專用驗證節點網路:Avalanche 擴容的秘密武器

在 Avalanche 雪崩協議,任何人都能通過專用驗證節點網路(子網)建立自己的 L1 區塊鏈(或DAG),並將它作為 L2 擴容方案,解鎖新的使用場景。子網可以是一條自定義區塊鏈,也可以是共享驗證節點的一組自定義區塊鏈。 Avalanche 的 “默認子網” 就是網路的基礎層,包括管理子網拓撲結構的 P 鏈,使用 UTXO 模型、擴容潛力高的交易鏈 X 鏈,以及兼容 EVM 的合約鏈 C鏈。

擴容方案的發展歷程

比特幣是首個大獲成功的加密貨幣,具備區塊時間可預測、費率低的特點,但突破區塊容量上限之後就不是這麼一回事了。比特幣社群曾對是否提高區塊容量上限、提高多少展開過辯論,後來決定保持不變,而這也是比特幣現金(BCH)啟動的原因。在 BCH 誕生前,部分成員離開了比特幣社群,啟動了以太坊。以太坊能提供比特幣無法支持的功能,例如復雜的智能合約。

比特幣社群的大部分成員都認為 L2 是區塊鏈擴容的最佳方案,因此,他們支持並推動了閃電網絡的開發和實施。同時,Blockstream 也建立了的具備聯合設置的 L2 方案。閃電網絡現在依然很不完善,雖然處理簡單支付沒有什麼問題,但除了鏈上比特幣支付,它完全沒有其他主要用途。

BCH 社群將區塊容量的上限提高到了 32MB(此前為 1MB),其結果可謂喜憂參半。最初,壓力測試表明由於網路的限制,很難擴容到 32MB,後來,更具實驗性的壓力測試又證明這是比較可行的。 BCH 和萊特幣作為比特幣的替代支付方案是比較成功的,BCH 的總交易量和比特幣大致相同。 BCH 的手續費保持在較低的水平,但真正的網路壓力還沒有出現。

以太坊社群的 L2 方案則更為複雜和多樣,雖然沒有哪個 L2 方案把以太坊的手續費降了下來,簡單的支付交易也依然可能面臨幾十到幾百美元的手續費。以太坊有時也會提高鏈上容量,但種做法並沒有怎麼推進,因為它對節點造成的成本遠高於帶給用戶的利益。

其他加密貨幣,如 XRP,也曾用經典共識嘗試擴容。雖然它們在一定程度上提高了通量,但基本都無法支持節點數量的擴張。

通過子網擴容

子網提供了全新的擴容方案,是此前的擴容實驗從未探索過的路徑。子網有點像 L2,但子網更加穩健,功能更豐富,去中心化程度也更高。子網也有點像分片,因為子網創建的也是同一區塊鏈的彼此獨立但互相連接的實例。子網和分片的差異在於,分片是由算法生成和使用的,子網則是用戶根據其個性化需求啟動的。

在擴容方面,子網具備以下能力。首先,子網允許同一加密貨幣的多種擴容策略共存。例如,你有兩種分片的思路,但它們是互斥的。那麼你可以啟動兩個不同的子網,分別實現一種思路,或者在一個子網下啟動兩條區塊鏈,每條嘗試一種分片方案(這樣二者可以共享驗證節點)。你也可以啟動子網,嘗試鏈上擴容、擴大節點規模等方案。

其次,子網可以創建無限多條區塊鏈,用於各種小眾用例。一條鏈的用量達到了上限,你可以立刻啟動一條新鏈。不同的驗證節點可以驗證不同的子網,但它們都需要同時驗證默認網路。這裡唯一的問題在於如何擴展 P 鏈管理跨鏈轉賬的能力,P 鏈效率很高,通量高達數千筆/秒。如有需要,子網也能使用相同的設計原則啟動自己的下級網路。

子網的一大優勢在於子網可以無限擴張。每次達到容量上限後,都可以啟動新的子網。除了略顯不便,這樣做沒有任何實質性的損失。子網擁有自己的代幣,子網節點必須同時質押子網代幣和AVAX,這是子網維護安全的方式,否則它們的安全性會略低於默認網絡。擁有自己的代幣的子網可以為性能優異的驗證節點開放流動性挖礦,提供 DeFi 機會。節點可以買入並質押子網代幣,從子網手續費中分得收益。

在子網嘗試所有擴容方案

子網也許不是一勞永逸地解決擴容問題的靈丹妙藥,但它能將所有擴容思路統一到一個可互操作的大型生態中。

Avalanche 對默認網路進行了去中心化方面的優化,為擴容奠定了良好的開端。 X 鏈通量約為4500 tps,C 鏈通量約為 1000 tps,遠高於比特幣的 7 tps 和以太坊的 15 tps。

未來,我們還能在子網上嘗試分片和鏈上擴容的方案。分片會犧牲一定的安全性,鏈上擴容則會犧牲一定的去中心化水平。但如果採取了正確的實施方式,這些擴容方案的代價也不一定會那麼大,對日常支付來說是足夠安全的。

也可以考慮通過聯合(中心化)區塊鏈擴容。這種方案將信任分配給少數節點,會在擴容的同時犧牲合規性和法律保護,可能比較接近 XRP 和 Libra。

另一種擴容思路是將交易通量從共識層遷移到使用簡單 gossiping 協議的單純的加密層,通過銷毀代幣的方式避免一幣多付,區塊鏈可以不時進行“結算”。這種思路不僅能優化擴容,而且可能會從根本上優化擴容,代價則是會犧牲短期內的交易確認速度。

子網的細化,即啟動多個專用子網,是擴容的另一種思路。專用子網不必具備應對大量用戶的規模,它們的目的是提高子網的多樣性。你可以通過子網同時嘗試上述所有方案和思路,時間會證明哪種做法最好。不必為了嘗試不同的思路而起用多個區塊鏈平台,因為你在 Avalanche 就能嘗試所有的擴容方案。

結論

無論你喜歡哪種擴容策略,都可以在 Avalanche 付諸實踐。 Avalanche 的基礎層將保持輕量和去中心化,子網可以嘗試分片、鏈上擴容、企業用例等方案。任何人都能啟動自己的子網,而子網的數量是沒有上限的,擴容能力上不封頂。

Avalanche 不需要 L2,因為子網比 L2 優越:L2 的優點子網全部都有,而且子網是去中心化的。不過,也有部分 L2 方案集成了 Avalanche,例如 ZK Rollups 的實現和 Cartesi 這樣提供的可編程數據層的新興項目。

雪崩協議可以同時擴展交易通量和節點數量,子網則將所有擴容方案和小眾用例集結到了統一的互操作生態中。由此來看,Avalanche 子網就是去中心化加密貨幣擴容方案的天花板。



關於 Avalanche

Avalanche 雪崩協議是對開發者最為友好的、可定制化高性能公鏈。雪崩協議鏈上交易完成速度最快、擁有最多數量的驗證器,能夠保證所有 PoS 協議活動的安全性。雪崩協議具有極速、低費用和綠色環保的特點。支持智能合約的應用如果想超越對手,都可通過部署在雪崩協議上獲得卓越競爭力。不可置信?現在就試用一下雪崩協議上的應用吧。

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