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。
Gate.io研究院发布灰度等加密货币信托基金对市场的重大影响和未来演化研究报告:据官方消息，Gate.io研究院今日发布“灰度等加密货币信托基金对市场的重大影响和未来演化研究”报告。报告指出，加密货币信托基金目前已成为资本角逐的战场，以灰度（GBTC）为代表的的加密货币信托基金，其2020年表现出的可投资性远胜许多传统金融产品。随着投资机构纷纷涌入市场，加密货币信托基金未来更可能在形式上向多元化发展，在价值上可作为对冲通货膨胀的工具，甚至该行业在未来两年或可达鼎盛时期，而信托基金作为加密货币合规投资渠道必将更广泛地被认可，并且在标的、机制和功能上会实现更加多元化或者分化的局面。[2021/2/3 18:45:23]
图1：经典共识协议工作原理
动态 | 香港金管局与泰国央行合作 计划于2020年一季度发布CBDC联合研究报告:根据媒体 EJ Insight 报道，香港金管局与泰国央行（BoT）合作计划在 2020 年第一季度之前发布针对央行数字货币（CBDC）利弊的联合研究报告，同时香港金管局也与泰国央行研究如何使用批发央行数字货币来改进香港和泰国银行之间的付款对付款（PvP）结算系统。该媒体同时表示，香港金管局还与中国人民银行数字货币研究所合作开展了一些项目。香港金管局高级执行董事 Edmond Lau 表示，中央银行专注于数字货币的机构层面，并认为没有必要将其发行给零售用户。金管局计划将数字货币用于银行间同业支付、一级市场公司批发支付以及证券结算。[2019/11/8]
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。
图2：中本聪共识协议工作原理
动态 | 慢雾安全团队发布Mosaic 匿名币市场研究报告:慢雾安全团队今日发布Mosaic匿名币市场研究报告，其中暗网里的结论和我们的研究有些差距，不过整体可做参考（和覆盖面及暗网的理解有关），比如这里的分析是暗网里的商户网站（大概 44 个流行的）98% 都接收比特币，10 家（23%）接收门罗币，9 家接收比特币现金，7 家接收莱特币，4 家接收达世币，4 家接收以太坊，2 家接收大零币(Zcash)。这只是暗网商户的数据统计。
暗网还有类、独立研究类、黑客组织类、暗网服务类等等。暗网不一定都在 Tor 里，也有在 I2P 里，在独立的匿名协议应用里，甚至有的表面挂在明网里（但背后许多操作走了 Tor 以保证匿名不可追溯）。
暗网和明网并非都是完全隔离，已经存在许多组合和衔接。暗网的生态应该把这些都考虑进去。如果把恶意蠕虫的地下世界也考虑进去，会发现有一类蠕虫叫挖矿蠕虫，主要挖的币就是门罗币，这是因为门罗币的生态价值及 GPU/CPU 挖矿友好性，导致许多服务器、个人电脑、嵌入式设备都可以拿来挖门罗币。挖矿出来产生的交易也考虑在内的话，门罗币在暗网世界的活跃度与生态是第一。Mosaic的研究报告详情可见原文链接。[2019/7/18]
分析 | 币安研究报告：去中心化金融服务已发展成以太坊上的主要应用之一:据币安研究院研究报告显示，去中心化金融（DeFi）服务已经发展成为以太坊上的主要应用之一，大多数DeFi协议都是在以太坊上构建的，截至6月5日，以以太坊为基础的DeFi应用程序的抵押品总价值超过5亿美元（超过150万以太）。比特币的闪电网络（Lightning Network）解决方案可以被视为在比特币区块链上运行的DeFi应用程序。截至2019年6月5日，闪电网络上的承载价值约为800万美元。总体而言，加密借贷服务领域仍处于初期阶段。[2019/6/10]
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：Telegram和Discord平台上充斥加密欺诈:据financemagnates报道，塔尔萨大学、新墨西哥大学和特拉维夫大学的一些研究人员进行的一项学术研究表明，Telegram和Discord平台上充斥加密欺诈。从18年1月中旬到18年7月初，有4818次加密欺诈的尝试，其中在Telegram上有3767次。该文件进一步详细解释，者在加密消息组上共推广了300多个代币，以吸引潜在的受害者。[2018/12/19]
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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