VAL:研究报告：“雪崩”为何引起关注？

1.引言

近期，Avalanche主网正式上线，OKEx也已经上架Avalanche原生代币AVAX，曾获得“共识协议3.0”之称的Avalanche重回大众视野，为何Avalanche一举一动受到如此大的市场关注？

这一切要从2015年5月说起，康奈尔大学出现了一篇《从“雪花”到“雪崩”：一种新型的亚稳态共识协议族》的论文，在市场上引发了雪崩式的迅速反响，成为可以和中本聪的PoW机制、以太坊智能合约相媲美的颠覆性技术创新。

2.结合早期协议优点并改进缺点

正如康奈尔大学教授埃米·冈·瑟勒所言：“Avalanche描述了一种新的共识协议，它将中本聪共识协议与经典共识协议相结合，这是一次重大的突破”。在此之前，经典共识协议和中本聪共识协议是早期两类解决分布式系统拜占庭问题的主要共识协议。

分布式系统中的共识问题一直是计算机科学领域的重要话题，而拜占庭将军问题则是重中之重。战争时期，在军队可能有叛徒和间谍的情况下忠诚的将军如何达成一致的意见，这便是拜占庭将军问题。经典共识协议由图灵奖得主兰伯特提出，具有强一致性、高效的特点，但也有通信成本高、节点无法自由进出的缺点。

摩根大通在Decentraland开设虚拟空间Onyx Lounge，并发布元宇宙研究报告:金色财经报道，摩根大通周二宣布在 Decentraland 开设了一个虚拟空间 Onyx Lounge，名称来源于其专注于加密和区块链的部门Onyx，摩根大通声称是银行业第一家进入元宇宙的公司，该公司还发布了一篇名为 “Opportunities in the metaverse”的研究报告，探讨企业如何在元宇宙中寻找机会。

报告指出：“我们看到各种形式和规模的公司以不同的方式进入元宇宙，包括沃尔玛、耐克、Gap、Verizon、Hulu、普华永道、阿迪达斯、雅达利等家喻户晓的品牌……供需动态正在推动更多人进入元宇宙经济。这将需要开发新技能，也将产生新的赚钱方式。毕竟，人们将不得不开发和建立在虚拟世界中消费的产品——这为创造者经济创造了巨大的机会”。（coindesk）[2022/2/16 9:54:34]

图1：经典共识协议工作原理

高盛为其机构客户免费提供The Block数字资产研究报告:10月30日消息，高盛已经开始向其机构交易客户提供来自加密新闻和数据公司The Block的研究报告。根据CNBC收到的一封电子邮件，对冲基金和其他客户周四开始通过该投资银行的Marquee数字平台收到这些报告。向高盛客户提供的第一份报告是对以太坊网络上DeFi协议的概述。该银行在邮件中称，“为了提供相关的数字资产内容和研究，GS Digital Assets现在提供The Block Research精选报告的独家访问权，虽然这些通常需要付费订阅，但客户可以使用Marquee账户免费访问它们。”

高盛发言人证实了客户邮件的真实性，并拒绝进一步置评。据悉，其Marquee平台每月有5万名活跃用户。（CNBC）[2021/10/30 6:21:12]

资料来源：《区块链技术指南》，OKExResearch

而著名的中本聪共识协议则创造性地用概率保证实际运行的共识，解决了节点无法自由进出的问题，但是成本高昂问题仍未被解决。

中币（ZB）市场研究报告：BTC价格是跌是涨尚未决定:据中币（ZB）市场研究报告指出，比特币价格目前低于20期简单移动平均线。目前其价格正试图打破动态阻力，推动上行。如果在区域上形成了一个多头蜡烛来冷却卖压，市场将通过测试13393.25美元的小阻力来预期价格会创造一个更低的高点的市场结构。如果未能突破阻力，BTC短期更低的低点可能在12001.07美元,并成为被抛售的下一个目标。如果比特币收盘价格看涨，意味着调整结束后，价格将恢复上升趋势方向，下一个阻力将是14000美元。此外，该报告还对ETH做出了日内技术分析。更多详情请查阅中币（ZB）官方发布的研究报告。[2020/10/29]

图2：中本聪共识协议工作原理

中币（ZB）市场研究报告：比特币暂未完全吸收所有利好消息:据中币（ZB）市场研究报告指出，本次的比特币上涨行情是由支付巨头PayPal在今日稍早时确认将为其用户和商家提供加密货币支付服务的新闻发布所带来的；比特币伴随着机构兴趣的上涨和更广泛的规范采用，有希望看到比特币突破并保持在13000美元以上。但由于比特币市场尚未完全吸收所有利好消息，比特币很有可能在今年达到其14000美元阻力位，并获得约两倍的涨幅。更多详情请查阅中币（ZB）官方发布的研究报告。[2020/10/22]

资料来源：OKExResearch

Avalanche共识协议则结合了两类协议的优点：借鉴了中本聪协议概率性安全保障的设计，同时加入了BFT属性，增加系统的效率和安全性。

3.Avalanche原理：“雪花”到“雪崩”的层层完善

正如Avalanche白皮书提到的“雪花”到“雪崩”过程，Avalanche的4个子协议组成正是从最简单的Slush协议，到Snowflake、Snowball和Avalanch，逐步完善，形成了“雪花”到“雪崩”的质变。

动态 | 研究报告称Telegram Passport 易受暴力攻击:据Cointelegraph报道，根据加密软件和服务开发商Virgil Security的报告，最近由Telegram推出的APP Telegram Passport易遭受暴力攻击。Telegram Passport，旨在加密用户的个人身份信息，并让用户与第三方共享身份证数据。根据Virgil Security的报告，Telegram使用SHA-512算法，这种算法容易遭受暴力攻击。[2018/8/2]

3.1.“雪泥”Slush协议：万物之初

Slush协议是最基础的“雪泥”，通过多次随机抽样来达成共识。为便于理解，这里我们以投票确认颜色为例。节点达成共识的步骤如下：

初始状态时所有的节点均未着色；

当节点A收到信息时，未着色的节点将信息颜色设为自己的颜色，并询问其他节点的颜色；

未着色的节点B收到询问，将自己染成相同颜色并回复；已着色的节点C收到询问会回复自己的颜色；

节点A收到多个响应后，如果大多数颜色和自己的一直，则不改变颜色，否则改变颜色，即以大多数其他节点的颜色反馈来校正自己的颜色。

Slush协议就已经解决了经典共识协议通讯成本高的问题，还用部分抽样等方式避免了中本聪共识协议高能耗的问题。后续协议的改进主要为了提升共识协议安全性。

3.2.“雪花”Snowflake协议：初步改善

在拜占庭节点存在的情况下，Slush不能提供强大的安全保证。为此，Snowflake作为升级版协议引入了计数器来增加系统的安全性。

具体而言，网络中的攻击节点故意散播错误的颜色，可能导致Slush某一轮统计得到错误的颜色，而Snowflake的计数器统计了某种颜色连续出现的次数，只有某种颜色连续出现多次，节点才会改变自己的颜色。如此避免了拜占庭节点带来的干扰，确保了系统的安全性和活跃度。

3.3.“雪球”Snowball协议：深入升级

Snowball在Snowflake的基础上更进一步地。引入了类似信誉积分的制度——信任度，以提高安全性。

具体而言，Snowflake协议的改进如下：

每成功查询一次，节点就为该颜色的信任度加1分；

节点会切换为信任度较高的颜色。

Snowball协议不仅比Snowflake更难遭受攻击，而且更容易推广到多命令协议。

3.4.“雪崩”Avalanche协议：量变到质变

终极Boss“雪崩”——Avalanche又在Snowball的基础上增加了有向无循环图来记录所有的交易状态。在DAG中，如果想给从创世点到某节点路径上的所有节点都投票只需要给该节点投票，大大提高了效率。其次，DAG有着类似于区块链的链式结构记录交易信息，使得过去的交易信息很难被篡改，进一步提升了安全性。

图3：DAG示意图

资料来源：《区块链新共识算法SnowflaketoAvalanche》，OKExResearch

3.5.Avalanche协议：集前期协议之大成

吸取了早期两个共识协议的优点，并经过4个协议层次递进、逐步改善，Avalanche协议具有许多优良特性。

高效的可扩展性：轻量级，可扩展，低延迟；

高拜占庭容错：即使网络中有超过50%的节点是拜占庭节点，网络依然是安全的;

静态绿色：与PoW机制不同，Avalanche协议不会浪费任何资源;

低通信成本：Avalanche协议比传统共识协议的通讯复杂度更低。

4.零确认交易与Avalanche协议

Avalanche刚面世时，人们还没有发现Avalanche协议与零确认交易之间有什么关系。然而在2018年12月左右，BCH社区的技术人员ChrisPacia发表一篇文章，认为可以使用Avalanche协议来保证零确认交易的安全性，一时起千层浪，引发了市场的广泛兴趣。

Avalanche协议的确认需要多次抽样，为缩短确认时间，则抽样次数必须受到限制，这意味着，恶意节点超过一定比例后，在有限抽样里诚实节点无法达成共识。为此，ChrisPacia认为可以引入PoW机制来保护网络的安全，防止黑客的攻击节点数量太多。

5.Avalanche现状：众望所归

自2018年Avalanche白皮书发布以来，受到了广泛的首肯心折，许多VC相竞为之折腰。2019年，雪崩协议Ava获得了a16z、PolychainCapital等机构600万美元融资。2020年6月，AVALab又完成了一笔1200万美元的代币私募融资，同年7月，又获得IOSGVentures的战略投资，并就中国市场未来发展达成独家战略合作协议。根据最新消息，AVA的公募将于7月8日开启。

6.结语

Avalanche结合了早期两种共识协议的优点并改进其缺点，具有高拓展性、静态绿色以及低通信成本的优点。同时，从Slush到Avalanche层层递进、逐步完善，引入计数器、可信度、DAG等，日臻完善，并且有可能实现零确认交易。

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