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读懂专用验证节点网络:Avalanche扩容的秘密武器

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在Avalanche雪崩协议,任何人都能通过专用验证节点网络(子网)建立自己的L1区块链(或DAG),并将它作为L2扩容方案,解锁新的使用场景。子网可以是一条自定义区块链,也可以是共享验证节点的一组自定义区块链。Avalanche的“默认子网”就是网络的基础层,包括管理子网拓扑结构的P链,使用UTXO模型、扩容潜力高的交易链X链,以及兼容EVM的合约链C链。

扩容方案的发展历程

比特币是首个大获成功的加密货币,具备区块时间可预测、费率低的特点,但突破区块容量上限之后就不是这么一回事了。比特币社群曾对是否提高区块容量上限、提高多少展开过辩论,后来决定保持不变,而这也是比特币现金(BCH)启动的原因。在BCH诞生前,部分成员离开了比特币社群,启动了以太坊。以太坊能提供比特币无法支持的功能,例如复杂的智能合约。

比特币社群的大部分成员都认为L2是区块链扩容的最佳方案,因此,他们支持并推动了闪电网络的开发和实施。同时,Blockstream也建立了的具备联合设置的L2方案。闪电网络现在依然很不完善,虽然处理简单支付没有什么问题,但除了链上比特币支付,它完全没有其他主要用途。

BCH社群将区块容量的上限提高到了32MB(此前为1MB),其结果可谓喜忧参半。最初,压力测试表明由于网络的限制,很难扩容到32MB,后来,更具实验性的压力测试又证明这是比较可行的。BCH和莱特币作为比特币的替代支付方案是比较成功的,BCH的总交易量和比特币大致相同。BCH的手续费保持在较低的水平,但真正的网络压力还没有出现。

以太坊社群的L2方案则更为复杂和多样,虽然没有哪个L2方案把以太坊的手续费降了下来,简单的支付交易也依然可能面临几十到几百美元的手续费。以太坊有时也会提高链上容量,但种做法并没有怎么推进,因为它对节点造成的成本远高于带给用户的利益。

其他加密货币,如XRP,也曾用经典共识尝试扩容。虽然它们在一定程度上提高了通量,但基本都无法支持节点数量的扩张。

通过子网扩容

子网提供了全新的扩容方案,是此前的扩容实验从未探索过的路径。子网有点像L2,但子网更加稳健,功能更丰富,去中心化程度也更高。子网也有点像分片,因为子网创建的也是同一区块链的彼此独立但互相连接的实例。子网和分片的差异在于,分片是由算法生成和使用的,子网则是用户根据其个性化需求启动的。

在扩容方面,子网具备以下能力。首先,子网允许同一加密货币的多种扩容策略共存。例如,你有两种分片的思路,但它们是互斥的。那么你可以启动两个不同的子网,分别实现一种思路,或者在一个子网下启动两条区块链,每条尝试一种分片方案(这样二者可以共享验证节点)。你也可以启动子网,尝试链上扩容、扩大节点规模等方案。

其次,子网可以创建无限多条区块链,用于各种小众用例。一条链的用量达到了上限,你可以立刻启动一条新链。不同的验证节点可以验证不同的子网,但它们都需要同时验证默认网络。这里唯一的问题在于如何扩展P链管理跨链转账的能力,P链效率很高,通量高达数千笔/秒。如有需要,子网也能使用相同的设计原则启动自己的下级网络。

子网的一大优势在于子网可以无限扩张。每次达到容量上限后,都可以启动新的子网。除了略显不便,这样做没有任何实质性的损失。子网拥有自己的代币,子网节点必须同时质押子网代币和AVAX,这是子网维护安全的方式,否则它们的安全性会略低于默认网络。拥有自己的代币的子网可以为性能优异的验证节点开放流动性挖矿,提供DeFi机会。节点可以买入并质押子网代币,从子网手续费中分得收益。

在子网尝试所有扩容方案

子网也许不是一劳永逸地解决扩容问题的灵丹妙药,但它能将所有扩容思路统一到一个可互操作的大型生态中。

Avalanche对默认网络进行了去中心化方面的优化,为扩容奠定了良好的开端。X链通量约为4500 tps,C链通量约为1000 tps,远高于比特币的7 tps和以太坊的15 tps。

未来,我们还能在子网上尝试分片和链上扩容的方案。分片会牺牲一定的安全性,链上扩容则会牺牲一定的去中心化水平。但如果采取了正确的实施方式,这些扩容方案的代价也不一定会那么大,对日常支付来说是足够安全的。

也可以考虑通过联合(中心化)区块链扩容。这种方案将信任分配给少数节点,会在扩容的同时牺牲合规性和法律保护,可能比较接近XRP和Libra。

另一种扩容思路是将交易通量从共识层迁移到使用简单gossiping协议的单纯的加密层,通过销毁代币的方式避免一币多付,区块链可以不时进行“结算”。这种思路不仅能优化扩容,而且可能会从根本上优化扩容,代价则是会牺牲短期内的交易确认速度。

子网的细化,即启动多个专用子网,是扩容的另一种思路。专用子网不必具备应对大量用户的规模,它们的目的是提高子网的多样性。你可以通过子网同时尝试上述所有方案和思路,时间会证明哪种做法最好。不必为了尝试不同的思路而起用多个区块链平台,因为你在Avalanche就能尝试所有的扩容方案。

结论

无论你喜欢哪种扩容策略,都可以在Avalanche付诸实践。Avalanche的基础层将保持轻量和去中心化,子网可以尝试分片、链上扩容、企业用例等方案。任何人都能启动自己的子网,而子网的数量是没有上限的,扩容能力上不封顶。

Avalanche不需要L2,因为子网比L2优越:L2的优点子网全部都有,而且子网是去中心化的。不过,也有部分L2方案集成了Avalanche,例如ZK Rollups的实现和Cartesi这样提供的可编程数据层的新兴项目。

Avalanche支持用户同时尝试所有的加密货币扩容策略。在Avalanche不会发生“哪种扩容方案从长期来看效果最好”之类的讨论,因为你可以使用或启动任何你想尝试的方案,也可以随时转变思路,从始至终只用到一种代币,享受相同的网络效应。

雪崩协议可以同时扩展交易通量和节点数量,子网则将所有扩容方案和小众用例集结到了统一的互操作生态中。由此来看,Avalanche子网就是去中心化加密货币扩容方案的天花板。

关于Avalanche

Avalanche雪崩协议是新一代的、革命性的共识协议;Avalanche雪崩公链正是基于雪崩共识打造的、对开发者最为友好的、可定制化的、高速安全可靠的高性能公链。

Avalanche链上交易完成速度飞快、拥有最多数量的验证节点,同时糅合了PoS共识的优点,保证所有链上活动的安全性。雪崩协议具有极速、低费用和绿色环保的特点。支持智能合约的应用如果想超越对手,都可通过部署在雪崩协议上获得卓越竞争力。不可置信?现在就试用一下雪崩协议上的应用吧。

本文来源:雪崩协议Fans
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