决策应相应调整。 
  4. 为了建立接受交易的置信度分数,受询问的节点随后将通过二次采样,询问其他随机节点,并根据这些节点的响应调整其决策。
  5. 二次采样将继续进行,直到完成指定数量的采样轮次,或直到置信度达到阈值。经过足够多轮投票后,满足交易接受的标准的交易将得到最终确认。

同样的流程也适用于交易发生冲突的情况,例如攻击者试图进行“一币多付”。彼此冲突的交易将移入一个冲突集合,并开始投票流程,直到 (i) 一笔交易得到足够的信任投票,获得接受,其他与其冲突的交易遭到驳回;(ii) 达到指定的采样轮数后,置信度仍未达到阈值,冲突集合中的交易全部驳回(以较早者为准)。

雪崩共识之所以是一个重大突破,是因为它既免许可又可扩展,能在生成区块的完整节点大量增加的同时,保持极高的交易确认速度。比特币作为PoW链也是免许可、节点可扩展的,但比特币没有Avalanche的低延迟。大部分其他PoS链为保持交易确认速度,会对计算硬件提出特定要求或限制节点数量——二者都会牺牲去中心化。 

也就是说,其他PoS链想实现Avalanche的性能,就必须做出取舍:

  • 限制验证节点的数量,加快达成共识的速度。经典共识协议(如 PBFT、Tendermint/Cosmos)采用全对全投票,通信成本以平方级增长【O(n2),n=验证节点数量;因此,10个节点对应100条信息,1,000个节点对应1,000,000条信息】。随着节点的增多,这些网络通常无法保持高通量和高确认速度,且往往需要节点是已知、获批准的节点(非免许可)。为了提高速度、降低通信成本,这些网络通常会限制节点的数量(例如BSC有21个验证节点,Cosmos有125个验证节点),这便牺牲了去中心化。 
  • 在Avalanche,随着节点数量的增加,每个节点处理的消息数量基本保持不变。Ava Labs的Emin Gün Sirer在近日接受采访时指出,达成共识需要17轮二次采样,整个过程只需不到1秒。出块节点数量增长10倍,所需轮数才会从17轮增长到18轮。

  • 要求使用性能高、价格昂贵的计算硬件。在Solana,运营验证节点成本高达数千美元,因为节点需要12核CPU、不低于128GB的RAM和海量储存空间(有估计称可达500GB/日)。BSC节点通常需要48GB RAM和12核CPU。Polkadot节点需要64GB RAM,CPU>4.20 GHz。
  •  在Avalanche,节点的技术要求相对较低(2核、4GB内存)。质押不低于2,000 AVAX的经济门槛更严格一些,但是可以通过治理下调门槛,让雪崩共识更具包容性。

雪崩共识是无领袖且静止的,这意味着所有节点都能产生区块,而没有工作的时候节点不会工作。换言之,雪崩共识不存在挖矿或每隔一段时间需要生成一定数量的区块。Avalanche没有重组,交易一旦确认就是不可逆转的(称为0-conf”)。在Avalanche,节点认可已确认交易在链上的永久性,而中本聪共识要求节点遵循最长链原则(工作量最大),这便给了攻击者秘密挖矿的可乘之机,攻击者会在发布自己的分支后迫使节点接受它的链。

注:雪崩共识指Avalanche主网(详见下节)的不同组件使用的一系列共识协议:

本文所述的雪崩共识机制由Avalanche的默认资产链使用,这是一个基于UTXO的链,其结构为DAG(有向无环图)——一种用于数据存储的替代性分布式账本技术,与传统的线性区块链结构有所不同。DAG具有树状结构,通过将交易连接在一起,对决策进行部分排序。因此,DAG可以同时验证多个交易,不必等到交易被打包在区块中。在DAG中,每次投票都默认是对前序交易的投票。DAG结构消除了挖矿的必要,交易速度不受区块创建的影响。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

安全性优于活跃性 

安全方面, Avalanche 通过PoS(权益证明)抵御女巫攻击 。质押用户不会因为验证节点下线或不当行为而遭到罚没或损失资金。 Avalanche 要求质押用户将资金锁定一段时间,从而防止垃圾交易攻击(阻止虚假验证节点进入网络)和女巫攻击(阻止攻击者伪装成多个验证者)。常引起混淆的一点在于, PoS 是否同时用于抵御女巫攻击和共识机制。对比 PoS 、 PoW 系统和纯 PoS ( PoS 的一种变体)时常常引发这种疑惑,因为 PoW 和纯 PoS 同时用于共识机制和抵御女巫攻击。雪崩协议是一个可配置拜占庭容错的概率协议。因为它是概率性的,所以二次采样中节点可能会作出错误的决策。但是,雪崩协议的活跃性和安全性参数(即样本大小、人数要求、决策阈值)是可配置的,这样便能将错误决策发生的概率降到接近于零。 活跃性是指冲突解决,或网络上的节点及时达成一致、使系统继续运行的能力,安全性是指获得接受的交易在所有节点上都是有效且相同的, 容错 指分布式系统能够在任何节点发生故障的情况下继续运行的能力。调整容错参数,提高拜占庭节点比率的阈值,就需要进行更多轮投票才能达成共识。因此,如果三分之一的节点不在线,网络就会降级(即交易确认时间接近∞)。同样,降低节点比率阈值,意味着牺牲安全性换取活跃性,因为达成共识所需的投票轮数会更少。

雪崩共识优先安全性而非活跃性。比起安全阈值 51% 的许多 PoW 链和 >33% 的许多 PoS 链, Avalanche 能在存在 60%-80% 的恶意节点的情况下继续运行网络,免遭损害。这种强大的安全保证来自对活跃性或交易确认速度的取舍。优先活跃性的链会让节点就互相冲突的交易达成结果,但在雪崩共识,冲突集合中的交易可能永远无法解决冲突,而这只会影响冲突集合中的交易,网络的其他部分会持续运行。由于雪崩共识使用 DAG 结构,这只会影响到攻击者,他们的交易可能会卡住,而且永远无法得到确认,网络的其他部分会继续达成共识(良性交易保留网络的活跃性,提供强大的安全保证)。

平台架构

Avalanche主网采用模块式架构,包含三条内置区块链,分别承担不同的核心功能:

  • 交易链(X链): X 链基于 UTXO ,采用 DAG 结构,实现核心的雪崩共识引擎。 X 链是承载 Avalanche 原声代币 AVAX 的默认资产链,支持创建和交易新资产,例如效用代币、 NFT 或智能合约平台。 X 链是 Avalanche 虚拟机( AVM )的一个实例。

  • 合约链(C链): C链托管智能合约,是Avalanche用户参与DeFi和NFT活动时与之交互的主要区块链。C链是一个使用以太坊虚拟机(EVM)的线性链,开发人员可以使用熟悉的以太坊工具,但C链还实施了Avalanche的雪人共识,因此具备高速度、低成本的额外优势。

  • 平台链(P链): P 链用于质押、平台治理和验证节点的协调。验证节点在 P 链质押 AVAX 。 P 链支持创建自定义专用验证节点网络并保存其元数据,包括活跃专用验证节点网络和每个专用验证节点网络的节点列表。与  C 链一样, P 链是使用雪人共识的线性区块链,因此 P 链可以在给定时间(即指定的区块高度)有效地添加 / 删除验证节点。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

三条内置区块链都由 Avalanche 主网验证,这是一个特殊的专用验证节点网络。主网支持创建不同的专用验证节点网络(详见下节)。每个专用验证节点网络都必须是主网的成员,也就是说需要质押平台的原生代币 AVAX ,这实际上要求每个专用验证节点网络的每个节点都必须验证三条内置区块链。但是,某个专用验证节点网络的节点不需要验证其他专用验证节点网络(每个专用验证节点网络控制自己的节点集) 

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

迄今为止,大部分注意力都集中在C链,即大部分用户参与DeFi和NFT活动时直接与之交互的EVM链,对X链和P链的关注则较少。Avalanche仍在实现互操作的路上,因为三条主要区块链的不同结构对跨链通信带来了挑战。但是,Avalanche平台的所有设计,包括3条内置链、DAG和专用验证节点网络,都经过了深思熟虑,将帮助Avalanche实现打造互操作区块链平台的最终愿景。

Avalanche 的网络升级侧重于为各类代币和原子交易(即从其他区块链导入 / 导出)添加更多功能。 AVAX 是唯一能在 3 条内置链间移动的 Avalanche 原生代币( ANT )。 12 月, Avalanche 进行了 Apricot 第 5 期( AP5 )升级,添加 ANT<>C 链支持,改善跨链转账体验。升级后,在 C 链调用 ERC-20 打包合约,即可将原生代币 AVAX 存入其中。本次升级还启动了 P 链 /C 链间的直接转账和原子交易的批量处理(初期限制在 10 笔原子交易 / 区块)。

专用验证节点网络

专用验 证节点网络 是 Avalanche 平台上构建的二级网络。 Avalanche 支持创建大量子网。 Avalanche 的 3 条内置链由主网验证,这是一个特殊的专用验证节点网络。每个专用验证节点网络都必须通过抵押 AVAX 成为主网的成员 —— 由此,每个专用验证节点网络的每个节点都必须验证 3 条内置链。

总体而言, Avalanche 的专用验证节点网络为开发者提供了较高的定制空间,从而支持广泛的使用场景。虽然其他平台设计为采用单一虚拟机运行的统一网络, Avalanche 的架构可以支持不同的虚拟机(例如 AVM 、 EVM 、 WASM 等)和多种脚本语言。   创建新的专用验证节点网络时,开发者须制定: (i)  定义交易处理规则的虚拟机,及  (ii)  定义谁可以处理交易的验证节点集。

专用验证节点网络具备下列关键优势:

  • 适合监管合规: 专用验证节点网络全权控制其验证节点,即谁可以查看和访问该网络。以合规为目标的专用验证节点网络应建立特定的标准,例如验证节点必须位于特定国家,必须通过KYC检查等。也可以建立私有专用验证节点网络,仅对受信任的验证节点开放。专用验证节点网络还可以执行自己的上线时间要求,或建立罚没机制。

  • 减轻节点负担: 大部分区块链要求验证节点必须验证网络上的所有交易,而专用验证节点网络实现了关注点分离。节点无需验证其不感兴趣的其他网络,唯一的条件是必须验证Avalanche主网。

  • 可针对应用程序的特定要求进行定制: 用于机构化DeFi的专用验证节点网络可能会要求节点必须得到许可,专门用于游戏的专用网络则可以要求节点必须具备先进的计算硬件,以避免网络延迟。还可以建立更适合NFT交易的专用网络,采用去中心化数据存储。还可以创建特定于平台的专用网络,用作测试网。专用验证节点网络支持多种虚拟机和脚本语言,因此,理论上可以创建复制比特币、Solana等区块链的设计的专用网络。

  • 允许使用自己的代币: 应用程序还可以启动自己的 gas 代币,定义自己的交易费用结构,覆盖用户的 gas 费用,从而推广自己的应用或改善用户体验。专用验证节点网络还能以其自己的代币向节点发放奖励。创建专用验证节点网络或加入专用验证节点网络仍需要以 AVAX 为货币支付相关费用。

  • 横向扩容: 与纵向扩容(网络增长受到区块链处理能力的制约)相比,横向扩容可以平行地执行数百笔交易。 Avalanche 已经通过共识机制实现了纵向扩容。支持多个专用验证节点网络,意味着 Avalanche 理论上可将其扩展能力增至 C 链现有能力的数倍。

即使开发人员已经在创建新的虚拟机,他们仍可能选择创建专用验证节点网络,而不是另外启动新的L1平台。Avalanche为开发人员解决了启动新区块链最复杂的部分,提供了共识引擎、安全性和网络效应(“拎包入住型共识”)。创建专用验证节点网络,可以享受 Avalanche 的交易确认速度,并立刻获得流动性(否则将需要用户把资产从其他区块链跨链过来,这意味着巨大的风险和挑战)和专用网络间的跨链通信。 Avalanche 负责所有繁重的工作,开发人员可以专注于他们的专用网络或应用程序,专注于创造新的价值。

专用验证节点网络的现状

随着过去一年NFT的大量增长,面向特定应用程序的可定制专用网络显得尤具吸引力,激增的NFT项目导致以太坊的区块空间供不应求,交易费用和合约部署成本飙升到了令人望而却步的水平。

直到最近,专用验证节点网络仍基本处于研发阶段,尚无有价值的实际应用(截至撰稿时,Fuji测试网共有177个专用验证节点网络)。但自2021年12月以来,Ava Labs已经在测试网上启动了多个专用验证节点网络的示例。这些网络利用专用验证节点网络EVM建立,这是一个可自定义的虚拟机,支持任何用户在Avalanche创建自己的EVM兼容链。它是Avalanche上最早的“真正的”自定义虚拟机之一,展示了专用验证节点网络的可配置性,以及启动网络是多么轻松便利。鉴于EVM的主导地位,EVM即服务是对Avalanche生态的有力补充,能够提高网络采用,我们在Ready Layer One中对这一点进行了详细的论述。Ava Labs还推出了WAGMI专用验证节点网络,这是一个基于EVM的示例网络,参数进行了增压设置(6.67倍的gas目标和C链最低费用的4%),以及Spaces VM,一个对关键值进行类IPFS存储的实验性专用验证节点网络。

在接下来的几个月,我们期待看到开发人员部署Avalanche的第一批专用验证节点网络,包括由P链管理的受激励网络。Ava Labs也在探索基于ZK和基于rollup的专用验证节点网络。目前,专用验证节点网络在功能方面仍然存在一些限制(例如,必须手动添加验证节点,资产无法从专用验证节点网络原生地转到X链),但Avalanche今年计划进行相应的升级,消除一些限制生态增长的障碍。免许可专用验证节点网络的创建和原生跨链转账,将提高网络开发的灵活性,增强互操作性。随着更多专用验证节点网络的部署,专用验证节点网络间转账将对Avalanche潜能的释放发挥更加不可或缺的功能。

AVAX 代币经济模型

AVAX是Avalanche平台的原生代币,通过质押和交易费用的支付维护网络安全。AVAX的Genesis区块日期为2020年9月20日。

Avalanche将AVAX代币的供应上限设置为7.2亿。其中50%由Ava Labs团队和Avalanche基金会预先开采,二者分别获得了Genesis分配的20%和19%,占最大份额。然而,需要注意,拥有预开采代币的Ava Labs成员自愿将这部分资产锁定4年,2024年12月解锁。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

余下 50% 分配给验证节点作为质押奖励,将在未来几十年内陆续发放。质押门槛为 2,000 AVAX (截至撰稿时相当于 14 万美元),质押期限最短 2 周,最长 52 周。质押要求和发行速度通过治理决定,也就是说,可以通过社群投票进行更改。可以提高质押奖励,鼓励更多质押,也可以降低质押奖励,从而降低手续费,促进网络参与。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

C 链的交易费用由基于以太坊 EIP-1559 提案的动态费用结构的可验证费用函数设置,费用结构包括基本费用、 gas 小费和 gas 费上限。但以太坊只销毁部分交易费用(基本费用销毁,优先费用归矿工), Avalanche 销毁全部交易费用,包括任何优先费用。这将利好整个 Avalanche 生态,而不仅是网络中的一组参与者(即矿工)。

截至2022年1月31日,AVAX的流通总量为2.45亿。Genesis的未锁定供应量为2.08亿(占总Genesis区块的58%),Genesis中另有1.52亿代币处于锁定中,其中4700万将在2022年间陆续解锁给Ava Labs团队、Avalanche基金会和战略合作伙伴。Genesis以来,每月平均有约230万代币以质押奖励的形式发行(年通胀率为11%,不考虑Genesis解锁或销毁费用的影响)。假设质押奖励将以相同速度继续发行,再加上Genesis解锁,到2022年底,AVAX的流通总量预计将达到3.18亿(较2021年底增长31%;达到供应上限的44%)。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

2021 年第四季度,共有超过 30 万 AVAX 作为交易费用遭到销毁,环比增长 83% 。 12 月,共有 12.4 万 AVAX 作为交易费用遭到销毁,抵消了作为质押奖励发行的 AVAX 的 5.4% ,这意味着 AVAX 距离通缩还有很长的路要走。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

费用结构

C链费用

去年, Avalanche 进行了一系列升级( “Apricot” ),调整了 C 链交易费用的结构。 8 月初进行 AP3 升级后, C 链开始采用基于以太坊 EIP-1559 提案的动态费用结构,包括基本费用、 gas 小费和 gas 费上限(网络用量高于目标用量时,基本费用增加;网络用量低于目标用量时,基本费用下降)。Avalanche的交易费用以nAVAX为单位(nAVAX = 10-9  AVAX),类似于以太坊的gwei。Avalanche与以太坊在费用结构上的主要区别在于,Avalanche的全部交易费用都会销毁,包括任何优先费用。Avalanche的gas费也有下限或最低值,通常会随Apricot升级调整。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

12 月, Apricot Phase 5 ( AP5 )升级对费用功能进行了重大改进而降低了交易的 gas 费。在 AP5 之前, AP3 已将目标 gas 费设置 1000 万 /10 秒。设置 gas 费上限是为了减少垃圾交易,限制状态增长。然而,事实证明, gas 费上限对 Avalanche 的限制非常大,因为自 8 月链上活动增加以来,交易费用出现了大幅的波动。到 11 月底,兑换交易的日均手续费飙升,部分兑换交易的手续费超过了 20 美元,导致用户怀疑 Avalanche 缺乏扩容能力,会遇到以太坊那样的状态增长问题。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

为缓解网络拥塞,Ava Labs做出了迅速的响应。事实证明,AP3之前10M gas/10秒的目标被人为设置得太低了,相当于区块利用率25%(按实际gas超过gas限额计算;以太坊EIP-1559的gas目标位50%)。AP5将目标上调50%至15M gas/10秒。将平均gas价格和C链日gas消耗量结合起来,会清晰地看到AP5的益处:手续费波动得到了缓解,gas价格随着gas消耗量的增加而下降。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Ava Labs团队还通过下列措施优化费率:

  • C链快速同步:缩短验证节点所需时间,减轻节点的负担。C链快速同步将减少节点的磁盘空间,降低费用。此项优化措施尚未完全推出,将作为Apricot升级的一部分启动。

  • 超级简化:进一步管理状态膨胀,防止节点运行难度增加。Ava Labs尚未公布具体细节,但我们将在最近启动的WAGMI专用验证节点网络示例中看到超级简化的最初版本。

增长战略

赠款和激励计划

Avalanche-X 于2020年第二季度宣布,是一个旨在激励开发人员在Avalanche搭建DeFi应用的加速器项目。在2020年9月主网启动前,Avalanche-X为Avalanche初始生态的开发提供了助力。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

  (注:Avalanche TVL:前5名项目)

虽然主网启动非常顺利,在2021年8月 Avalanche Rush 计划宣布之前,Avalanche的用量相对较低。Rush计划总奖金高达1.8亿美元(按照今天的价格,100万AVAX价值7亿美元),是规模最大的流动性挖矿奖励计划之一。Avalanche-X更多是资助起步的生态项目,Rush计划则致力于帮助项目更完善的团队实现用户增长,包括Aave、Curve、Sushi等以太坊原生蓝筹DeFi项目,以及Trader Joe、Benqi、Yield Yak等较成规模的Avalanche原生项目——从TVL来看,这些都是今天广受欢迎的项目。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche来源:DeFi Llama(数据截至2022年1月31日)

1 月, Avalanche 基金会启动了高达 2 亿多美元的生态发展基金 Blizzard ,此时 Avalanche 平台已经积累了 320 多个项目。 Rush 负责吸引用户, Blizzard 则旨在支持更多应用程序的开发,从而增强用户参与,巩固良好势头。比起流动性挖矿激励计划, Blizzard 基金是一种更为整体性的投资形式,因为获得 Blizzard 资助的项目团队可以指导用户如何使用代币。对于持续寻找更具价值、更新颖的项目的用户而言,这些持续不断的激励计划对提升他们的忠诚度和粘性具有重要意义。

此外,Avalanche还有DeFi Alliance、Colony Lab等其他生态加速器项目,用于推动另一波项目的发展。

机构与企业采用

Avalanche 的 DeFi 生态已经获得了较为广泛的认同。但是 Ava Labs 对 Avalanche 的期待不仅在于 DeFi , Ava Labs 旨在推动公链在更多领域的应用,包括规模更大的传统金融市场。例如, ReTok Finance 选择在 Avalanche 推出房产部分所有权, Ryval 在 Avalanche 推出了首次诉讼发行( ILO )。 ILO 是一款诉讼融资产品,用于资助个人提起民事诉讼或仲裁。其他代币使用场景(如安全代币)还尚未实现。

近几个月,Avalanche在机构认可和企业采用方面取得了重大进展,包括以下标志性事件和合作伙伴:

  • 11 月 16 日,德勤宣布与 Ava Labs 建立战略联盟。
  • 12月1日,Fireblocks集成AVAX。
  • 12 月 16 日, VanEck 创建 AVAX ETN 。
  • 12 月 9 日, Ava Labs 入选万事达卡创业直通车项目。  
  • 12 月 14 日, Circle 在 Avalanche 发行 USDC 。
  • 12 月 16 日, AVAX 在 BitGo 上市。
  • 12 月 31 日, AVAX 跻身 Bitwise 加密货币市值前 10 名。

11 月,德勤与 Ava Labs 建立合作,使用 Avalanche 的技术改善自然灾害与公共卫生危机时的救援款发放流程。州政府和地方政府可能需要等待数月到长达半年的时间,才能从联邦应急管理署( FEMA )领取救援款,分发给受灾民众。据德勤估计,与 Avalanche 合作将帮助政府节约 50%-80% 的总成本。达成合作需要 Avalanche 满足德勤和终端用户( FEMA 、州政府和地方政府)设定的严格标准,因此,德勤的选择是对 Avalanche 的技术和安全性的认可。

随着 Fireblocks 和 BitGo 支持 AVAX , VanEck 和 Bitwise 推出基于 AVAX 的新投资产品, Avalanche 的机构用户持续增加。在 Ava Labs 入选万事达卡创业直通车项目后, Avalanche 还将与全球金融科技生态建立更多联系。 Circle 在 Avalanche 发行 USDC 也创造了新的参与工具。

尤其值得注意的是,这些合作关系都建立在专用验证节点网络推出之前。 Avalanche 一直将专用验证节点网络推介为需要全权控制其实施和数据以满足合规或隐私要求的机构和企业的理想产品。虽然上述投资和合作关系的效果尚未完全显现,但它们提高了 Avalanche 的知名度,是进一步推动技术采用的催化剂。

通过专用验证节点网络拓展到新的垂直领域

未来,专用验证节点网络的目标领域还包括NFT和游戏,它们尚未在大多数区块链中找到产品和市场的最佳契合点。目前,Avalanche支持的NFT项目包括Topps NFTs和Particle,已经或即将登陆Avalanche的知名玩赚型游戏包括Crabada、Imperium Empires和DeFi Kingdoms,它们最近从Harmony扩展到了Avalanche。这些应用程序将在C链运行,但是,迁移到自定义的专用验证节点网络后,它们能实现更大的性能优化。 随后,随着越来越多的专用验证节点网络投入使用(每个网络都有其独特的规格设计,以适应不同的应用程序),开发人员在Avalanche搭建项目的需求将日益增长。

AVAX 用量(C链)

交易: 自A valanche Rush宣布以来,C链日交易量稳步增加,在2021年12月23日创下了80万的历史新高(7日均线),年末最后一周有所回落。此后,交易量再次回升并创下新高,1月17日突破90万笔(7日均线),27日突破100万笔。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche 注:C 链日交易量(7日均线)

活跃地址: 日活跃地址也呈现了类似的增长,12月下半月平均超过10万(7日均线)。12月的月活地址为79.8万,较上月增长22%,较9月水平增长4倍。今年起,增速逐渐放缓,1月月活地址较12月基本持平,但仍高于80万这一里程碑。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche 注:C 链日活跃地址(7日均线)

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche  注:C链月活跃地址(7日均线)

AB 桥: Uniwhale 的 AB 桥跟踪工具显示,流入与流出资产的比率稳定保持在 1 以上,没有哪天流入资产少于流出资产。这说明用户更愿意将资产留在 Avalanche ,而不是转回以太坊,虽然这个比率 11 月下旬以来一路下跌到了最近的 1.3 。截至 2021 年 1 月 31 日, AB 桥 TVL 达到 52 亿美元,也就是说共有 52 亿美元净流入资产从以太坊来到 Avalanche 。 12 月初以来, AB 桥出现了几日的净流出,进入 1 月后又开始回升, TVL 较前一周增长了 36% 。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

 

盈利能力: 去年 12 月,包括节假日期间, C 链所有地址的总交易费用达 12.6 万 AVAX ( X 链销毁了 202 AVAX )。平均交易费用为 104 美元, C 链月活用户为 79.8 万,相当于月收入 16 美元 / 月活用户,按年化计算为 197 美元 / 用户。

1 月,月活用户为 80 万, C 链交易费用为 14.4 万 AVAX (环比增长 15% )。平均交易费用为 82 美元,相当于月收入 16 美元 / 活跃用户,按年化计算为 178 美元 / 用户。平均交易费用的下降与宏观因素有一定关系,大部分区块链的用量都有所下降,费率优化也是背后的原因之一。如果费率持续优化,每笔交易销毁的 AVAX 可能会继续下降,但与此同时网络用量会提高,起到弥补作用。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

开发者活动: 10 月底以来, C 链的开发活动实现了显著增长,其中 12 月的增幅尤为突出。 2022 年 1 月 31 日, C 链已积累 1.91 万名开发人员,较 12 月底的 1.49 万增长了 28% (环比增长 28% ),较 11 月底的 8,275 名增加了一倍有余。累计合约数量也呈现了相似的增长,在 2022 年 1 月 31 日达到 11.5 万, 12 月为 8.8 万(环比增长 31% ), 11 月底为 5.4 万。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

 Avalanche财务数据

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

竞争定位

Avalanche Rush 的启动正值 L1 平台激烈竞争之际:BSC、 Fantom 、 Harmony 、 Celo 等多个平台都采取了相似的行动: (i)  建立便于跨链到以太坊的 EVM 链; (ii)  推出流动性挖矿奖励   ; (iii)  吸引用户和应用程序的迁移。各区块链的激励手段也很相似,都降低了手续费、升级了用户体验。由于以太坊 gas 费居高不下,转向替代链对用户有更大吸引力。

各区块链的激励计划和发展基金有着相当可观的规模, Fantom 、 Harmony 、 NEAR 等链的奖金甚至超过了 Avalanche Rush 。然而,与 Avalanche 不同的是,许多链的激励计划都只在初期起到了效果,后期未能持续高水平的增长。那么,是什么让 Avalanche 成功保持了用量呢?

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

 

从跨链体验开始, Avalanche 较其他 L1 平台在用户体验上有着显著的优势。 Avalanche Bridge ( AB 桥) v2 在 Rush 计划宣布前几日上线。升级后的 AB 桥利用 SGX 技术,限制了以太坊一侧的手续费,交易确认速度快,且费用更低。跨链资产价值不低于 75 美元的用户还将免费获得 AVAX 空投,用于支付 Avalanche 一侧的初始 gas 费,大大简化了用户体验。截至 2022 年 1 月 31 日,已有价值 52 亿美元的资产从以太坊跨链到 Avalanche , AB 桥也由此成为仅次于 Polygon 跨链桥的第二大 ETH 跨链桥(数据来自 Dune Analytics Eliasimos 的《 ETH-L1 跨链桥》。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

 

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Avalanche完整的DeFi生态对用户留存发挥着不可或缺的作用,这也得益于早期的Avalanche-X赠款计划。其他一些L1替代平台(如 Fantom、Harmony和Moonriver)的激励计划更多是面向开发人员而非用户,因为这些网络没有Avalanche这样强大的DeFi生态,让跨链迁移失去了意义。通过Rush计划,Avalanche在原生项目和用户已经熟悉的蓝筹DeFi项目之间取得了稳定的平衡,而这极大地归功于Ava Labs团队和Avalanche基金会,它们合理地分配了Rush计划的奖金,扩大了Avalanche网络。

从日验证合约数量看特定EVM链的生态强度(数据来自Etherscan及其他生态的浏览器),12月中下旬,Avalanche的日验证合约数量达到峰值,超越Polygon并接近以太坊的水平。随后,Avalanche日验证合约数量减少,与以太坊和Polygon同步下降,Fantom合约活动回升并超越Avalanche。随后,Avalanche的合约活动基本呈下降趋势,直到1月底开始反弹。虽然最近验证合约数量有所下降,Avalanche的活动水平仍远远领先于Arbitrum、Optimism等L2平台,L2平台的活动水平全年都相对低迷。

(注:无11月前的Avalanche数据;BSC不在此图表内,因为日验证合约大于1,000视为异常值)。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

其他比较维度

活跃地址和参与度: 相较于以太坊、 Polygon 和 BSC , Avalanche 的日活跃地址数量仍然相对较低, 1 月均值约为 94,000 (约为以太坊日活跃地址的 20% 、 BSC 的 7% )。然而, 与其他网络相比,Avalanche的日活用户表现出了更高的参与度 ,交易频率更高, 1 月平均值为 8.2 笔 / 天,月底更是接近 10 笔 / 天,比 BSC 和以太坊的活跃用户高出约 2-4 倍,最近还超过了 Polygon 。由于 Polygon 和 BSC 的平均交易费用通常只有几美分,与 Avalanche 有着量级上的差异,这一点尤其值得注意。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

交易费用和协议收入: 交易费用即用户为使用区块链支付了多少费用。根据Token Terminal的统计,在截至2022年1月31日的30日内,Avalanche的总协议收入(总交易费用)在L1平台中排名第4,共计1100万美元,仅次于以太坊、BSC和比特币——代币总市值最高的3个生态。以太坊在总交易费用上遥遥领先,几乎是第2名的20倍。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Avalanche 上的交易费用也会直接转化为协议收入,因为交易费用会全部销毁,这一点只利好代币持有者,而非区块生成者 / 验证者或质押者。在上文的总交易费用排行表中,只有比特币和 Cardano 是不销毁任何代币的。 2022 年 1 月 17 日, Polygon 启动了 EIP-1559 销毁机制, 2021 年 12 月 1 日, BSC 激活了 BEP-95 实时销毁机制,将销毁比例设置为 10% 。其中, Avalanche 和 Helium 是唯二销毁 100% 交易费用的协议,其他协议会将交易费用的全部或至少一部分用于奖励验证者或矿工(例如以太坊和 Polygon 的交易费用包括分配给矿工的优先费用, Fantom 将 30% 的交易费用拨给特殊费用合约( SFC ),由其验证节点分配奖励, Solana 销毁 50% 的交易费用)。  

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

总收入=网络交易费用

协议收入=交易费用中销毁或二次分配给基金会或智能合约作者的部分

GDR等数据非Token Terminal提供

来源:Token Terminal (截至2022年1月31日)

在截至 2022 年 1 月 31 日的 30 日内,以太坊 8.5% 的交易费用作为优先费用直接支付给矿工。虽然这些优先费用只占到交易费用的一小部分,且在网络拥塞时非常必要,它们本可惠及更广泛的社群,而不仅仅是矿工。换言之,在其他条件相同的情况下,与ETH持有人相比,AVAX持有人从网络交易费用中获得的价值增加了9.3%(不考虑代币流通量或任何新代币发行)。

竞争前景

许多替代L1平台的出现都得益于以太坊EVM的强大网络效应。 以太坊社群不看好一些替代L1 EVM链的常见理由则是:它们不是去中心化的、它们并不是扩容方案,随着用量的增加,它们也会遇到相同的状态膨胀问题,也会面临高昂的交易费用。总而言之,它们只是为以太坊分担负载的临时出口。

经历了2021年11月底的高额交易费用,许多人一度认为Avalanche已经达到了扩容极限,对Avalanche失去了兴趣。 但是,如前文所述,那时高交易费用只是暂时的,因为此前C链手续费被人为限制在较低的水平,仍然有增长到目前水平的空间(类似于今天的rollup人为地设置了用量上限,交易费用在扩容方案中属于相对较高的水平)。

此外,Ava Labs 没有依赖以太坊通过分片或rollup扩容的路线图或解决方案,而是制定了自己的状态管理计划,通过简化(pruning)或C链快速同步来降低费率,减少磁盘空间。 即使没有这些举措,随着以太坊经历网络重大升级,我们会看到更多活动迁移到Avalanche链上。以太坊历史更长,这是它在去中心化方面毫无疑问的优势,但Avalanche在技术上更为领先,没有从PoW转向PoS的必要。

无论如何,考虑到专用验证节点网络的水平扩容能力,以太坊社群对扩容的质疑并不那么值得关注。 当专用验证节点网络随着时间的推移获得更多认可,我们应当更多地比较Avalanche和Polkadot和 Cosmos这样的互操作协议(有时称为“L0平台”),不再继续将它视为一个“替代L1 EVM链”。L0平台拥有和Avalanche的专用验证节点网络相似的能力,能支持多个生态系统建立自己的规则集,利用相互独立的资源——全部通过统一的通信网络连接。但是,Avalanche和这些平台的相似之处也基本仅此而已,因此它们的扩容和通信路径是各不相同的。

  • Polkadot 建立在 Substrate之上,使用分片架构,各链平行运行(“平行链”),每条链都连接到中央中继链。平行链受益于中继链的共享安全性。平行链将数量有限的插槽(slot)拍卖给验证节点,成功竞拍的节点可租用插槽长达24个月。首次平行链拍卖于2021年12月举行。

  • Cosmos旨在打造“区块链互联网”。Cosmos基于经典BFT共识算法Tendermint建立,使用构建在Cosmos Hub上的跨链通信(IBC协议)连接外部区块链和应用程序(称为“hub”和“zone”)。THORChain、Terra等几个知名项目都利用了Cosmos SDK。Cosmos目前不提供共享安全性,但它正在研究如何集成链间安全性,进一步简化新链的开发。如需了解详细信息,请参阅Cosmos升级相关的备注。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

总之,每种路径都在稳健性、灵活性、去中心化水平和网络性能上做出了取舍(未来我们将更为深入地研究这些问题)。虽然这些路径的优势和缺陷尚未得到证实,随着时间的推移和用量的增加,它们将逐渐显现。Polkadot和Cosmos上已经建立了一些值得注意的项目——Avalanche上将建立哪些专用验证节点网络,我们将拭目以待。 在切实可行的专用验证节点网络启动前,Avalanche仍将被视为“替代L1平台”,用户会将Avalanche与其他智能合约平台进行比较:首先,就可用性而言,Avalanche的竞争优势并不突出,因为所有区块链都在提高交易速度,降低费率。安全性、去中心化水平和未来扩容能力则往往遭到用户的忽视。上述方面与开发易度和架构稳健性共同构成了Avalanche的主要价值主张。随着多链时代的到来,互操作成为主导话题,Avalanche的价值主张将逐渐获得更多认可。

结论:

和其他许多项目一样,Avalanche的创建是为了解决区块链的扩容问题。独特而创新的雪崩共识机制让Avalanche一举成为速度最快的区块链之一,在提供次秒级交易确认速度、高通量和强大安全保证的同时,保持了具有竞争力的去中心化水平。Avalanche能在不增加网络延迟的前提下,实现验证节点的无限扩张,这是其他平台无可比拟的独特优势。Avalanche的最终目标是推动全球所有资产的普遍数字化,并将这些数字资产整合到Avalanche网络,在可互操作金融中发挥基础平台的作用。

专用验证节点网络是实现Avalanche的宏大愿景的关键所在。在专用验证节点网络推出之前,Avalanche已经取得了令人印象深刻的成绩。在专用验证节点网络的加持下,Avalanche的理想距离实现似乎更近了。机构和企业可以部署专用验证节点网络,更好地控制其运营和数据,满足监管机构的合规要求。开发人员也可以根据特定应用程序(如游戏或NFT应用)的需求,部署个性化的专用验证节点网络,这些网络还能支持多种虚拟机和脚本语言。强大的雪崩共识和网络架构为Avalanche的开发者扫平了门槛,帮助他们专注于用户,专注于开发最棒的项目。在不久的将来,我们很可能会看到大量垂直行业部署Avalanche,利用它的强大性能和低廉费用。

然而,专用验证节点网络才刚刚起步,相关工具有待陆续到位,我们尚无法从技术和采用的角度的证明它的效用。Avalanche的共识机制、平台架构和专用验证节点网络相对来说都是新生事物,它们的可行性尚未得到实践的充分检验。Avalanche的路径只是解决区块链领域的扩容和互操作问题的众多方法之一。话虽如此,Avalanche已经建立了一个充满热情与活力的社群,获得了开发者的认可,通过新型企业采用建立了重要的合作关系,这些都对技术可行性的验证有很大助力。

从技术角度出发,Avalanche是否是实现金融系统全面代币化、将数十亿用户接入加密货币经济的最佳平台,还有待观察。但Avalanche现有的成绩和优势,已经给了所有人持续关注这一平台的充分理由。

致谢

感谢以下各位在本报告的研究和出版过程中提供的帮助和支持:Alex Thorn、Christine Kim、Sal Qadir、Karim Helmy、Frank Falco、Francesca Don Angelo、Andrew Siegel和Michael Marcantonio。同时特别鸣谢Ava Labs的Leart Ulaj、Luigi D’Onorio DeMeo、John Nahas、Nikhil Chaturvedi为本报告补充重要的信息。

转载声明:本文 由CoinON抓取收录,观点仅代表作者本人,不代表CoinON资讯立场,CoinON不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。若以此作为投资依据,请自行承担全部责任。

声明:图文来源于网络,如有侵权请联系删除

风险提示:投资有风险,入市需谨慎。本资讯不作为投资理财建议。

(0)
上一篇 2022年3月10日 下午10:08
下一篇 2022年3月11日 上午9:54

相关推荐

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

星期四 2022-03-10 22:12:05

作者:Charles Yu,CFA

本报告撰写于2022年1月13日至2022年2月10日。

序言

无论你要滑雪还是练习雪板,这个冬天都要做好准备,因为现在是雪崩的季节。 Avalanche 雪崩基于创新的雪崩共识建立,是交易确认速度最快(次秒级)的区块链。Avalanche在提供高通量、强大扩容能力和有力安全保障的同时,保持了具有竞争力的去中心化水平,凭借独特的优势从一众竞争对手中脱颖而出。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

 (注:AVAX价格走势与Avalanche大事)

凭借强大的领导团队、完善的平台架构、顶级投资者的支持、充满活力的社群(忠实成员会在推特ID后加上红色三角形,表示对Avalanche的认同),以及用于激励用户和开发人员的大量财力储备,Avalanche已经成长为一个充满活力的生态系统,项目多达500余个,月活用户突破80万。目前,Avalanche是DeFi总锁仓价值(TVL)排名第5的平台,其代币AVAX的市值在非稳定币中排名第10。这对一个主网启动仅15个月的年轻平台而言,无疑是非同寻常的成就。

开发团队希望将Avalanche打造成可互操作区块链的平台,推动全球所有资产的普遍数字化,将Avalanche建设为互操作金融的基本网络。实现目标的关键在于专用验证节点网络(subnet)。作为Avalanche平台的二级网络,专用验证节点网络与主网(Primary Network)属于平行关系,帮助希望部署Avalanche生态的开发人员搭建个性化的网络,支持更多样的使用场景。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

时至今日,专用验证节点网络基本上处于研发阶段,只有EVM链可供用户进行DeFi和NFT活动。这样一来,Avalanche便无法将自已与大量其他“以太坊挑战者”区分开来,尽管那些平台只有临时性的改进措施和经济激励,缺乏切实可行的技术方案来解决扩容这一突出问题。随着第一批专用验证节点网络在未来数周内启动,Avalanche的独特优势将进一步凸显,从“以太坊挑战者”者中脱颖而出。然而,专用验证节点网络的价值尚未得到证实,这一技术将如何融入整个加密货币生态系统,还有揭晓。无论如何,2022年将是Avalanche转变身份、转型发展的一年。

Avalanche背景 

Ava  Labs是开发并实现 Avalanche 背后软件的团队,由康奈尔大学的计算机科学家 Emin Gün Sirer 教授 与康奈尔大学的两名博士生 Ted Yin 和 Kevin Sekniqi 于 2018 年共同创立。创始团队致力于研究分布式系统共识协议。其中, Ted Yin 还是 HotStuff 的设计师。HotStuff是Facebook Diem(原Libra)项目背后的可扩展经典共识算法。与当时的许多其他区块链项目一样, Ava Labs 希望解决以太坊面临的扩容挑战。

为筹措资金, Ava Labs 进行了一系列非公开和公开的代币预售活动。 2019 年 2 月, Ava Labs 通过种子轮销售筹集了 600 万美元( =1800 万 AVAX @0.33 美元 /AVAX ),以启动 Avalanche 代码库的开发。种子轮吸引到了 a16z 、 Polychain 、 Balaji Srinivasan 等投资者。仅仅 3 个月后, Ava Labs 破茧而出,推出了基于雪崩共识协议的非公开测试网。

随后,2020年5月, Ava Labs 通过非公开代币销售募集 1250 万美元( =2500 万 AVAX @0.50 美元 / AVAX),投资者包括 Galaxy Digital 、 Initialized Capital 、 BitMain 、 NGC Ventures 、 Dragonfly Capital 和 IOSG Ventures 。2020年7月, Avalanche 进行了首次公开销售,在 5 小时内筹集了 4200 万美元。 2020 年 9 月 20 日,Avalanche主网启动。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

2021年6月,在 Polychain 和 Three Arrows Capital 的领投下,Avalanche再获2.3亿美元投资,其他投资者包括 R/Crypto Fund 、 Dragonfly 、 CMS Holdings 、 Lvna Capital 等机构。这笔投资部分用于大规模的生态增长计划,包括1.8亿美元的流动性挖矿奖励计划Avalanche Rush,和超过2亿美元的生态发展基金Blizzard(下文将详细介绍)。

定位

Avalanche的核心价值主张包括:

低成本高速度:虽然很多区块链都有这样的目标,但Avalanche是交易最终确认速度最快的区块链之一。最终确认指是交易进入不可逆转的状态。Avalanche采用轻量的网络采样机制,快速达成共识,降低延迟,通常能在1-2秒内确认交易。雪崩共识依靠的是概率最终性,参数可以调整。因此,一旦交易得到确认,就能被区块链接受,无法逆转——雪崩共识不像中本聪共识(比特币、以太坊采用)那样允许区块链重组。据Ava Lab首席运营官Kevin Seqniqi统计,各区块链的交易最终确认速度如下:

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche来源:Kevin Seqniqi(Ava Labs)

注:由于区块时段不足400毫秒,Solana常被描述为“最快的区块链”。但是,在Solana,一笔交易需要多个区块的确认才能进入不可逆转的状态。

  • 高通量和扩容能力:根据Avalanche白皮书,雪崩共识在实际实施的研究中,现发现了超过5000笔交易/秒(TPS)的底层通量。然而,基于以下原因,我们认为TPS并不是对比各区块链的一个非常直观的指标:(i) 一笔交易未必对应一笔支付或存款;(ii) 任何区块链都能通过牺牲去中心化、扩大区块容量或提高节点带宽,轻易地实现高通量。这就涉及到了下一点:

  • 在不牺牲性能的前提下实现有竞争力的去中心化水平:创立以来,Avalanche始终希望在扩容能力和去中心化之间实现良好的平衡。白皮书中所列的5000+TPS是以2,000个使用低端设备的AWS节点为基础计算得出的。《Ready Layer One》报告指出,Avalanche是我们考察的10大权益证明(PoS)网络中活跃验证节点(>1,200)最多、中本聪系数(25)最高的网络之一。雪崩共识支持验证节点的无限扩张,这意味着Avalanche能实现更高的可信中立性水平。如需了解各L1区块链的验证成本和去中心化水平的详细对比,请查阅我们的《Ready Layer One》报告。

  • 灵活性和可配置性:Avalanche旨在成为一个支持其他区块链在其之上构建的通用、灵活的平台。从架构设计来看,Avalanche支持多种虚拟机和脚本语言。专用验证节点网络的实施将赋能个性化开发,支持更多用例。例如,专用验证节点网络的创建者可以针对受监管的机构客户的需求,仅允许封闭范围内的节点参与网络;或为提高游戏性能,对节点提出较高的计算要求;或在设计上与Avalanche生态的其他部分保持互操作。

上述特点根植于独特而创新的雪崩共识机制和平台架构。

共识

雪崩共识是一个概率模型,通过采用“ 重复随机 二次采样 投票 ”这种轻量的网络抽样机制快速做出决策。雪崩共识仅采样部分验证节点,不需要网络上所有验证节点都给出观点,这种机制几乎总能实现与调查全体节点相同的决策结果,但速度要快得多。

抽象来讲,最初,验证节点就接受或拒绝某笔交易做出决定,随后,该节点将寻求网络中其他节点的保证。这些节点可以执行相同的流程,通过询问其他节点,对自己的决策建立信心。每轮投票结束后,被选择的立场都会积累 “ 势力 ” ,其后的每轮投票将扩大被选择的立场的 “ 势力 ” (像从山上向下滚雪球一样)。交易需经过多轮投票,直到整个网络有很高概率达成一致。所有节点站在同一立场、整个系统进入静止状态时,决策结果将最终确定。

重复随机二次采样投票流程 :

  1. 不同用户提交交易后,交易发送至一个或多个验证节点,由节点决定接受哪些交易。节点在虚拟机的帮助下作出接受或拒绝交易的初始偏好,虚拟机负责定义交易处理的规则,并通知客户端哪些交易将得到接受。无效交易将被忽视,有效交易将添加至待处理交易的列表。
  2. 验证节点选择初始偏好后,将询问网络中的一组其他节点,执行投票流程,受询问的节点将作出接受或拒绝选定交易的选择(受询问的概率与质押金额成比例)。这一流程将建立用于验证的置信度分数。
  3. 随后,每个受询问的节点都将独立询问其他节点。如果接受询问的样本的多数(>50%)同意最初的决策,接受交易的置信度分数将增加。如果样本的多数支持不同的值,则初始决策应相应调整。 
  4. 为了建立接受交易的置信度分数,受询问的节点随后将通过二次采样,询问其他随机节点,并根据这些节点的响应调整其决策。
  5. 二次采样将继续进行,直到完成指定数量的采样轮次,或直到置信度达到阈值。经过足够多轮投票后,满足交易接受的标准的交易将得到最终确认。

同样的流程也适用于交易发生冲突的情况,例如攻击者试图进行“一币多付”。彼此冲突的交易将移入一个冲突集合,并开始投票流程,直到 (i) 一笔交易得到足够的信任投票,获得接受,其他与其冲突的交易遭到驳回;(ii) 达到指定的采样轮数后,置信度仍未达到阈值,冲突集合中的交易全部驳回(以较早者为准)。

雪崩共识之所以是一个重大突破,是因为它既免许可又可扩展,能在生成区块的完整节点大量增加的同时,保持极高的交易确认速度。比特币作为PoW链也是免许可、节点可扩展的,但比特币没有Avalanche的低延迟。大部分其他PoS链为保持交易确认速度,会对计算硬件提出特定要求或限制节点数量——二者都会牺牲去中心化。 

也就是说,其他PoS链想实现Avalanche的性能,就必须做出取舍:

  • 限制验证节点的数量,加快达成共识的速度。经典共识协议(如 PBFT、Tendermint/Cosmos)采用全对全投票,通信成本以平方级增长【O(n2),n=验证节点数量;因此,10个节点对应100条信息,1,000个节点对应1,000,000条信息】。随着节点的增多,这些网络通常无法保持高通量和高确认速度,且往往需要节点是已知、获批准的节点(非免许可)。为了提高速度、降低通信成本,这些网络通常会限制节点的数量(例如BSC有21个验证节点,Cosmos有125个验证节点),这便牺牲了去中心化。 
  • 在Avalanche,随着节点数量的增加,每个节点处理的消息数量基本保持不变。Ava Labs的Emin Gün Sirer在近日接受采访时指出,达成共识需要17轮二次采样,整个过程只需不到1秒。出块节点数量增长10倍,所需轮数才会从17轮增长到18轮。

  • 要求使用性能高、价格昂贵的计算硬件。在Solana,运营验证节点成本高达数千美元,因为节点需要12核CPU、不低于128GB的RAM和海量储存空间(有估计称可达500GB/日)。BSC节点通常需要48GB RAM和12核CPU。Polkadot节点需要64GB RAM,CPU>4.20 GHz。
  •  在Avalanche,节点的技术要求相对较低(2核、4GB内存)。质押不低于2,000 AVAX的经济门槛更严格一些,但是可以通过治理下调门槛,让雪崩共识更具包容性。

雪崩共识是无领袖且静止的,这意味着所有节点都能产生区块,而没有工作的时候节点不会工作。换言之,雪崩共识不存在挖矿或每隔一段时间需要生成一定数量的区块。Avalanche没有重组,交易一旦确认就是不可逆转的(称为0-conf”)。在Avalanche,节点认可已确认交易在链上的永久性,而中本聪共识要求节点遵循最长链原则(工作量最大),这便给了攻击者秘密挖矿的可乘之机,攻击者会在发布自己的分支后迫使节点接受它的链。

注:雪崩共识指Avalanche主网(详见下节)的不同组件使用的一系列共识协议:

本文所述的雪崩共识机制由Avalanche的默认资产链使用,这是一个基于UTXO的链,其结构为DAG(有向无环图)——一种用于数据存储的替代性分布式账本技术,与传统的线性区块链结构有所不同。DAG具有树状结构,通过将交易连接在一起,对决策进行部分排序。因此,DAG可以同时验证多个交易,不必等到交易被打包在区块中。在DAG中,每次投票都默认是对前序交易的投票。DAG结构消除了挖矿的必要,交易速度不受区块创建的影响。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

安全性优于活跃性 

安全方面, Avalanche 通过PoS(权益证明)抵御女巫攻击 。质押用户不会因为验证节点下线或不当行为而遭到罚没或损失资金。 Avalanche 要求质押用户将资金锁定一段时间,从而防止垃圾交易攻击(阻止虚假验证节点进入网络)和女巫攻击(阻止攻击者伪装成多个验证者)。常引起混淆的一点在于, PoS 是否同时用于抵御女巫攻击和共识机制。对比 PoS 、 PoW 系统和纯 PoS ( PoS 的一种变体)时常常引发这种疑惑,因为 PoW 和纯 PoS 同时用于共识机制和抵御女巫攻击。雪崩协议是一个可配置拜占庭容错的概率协议。因为它是概率性的,所以二次采样中节点可能会作出错误的决策。但是,雪崩协议的活跃性和安全性参数(即样本大小、人数要求、决策阈值)是可配置的,这样便能将错误决策发生的概率降到接近于零。 活跃性是指冲突解决,或网络上的节点及时达成一致、使系统继续运行的能力,安全性是指获得接受的交易在所有节点上都是有效且相同的, 容错 指分布式系统能够在任何节点发生故障的情况下继续运行的能力。调整容错参数,提高拜占庭节点比率的阈值,就需要进行更多轮投票才能达成共识。因此,如果三分之一的节点不在线,网络就会降级(即交易确认时间接近∞)。同样,降低节点比率阈值,意味着牺牲安全性换取活跃性,因为达成共识所需的投票轮数会更少。

雪崩共识优先安全性而非活跃性。比起安全阈值 51% 的许多 PoW 链和 >33% 的许多 PoS 链, Avalanche 能在存在 60%-80% 的恶意节点的情况下继续运行网络,免遭损害。这种强大的安全保证来自对活跃性或交易确认速度的取舍。优先活跃性的链会让节点就互相冲突的交易达成结果,但在雪崩共识,冲突集合中的交易可能永远无法解决冲突,而这只会影响冲突集合中的交易,网络的其他部分会持续运行。由于雪崩共识使用 DAG 结构,这只会影响到攻击者,他们的交易可能会卡住,而且永远无法得到确认,网络的其他部分会继续达成共识(良性交易保留网络的活跃性,提供强大的安全保证)。

平台架构

Avalanche主网采用模块式架构,包含三条内置区块链,分别承担不同的核心功能:

  • 交易链(X链): X 链基于 UTXO ,采用 DAG 结构,实现核心的雪崩共识引擎。 X 链是承载 Avalanche 原声代币 AVAX 的默认资产链,支持创建和交易新资产,例如效用代币、 NFT 或智能合约平台。 X 链是 Avalanche 虚拟机( AVM )的一个实例。

  • 合约链(C链): C链托管智能合约,是Avalanche用户参与DeFi和NFT活动时与之交互的主要区块链。C链是一个使用以太坊虚拟机(EVM)的线性链,开发人员可以使用熟悉的以太坊工具,但C链还实施了Avalanche的雪人共识,因此具备高速度、低成本的额外优势。

  • 平台链(P链): P 链用于质押、平台治理和验证节点的协调。验证节点在 P 链质押 AVAX 。 P 链支持创建自定义专用验证节点网络并保存其元数据,包括活跃专用验证节点网络和每个专用验证节点网络的节点列表。与  C 链一样, P 链是使用雪人共识的线性区块链,因此 P 链可以在给定时间(即指定的区块高度)有效地添加 / 删除验证节点。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

三条内置区块链都由 Avalanche 主网验证,这是一个特殊的专用验证节点网络。主网支持创建不同的专用验证节点网络(详见下节)。每个专用验证节点网络都必须是主网的成员,也就是说需要质押平台的原生代币 AVAX ,这实际上要求每个专用验证节点网络的每个节点都必须验证三条内置区块链。但是,某个专用验证节点网络的节点不需要验证其他专用验证节点网络(每个专用验证节点网络控制自己的节点集) 

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

迄今为止,大部分注意力都集中在C链,即大部分用户参与DeFi和NFT活动时直接与之交互的EVM链,对X链和P链的关注则较少。Avalanche仍在实现互操作的路上,因为三条主要区块链的不同结构对跨链通信带来了挑战。但是,Avalanche平台的所有设计,包括3条内置链、DAG和专用验证节点网络,都经过了深思熟虑,将帮助Avalanche实现打造互操作区块链平台的最终愿景。

Avalanche 的网络升级侧重于为各类代币和原子交易(即从其他区块链导入 / 导出)添加更多功能。 AVAX 是唯一能在 3 条内置链间移动的 Avalanche 原生代币( ANT )。 12 月, Avalanche 进行了 Apricot 第 5 期( AP5 )升级,添加 ANT<>C 链支持,改善跨链转账体验。升级后,在 C 链调用 ERC-20 打包合约,即可将原生代币 AVAX 存入其中。本次升级还启动了 P 链 /C 链间的直接转账和原子交易的批量处理(初期限制在 10 笔原子交易 / 区块)。

专用验证节点网络

专用验 证节点网络 是 Avalanche 平台上构建的二级网络。 Avalanche 支持创建大量子网。 Avalanche 的 3 条内置链由主网验证,这是一个特殊的专用验证节点网络。每个专用验证节点网络都必须通过抵押 AVAX 成为主网的成员 —— 由此,每个专用验证节点网络的每个节点都必须验证 3 条内置链。

总体而言, Avalanche 的专用验证节点网络为开发者提供了较高的定制空间,从而支持广泛的使用场景。虽然其他平台设计为采用单一虚拟机运行的统一网络, Avalanche 的架构可以支持不同的虚拟机(例如 AVM 、 EVM 、 WASM 等)和多种脚本语言。   创建新的专用验证节点网络时,开发者须制定: (i)  定义交易处理规则的虚拟机,及  (ii)  定义谁可以处理交易的验证节点集。

专用验证节点网络具备下列关键优势:

  • 适合监管合规: 专用验证节点网络全权控制其验证节点,即谁可以查看和访问该网络。以合规为目标的专用验证节点网络应建立特定的标准,例如验证节点必须位于特定国家,必须通过KYC检查等。也可以建立私有专用验证节点网络,仅对受信任的验证节点开放。专用验证节点网络还可以执行自己的上线时间要求,或建立罚没机制。

  • 减轻节点负担: 大部分区块链要求验证节点必须验证网络上的所有交易,而专用验证节点网络实现了关注点分离。节点无需验证其不感兴趣的其他网络,唯一的条件是必须验证Avalanche主网。

  • 可针对应用程序的特定要求进行定制: 用于机构化DeFi的专用验证节点网络可能会要求节点必须得到许可,专门用于游戏的专用网络则可以要求节点必须具备先进的计算硬件,以避免网络延迟。还可以建立更适合NFT交易的专用网络,采用去中心化数据存储。还可以创建特定于平台的专用网络,用作测试网。专用验证节点网络支持多种虚拟机和脚本语言,因此,理论上可以创建复制比特币、Solana等区块链的设计的专用网络。

  • 允许使用自己的代币: 应用程序还可以启动自己的 gas 代币,定义自己的交易费用结构,覆盖用户的 gas 费用,从而推广自己的应用或改善用户体验。专用验证节点网络还能以其自己的代币向节点发放奖励。创建专用验证节点网络或加入专用验证节点网络仍需要以 AVAX 为货币支付相关费用。

  • 横向扩容: 与纵向扩容(网络增长受到区块链处理能力的制约)相比,横向扩容可以平行地执行数百笔交易。 Avalanche 已经通过共识机制实现了纵向扩容。支持多个专用验证节点网络,意味着 Avalanche 理论上可将其扩展能力增至 C 链现有能力的数倍。

即使开发人员已经在创建新的虚拟机,他们仍可能选择创建专用验证节点网络,而不是另外启动新的L1平台。Avalanche为开发人员解决了启动新区块链最复杂的部分,提供了共识引擎、安全性和网络效应(“拎包入住型共识”)。创建专用验证节点网络,可以享受 Avalanche 的交易确认速度,并立刻获得流动性(否则将需要用户把资产从其他区块链跨链过来,这意味着巨大的风险和挑战)和专用网络间的跨链通信。 Avalanche 负责所有繁重的工作,开发人员可以专注于他们的专用网络或应用程序,专注于创造新的价值。

专用验证节点网络的现状

随着过去一年NFT的大量增长,面向特定应用程序的可定制专用网络显得尤具吸引力,激增的NFT项目导致以太坊的区块空间供不应求,交易费用和合约部署成本飙升到了令人望而却步的水平。

直到最近,专用验证节点网络仍基本处于研发阶段,尚无有价值的实际应用(截至撰稿时,Fuji测试网共有177个专用验证节点网络)。但自2021年12月以来,Ava Labs已经在测试网上启动了多个专用验证节点网络的示例。这些网络利用专用验证节点网络EVM建立,这是一个可自定义的虚拟机,支持任何用户在Avalanche创建自己的EVM兼容链。它是Avalanche上最早的“真正的”自定义虚拟机之一,展示了专用验证节点网络的可配置性,以及启动网络是多么轻松便利。鉴于EVM的主导地位,EVM即服务是对Avalanche生态的有力补充,能够提高网络采用,我们在Ready Layer One中对这一点进行了详细的论述。Ava Labs还推出了WAGMI专用验证节点网络,这是一个基于EVM的示例网络,参数进行了增压设置(6.67倍的gas目标和C链最低费用的4%),以及Spaces VM,一个对关键值进行类IPFS存储的实验性专用验证节点网络。

在接下来的几个月,我们期待看到开发人员部署Avalanche的第一批专用验证节点网络,包括由P链管理的受激励网络。Ava Labs也在探索基于ZK和基于rollup的专用验证节点网络。目前,专用验证节点网络在功能方面仍然存在一些限制(例如,必须手动添加验证节点,资产无法从专用验证节点网络原生地转到X链),但Avalanche今年计划进行相应的升级,消除一些限制生态增长的障碍。免许可专用验证节点网络的创建和原生跨链转账,将提高网络开发的灵活性,增强互操作性。随着更多专用验证节点网络的部署,专用验证节点网络间转账将对Avalanche潜能的释放发挥更加不可或缺的功能。

AVAX 代币经济模型

AVAX是Avalanche平台的原生代币,通过质押和交易费用的支付维护网络安全。AVAX的Genesis区块日期为2020年9月20日。

Avalanche将AVAX代币的供应上限设置为7.2亿。其中50%由Ava Labs团队和Avalanche基金会预先开采,二者分别获得了Genesis分配的20%和19%,占最大份额。然而,需要注意,拥有预开采代币的Ava Labs成员自愿将这部分资产锁定4年,2024年12月解锁。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

余下 50% 分配给验证节点作为质押奖励,将在未来几十年内陆续发放。质押门槛为 2,000 AVAX (截至撰稿时相当于 14 万美元),质押期限最短 2 周,最长 52 周。质押要求和发行速度通过治理决定,也就是说,可以通过社群投票进行更改。可以提高质押奖励,鼓励更多质押,也可以降低质押奖励,从而降低手续费,促进网络参与。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

C 链的交易费用由基于以太坊 EIP-1559 提案的动态费用结构的可验证费用函数设置,费用结构包括基本费用、 gas 小费和 gas 费上限。但以太坊只销毁部分交易费用(基本费用销毁,优先费用归矿工), Avalanche 销毁全部交易费用,包括任何优先费用。这将利好整个 Avalanche 生态,而不仅是网络中的一组参与者(即矿工)。

截至2022年1月31日,AVAX的流通总量为2.45亿。Genesis的未锁定供应量为2.08亿(占总Genesis区块的58%),Genesis中另有1.52亿代币处于锁定中,其中4700万将在2022年间陆续解锁给Ava Labs团队、Avalanche基金会和战略合作伙伴。Genesis以来,每月平均有约230万代币以质押奖励的形式发行(年通胀率为11%,不考虑Genesis解锁或销毁费用的影响)。假设质押奖励将以相同速度继续发行,再加上Genesis解锁,到2022年底,AVAX的流通总量预计将达到3.18亿(较2021年底增长31%;达到供应上限的44%)。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

2021 年第四季度,共有超过 30 万 AVAX 作为交易费用遭到销毁,环比增长 83% 。 12 月,共有 12.4 万 AVAX 作为交易费用遭到销毁,抵消了作为质押奖励发行的 AVAX 的 5.4% ,这意味着 AVAX 距离通缩还有很长的路要走。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

费用结构

C链费用

去年, Avalanche 进行了一系列升级( “Apricot” ),调整了 C 链交易费用的结构。 8 月初进行 AP3 升级后, C 链开始采用基于以太坊 EIP-1559 提案的动态费用结构,包括基本费用、 gas 小费和 gas 费上限(网络用量高于目标用量时,基本费用增加;网络用量低于目标用量时,基本费用下降)。Avalanche的交易费用以nAVAX为单位(nAVAX = 10-9  AVAX),类似于以太坊的gwei。Avalanche与以太坊在费用结构上的主要区别在于,Avalanche的全部交易费用都会销毁,包括任何优先费用。Avalanche的gas费也有下限或最低值,通常会随Apricot升级调整。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

12 月, Apricot Phase 5 ( AP5 )升级对费用功能进行了重大改进而降低了交易的 gas 费。在 AP5 之前, AP3 已将目标 gas 费设置 1000 万 /10 秒。设置 gas 费上限是为了减少垃圾交易,限制状态增长。然而,事实证明, gas 费上限对 Avalanche 的限制非常大,因为自 8 月链上活动增加以来,交易费用出现了大幅的波动。到 11 月底,兑换交易的日均手续费飙升,部分兑换交易的手续费超过了 20 美元,导致用户怀疑 Avalanche 缺乏扩容能力,会遇到以太坊那样的状态增长问题。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

为缓解网络拥塞,Ava Labs做出了迅速的响应。事实证明,AP3之前10M gas/10秒的目标被人为设置得太低了,相当于区块利用率25%(按实际gas超过gas限额计算;以太坊EIP-1559的gas目标位50%)。AP5将目标上调50%至15M gas/10秒。将平均gas价格和C链日gas消耗量结合起来,会清晰地看到AP5的益处:手续费波动得到了缓解,gas价格随着gas消耗量的增加而下降。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Ava Labs团队还通过下列措施优化费率:

  • C链快速同步:缩短验证节点所需时间,减轻节点的负担。C链快速同步将减少节点的磁盘空间,降低费用。此项优化措施尚未完全推出,将作为Apricot升级的一部分启动。

  • 超级简化:进一步管理状态膨胀,防止节点运行难度增加。Ava Labs尚未公布具体细节,但我们将在最近启动的WAGMI专用验证节点网络示例中看到超级简化的最初版本。

增长战略

赠款和激励计划

Avalanche-X 于2020年第二季度宣布,是一个旨在激励开发人员在Avalanche搭建DeFi应用的加速器项目。在2020年9月主网启动前,Avalanche-X为Avalanche初始生态的开发提供了助力。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

  (注:Avalanche TVL:前5名项目)

虽然主网启动非常顺利,在2021年8月 Avalanche Rush 计划宣布之前,Avalanche的用量相对较低。Rush计划总奖金高达1.8亿美元(按照今天的价格,100万AVAX价值7亿美元),是规模最大的流动性挖矿奖励计划之一。Avalanche-X更多是资助起步的生态项目,Rush计划则致力于帮助项目更完善的团队实现用户增长,包括Aave、Curve、Sushi等以太坊原生蓝筹DeFi项目,以及Trader Joe、Benqi、Yield Yak等较成规模的Avalanche原生项目——从TVL来看,这些都是今天广受欢迎的项目。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche来源:DeFi Llama(数据截至2022年1月31日)

1 月, Avalanche 基金会启动了高达 2 亿多美元的生态发展基金 Blizzard ,此时 Avalanche 平台已经积累了 320 多个项目。 Rush 负责吸引用户, Blizzard 则旨在支持更多应用程序的开发,从而增强用户参与,巩固良好势头。比起流动性挖矿激励计划, Blizzard 基金是一种更为整体性的投资形式,因为获得 Blizzard 资助的项目团队可以指导用户如何使用代币。对于持续寻找更具价值、更新颖的项目的用户而言,这些持续不断的激励计划对提升他们的忠诚度和粘性具有重要意义。

此外,Avalanche还有DeFi Alliance、Colony Lab等其他生态加速器项目,用于推动另一波项目的发展。

机构与企业采用

Avalanche 的 DeFi 生态已经获得了较为广泛的认同。但是 Ava Labs 对 Avalanche 的期待不仅在于 DeFi , Ava Labs 旨在推动公链在更多领域的应用,包括规模更大的传统金融市场。例如, ReTok Finance 选择在 Avalanche 推出房产部分所有权, Ryval 在 Avalanche 推出了首次诉讼发行( ILO )。 ILO 是一款诉讼融资产品,用于资助个人提起民事诉讼或仲裁。其他代币使用场景(如安全代币)还尚未实现。

近几个月,Avalanche在机构认可和企业采用方面取得了重大进展,包括以下标志性事件和合作伙伴:

  • 11 月 16 日,德勤宣布与 Ava Labs 建立战略联盟。
  • 12月1日,Fireblocks集成AVAX。
  • 12 月 16 日, VanEck 创建 AVAX ETN 。
  • 12 月 9 日, Ava Labs 入选万事达卡创业直通车项目。  
  • 12 月 14 日, Circle 在 Avalanche 发行 USDC 。
  • 12 月 16 日, AVAX 在 BitGo 上市。
  • 12 月 31 日, AVAX 跻身 Bitwise 加密货币市值前 10 名。

11 月,德勤与 Ava Labs 建立合作,使用 Avalanche 的技术改善自然灾害与公共卫生危机时的救援款发放流程。州政府和地方政府可能需要等待数月到长达半年的时间,才能从联邦应急管理署( FEMA )领取救援款,分发给受灾民众。据德勤估计,与 Avalanche 合作将帮助政府节约 50%-80% 的总成本。达成合作需要 Avalanche 满足德勤和终端用户( FEMA 、州政府和地方政府)设定的严格标准,因此,德勤的选择是对 Avalanche 的技术和安全性的认可。

随着 Fireblocks 和 BitGo 支持 AVAX , VanEck 和 Bitwise 推出基于 AVAX 的新投资产品, Avalanche 的机构用户持续增加。在 Ava Labs 入选万事达卡创业直通车项目后, Avalanche 还将与全球金融科技生态建立更多联系。 Circle 在 Avalanche 发行 USDC 也创造了新的参与工具。

尤其值得注意的是,这些合作关系都建立在专用验证节点网络推出之前。 Avalanche 一直将专用验证节点网络推介为需要全权控制其实施和数据以满足合规或隐私要求的机构和企业的理想产品。虽然上述投资和合作关系的效果尚未完全显现,但它们提高了 Avalanche 的知名度,是进一步推动技术采用的催化剂。

通过专用验证节点网络拓展到新的垂直领域

未来,专用验证节点网络的目标领域还包括NFT和游戏,它们尚未在大多数区块链中找到产品和市场的最佳契合点。目前,Avalanche支持的NFT项目包括Topps NFTs和Particle,已经或即将登陆Avalanche的知名玩赚型游戏包括Crabada、Imperium Empires和DeFi Kingdoms,它们最近从Harmony扩展到了Avalanche。这些应用程序将在C链运行,但是,迁移到自定义的专用验证节点网络后,它们能实现更大的性能优化。 随后,随着越来越多的专用验证节点网络投入使用(每个网络都有其独特的规格设计,以适应不同的应用程序),开发人员在Avalanche搭建项目的需求将日益增长。

AVAX 用量(C链)

交易: 自A valanche Rush宣布以来,C链日交易量稳步增加,在2021年12月23日创下了80万的历史新高(7日均线),年末最后一周有所回落。此后,交易量再次回升并创下新高,1月17日突破90万笔(7日均线),27日突破100万笔。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche 注:C 链日交易量(7日均线)

活跃地址: 日活跃地址也呈现了类似的增长,12月下半月平均超过10万(7日均线)。12月的月活地址为79.8万,较上月增长22%,较9月水平增长4倍。今年起,增速逐渐放缓,1月月活地址较12月基本持平,但仍高于80万这一里程碑。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche 注:C 链日活跃地址(7日均线)

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche  注:C链月活跃地址(7日均线)

AB 桥: Uniwhale 的 AB 桥跟踪工具显示,流入与流出资产的比率稳定保持在 1 以上,没有哪天流入资产少于流出资产。这说明用户更愿意将资产留在 Avalanche ,而不是转回以太坊,虽然这个比率 11 月下旬以来一路下跌到了最近的 1.3 。截至 2021 年 1 月 31 日, AB 桥 TVL 达到 52 亿美元,也就是说共有 52 亿美元净流入资产从以太坊来到 Avalanche 。 12 月初以来, AB 桥出现了几日的净流出,进入 1 月后又开始回升, TVL 较前一周增长了 36% 。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

 

盈利能力: 去年 12 月,包括节假日期间, C 链所有地址的总交易费用达 12.6 万 AVAX ( X 链销毁了 202 AVAX )。平均交易费用为 104 美元, C 链月活用户为 79.8 万,相当于月收入 16 美元 / 月活用户,按年化计算为 197 美元 / 用户。

1 月,月活用户为 80 万, C 链交易费用为 14.4 万 AVAX (环比增长 15% )。平均交易费用为 82 美元,相当于月收入 16 美元 / 活跃用户,按年化计算为 178 美元 / 用户。平均交易费用的下降与宏观因素有一定关系,大部分区块链的用量都有所下降,费率优化也是背后的原因之一。如果费率持续优化,每笔交易销毁的 AVAX 可能会继续下降,但与此同时网络用量会提高,起到弥补作用。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

开发者活动: 10 月底以来, C 链的开发活动实现了显著增长,其中 12 月的增幅尤为突出。 2022 年 1 月 31 日, C 链已积累 1.91 万名开发人员,较 12 月底的 1.49 万增长了 28% (环比增长 28% ),较 11 月底的 8,275 名增加了一倍有余。累计合约数量也呈现了相似的增长,在 2022 年 1 月 31 日达到 11.5 万, 12 月为 8.8 万(环比增长 31% ), 11 月底为 5.4 万。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

 Avalanche财务数据

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

竞争定位

Avalanche Rush 的启动正值 L1 平台激烈竞争之际:BSC、 Fantom 、 Harmony 、 Celo 等多个平台都采取了相似的行动: (i)  建立便于跨链到以太坊的 EVM 链; (ii)  推出流动性挖矿奖励   ; (iii)  吸引用户和应用程序的迁移。各区块链的激励手段也很相似,都降低了手续费、升级了用户体验。由于以太坊 gas 费居高不下,转向替代链对用户有更大吸引力。

各区块链的激励计划和发展基金有着相当可观的规模, Fantom 、 Harmony 、 NEAR 等链的奖金甚至超过了 Avalanche Rush 。然而,与 Avalanche 不同的是,许多链的激励计划都只在初期起到了效果,后期未能持续高水平的增长。那么,是什么让 Avalanche 成功保持了用量呢?

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

 

从跨链体验开始, Avalanche 较其他 L1 平台在用户体验上有着显著的优势。 Avalanche Bridge ( AB 桥) v2 在 Rush 计划宣布前几日上线。升级后的 AB 桥利用 SGX 技术,限制了以太坊一侧的手续费,交易确认速度快,且费用更低。跨链资产价值不低于 75 美元的用户还将免费获得 AVAX 空投,用于支付 Avalanche 一侧的初始 gas 费,大大简化了用户体验。截至 2022 年 1 月 31 日,已有价值 52 亿美元的资产从以太坊跨链到 Avalanche , AB 桥也由此成为仅次于 Polygon 跨链桥的第二大 ETH 跨链桥(数据来自 Dune Analytics Eliasimos 的《 ETH-L1 跨链桥》。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

 

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Avalanche完整的DeFi生态对用户留存发挥着不可或缺的作用,这也得益于早期的Avalanche-X赠款计划。其他一些L1替代平台(如 Fantom、Harmony和Moonriver)的激励计划更多是面向开发人员而非用户,因为这些网络没有Avalanche这样强大的DeFi生态,让跨链迁移失去了意义。通过Rush计划,Avalanche在原生项目和用户已经熟悉的蓝筹DeFi项目之间取得了稳定的平衡,而这极大地归功于Ava Labs团队和Avalanche基金会,它们合理地分配了Rush计划的奖金,扩大了Avalanche网络。

从日验证合约数量看特定EVM链的生态强度(数据来自Etherscan及其他生态的浏览器),12月中下旬,Avalanche的日验证合约数量达到峰值,超越Polygon并接近以太坊的水平。随后,Avalanche日验证合约数量减少,与以太坊和Polygon同步下降,Fantom合约活动回升并超越Avalanche。随后,Avalanche的合约活动基本呈下降趋势,直到1月底开始反弹。虽然最近验证合约数量有所下降,Avalanche的活动水平仍远远领先于Arbitrum、Optimism等L2平台,L2平台的活动水平全年都相对低迷。

(注:无11月前的Avalanche数据;BSC不在此图表内,因为日验证合约大于1,000视为异常值)。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

其他比较维度

活跃地址和参与度: 相较于以太坊、 Polygon 和 BSC , Avalanche 的日活跃地址数量仍然相对较低, 1 月均值约为 94,000 (约为以太坊日活跃地址的 20% 、 BSC 的 7% )。然而, 与其他网络相比,Avalanche的日活用户表现出了更高的参与度 ,交易频率更高, 1 月平均值为 8.2 笔 / 天,月底更是接近 10 笔 / 天,比 BSC 和以太坊的活跃用户高出约 2-4 倍,最近还超过了 Polygon 。由于 Polygon 和 BSC 的平均交易费用通常只有几美分,与 Avalanche 有着量级上的差异,这一点尤其值得注意。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

交易费用和协议收入: 交易费用即用户为使用区块链支付了多少费用。根据Token Terminal的统计,在截至2022年1月31日的30日内,Avalanche的总协议收入(总交易费用)在L1平台中排名第4,共计1100万美元,仅次于以太坊、BSC和比特币——代币总市值最高的3个生态。以太坊在总交易费用上遥遥领先,几乎是第2名的20倍。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

Avalanche 上的交易费用也会直接转化为协议收入,因为交易费用会全部销毁,这一点只利好代币持有者,而非区块生成者 / 验证者或质押者。在上文的总交易费用排行表中,只有比特币和 Cardano 是不销毁任何代币的。 2022 年 1 月 17 日, Polygon 启动了 EIP-1559 销毁机制, 2021 年 12 月 1 日, BSC 激活了 BEP-95 实时销毁机制,将销毁比例设置为 10% 。其中, Avalanche 和 Helium 是唯二销毁 100% 交易费用的协议,其他协议会将交易费用的全部或至少一部分用于奖励验证者或矿工(例如以太坊和 Polygon 的交易费用包括分配给矿工的优先费用, Fantom 将 30% 的交易费用拨给特殊费用合约( SFC ),由其验证节点分配奖励, Solana 销毁 50% 的交易费用)。  

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

总收入=网络交易费用

协议收入=交易费用中销毁或二次分配给基金会或智能合约作者的部分

GDR等数据非Token Terminal提供

来源:Token Terminal (截至2022年1月31日)

在截至 2022 年 1 月 31 日的 30 日内,以太坊 8.5% 的交易费用作为优先费用直接支付给矿工。虽然这些优先费用只占到交易费用的一小部分,且在网络拥塞时非常必要,它们本可惠及更广泛的社群,而不仅仅是矿工。换言之,在其他条件相同的情况下,与ETH持有人相比,AVAX持有人从网络交易费用中获得的价值增加了9.3%(不考虑代币流通量或任何新代币发行)。

竞争前景

许多替代L1平台的出现都得益于以太坊EVM的强大网络效应。 以太坊社群不看好一些替代L1 EVM链的常见理由则是:它们不是去中心化的、它们并不是扩容方案,随着用量的增加,它们也会遇到相同的状态膨胀问题,也会面临高昂的交易费用。总而言之,它们只是为以太坊分担负载的临时出口。

经历了2021年11月底的高额交易费用,许多人一度认为Avalanche已经达到了扩容极限,对Avalanche失去了兴趣。 但是,如前文所述,那时高交易费用只是暂时的,因为此前C链手续费被人为限制在较低的水平,仍然有增长到目前水平的空间(类似于今天的rollup人为地设置了用量上限,交易费用在扩容方案中属于相对较高的水平)。

此外,Ava Labs 没有依赖以太坊通过分片或rollup扩容的路线图或解决方案,而是制定了自己的状态管理计划,通过简化(pruning)或C链快速同步来降低费率,减少磁盘空间。 即使没有这些举措,随着以太坊经历网络重大升级,我们会看到更多活动迁移到Avalanche链上。以太坊历史更长,这是它在去中心化方面毫无疑问的优势,但Avalanche在技术上更为领先,没有从PoW转向PoS的必要。

无论如何,考虑到专用验证节点网络的水平扩容能力,以太坊社群对扩容的质疑并不那么值得关注。 当专用验证节点网络随着时间的推移获得更多认可,我们应当更多地比较Avalanche和Polkadot和 Cosmos这样的互操作协议(有时称为“L0平台”),不再继续将它视为一个“替代L1 EVM链”。L0平台拥有和Avalanche的专用验证节点网络相似的能力,能支持多个生态系统建立自己的规则集,利用相互独立的资源——全部通过统一的通信网络连接。但是,Avalanche和这些平台的相似之处也基本仅此而已,因此它们的扩容和通信路径是各不相同的。

  • Polkadot 建立在 Substrate之上,使用分片架构,各链平行运行(“平行链”),每条链都连接到中央中继链。平行链受益于中继链的共享安全性。平行链将数量有限的插槽(slot)拍卖给验证节点,成功竞拍的节点可租用插槽长达24个月。首次平行链拍卖于2021年12月举行。

  • Cosmos旨在打造“区块链互联网”。Cosmos基于经典BFT共识算法Tendermint建立,使用构建在Cosmos Hub上的跨链通信(IBC协议)连接外部区块链和应用程序(称为“hub”和“zone”)。THORChain、Terra等几个知名项目都利用了Cosmos SDK。Cosmos目前不提供共享安全性,但它正在研究如何集成链间安全性,进一步简化新链的开发。如需了解详细信息,请参阅Cosmos升级相关的备注。

Galaxy Digital Research:全景式剖析公链后起之秀 Avalanche

总之,每种路径都在稳健性、灵活性、去中心化水平和网络性能上做出了取舍(未来我们将更为深入地研究这些问题)。虽然这些路径的优势和缺陷尚未得到证实,随着时间的推移和用量的增加,它们将逐渐显现。Polkadot和Cosmos上已经建立了一些值得注意的项目——Avalanche上将建立哪些专用验证节点网络,我们将拭目以待。 在切实可行的专用验证节点网络启动前,Avalanche仍将被视为“替代L1平台”,用户会将Avalanche与其他智能合约平台进行比较:首先,就可用性而言,Avalanche的竞争优势并不突出,因为所有区块链都在提高交易速度,降低费率。安全性、去中心化水平和未来扩容能力则往往遭到用户的忽视。上述方面与开发易度和架构稳健性共同构成了Avalanche的主要价值主张。随着多链时代的到来,互操作成为主导话题,Avalanche的价值主张将逐渐获得更多认可。

结论:

和其他许多项目一样,Avalanche的创建是为了解决区块链的扩容问题。独特而创新的雪崩共识机制让Avalanche一举成为速度最快的区块链之一,在提供次秒级交易确认速度、高通量和强大安全保证的同时,保持了具有竞争力的去中心化水平。Avalanche能在不增加网络延迟的前提下,实现验证节点的无限扩张,这是其他平台无可比拟的独特优势。Avalanche的最终目标是推动全球所有资产的普遍数字化,并将这些数字资产整合到Avalanche网络,在可互操作金融中发挥基础平台的作用。

专用验证节点网络是实现Avalanche的宏大愿景的关键所在。在专用验证节点网络推出之前,Avalanche已经取得了令人印象深刻的成绩。在专用验证节点网络的加持下,Avalanche的理想距离实现似乎更近了。机构和企业可以部署专用验证节点网络,更好地控制其运营和数据,满足监管机构的合规要求。开发人员也可以根据特定应用程序(如游戏或NFT应用)的需求,部署个性化的专用验证节点网络,这些网络还能支持多种虚拟机和脚本语言。强大的雪崩共识和网络架构为Avalanche的开发者扫平了门槛,帮助他们专注于用户,专注于开发最棒的项目。在不久的将来,我们很可能会看到大量垂直行业部署Avalanche,利用它的强大性能和低廉费用。

然而,专用验证节点网络才刚刚起步,相关工具有待陆续到位,我们尚无法从技术和采用的角度的证明它的效用。Avalanche的共识机制、平台架构和专用验证节点网络相对来说都是新生事物,它们的可行性尚未得到实践的充分检验。Avalanche的路径只是解决区块链领域的扩容和互操作问题的众多方法之一。话虽如此,Avalanche已经建立了一个充满热情与活力的社群,获得了开发者的认可,通过新型企业采用建立了重要的合作关系,这些都对技术可行性的验证有很大助力。

从技术角度出发,Avalanche是否是实现金融系统全面代币化、将数十亿用户接入加密货币经济的最佳平台,还有待观察。但Avalanche现有的成绩和优势,已经给了所有人持续关注这一平台的充分理由。

致谢

感谢以下各位在本报告的研究和出版过程中提供的帮助和支持:Alex Thorn、Christine Kim、Sal Qadir、Karim Helmy、Frank Falco、Francesca Don Angelo、Andrew Siegel和Michael Marcantonio。同时特别鸣谢Ava Labs的Leart Ulaj、Luigi D’Onorio DeMeo、John Nahas、Nikhil Chaturvedi为本报告补充重要的信息。