TL;DR
Síť Avalanche se snaží zlepšit škálovatelnost, aniž by tím zhoršila rychlost nebo decentralizaci. Jádro této platformy tvoří tři blockchainy: Exchange Chain (X-Chain), Contract Chain (C-Chain) a Platform Chain (P-Chain). X-Chain se používá k vytváření a obchodování aktiv. C-Chain se používá k vytváření chytrých kontraktů. P-Chain se používá ke koordinaci validátorů a podsítí.
Jedním z nejdůležitějších průlomových rysů tohoto protokolu je konsenzus Avalanche – metoda, při které validátoři hlasují na základě opakovaného dílčího vzorkování, čímž se konsenzus zrychluje a zároveň se tím snižují náklady. Avalanche navíc přichází s novou metodou horizontálního škálování pomocí podsítí, které umožňují tvorbu přizpůsobitelných, spolupracujících blockchainů. Počet možných podsítí není nijak omezený.
S rozvojem technologie blockchainu se objevují nová řešení starých problémů se škálovatelností, interoperabilitou a použitelností. Síť Avalanche zvolila jedinečný přístup a její primární platforma používá tři samostatné blockchainy. Lidé stojící za projektem Avalanche, který k provozu používá vlastní token AVAX a několik mechanismů konsensu, tvrdí, že podle doby potřebné k finalizaci jde o „nejrychlejší platformu pro chytré kontrakty v blockchainovém odvětví“. V tomto článku se podíváme na faktory stojící za tímto tvrzením a na řešení, která nabízí.
Blockchain Avalanche byl v září 2020 spuštěn týmem Ava Labs sídlícím v New Yorku. Společnost Ava Labs vybrala téměř 300 milionů dolarů a Avalanche Foundation v soukromém a veřejném
prodeji tokenů získala celkem 48 milionů dolarů. Za společností Ava Labs stojí tříčlenný tým ve složení Kevin Sekniqi, Maofan „Ted“ Yin a Emin Gün Sirer.
Avalanche se snaží vyřešit tři hlavní problémy: škálovatelnost, transakční poplatky a interoperabilitu.
Škálovatelnost vs. decentralizace
Blockchainy mají problém najít rovnováhu mezi
škálovatelností a decentralizací. Síť s rostoucí aktivitou se může rychle zahltit. Názorným příkladem je Bitcoin (BTC), kterému zpracování transakcí v období přetížení sítě někdy trvalo hodiny nebo dokonce dny.
Jedním ze způsobů, jak proti tomu bojovat, je síť více
centralizovat, dát méně lidem více pravomocí k ověřování síťových aktivit, a tím dosáhnout větší rychlosti. Decentralizace je ale pro bezpečnost
blockchainu naprosto zásadní. Nové blockchainy se neustále snaží tento problém řešit v rámci technologického pokroku. Síť Avalanche přišla s jedinečným přístupem, který si záhy vysvětlíme.
Vysoké poplatky
Dalším běžným problémem velkých blockchainů, jako je
Ethereum, jsou poplatky gas, které mohou při vysokém zatížení vystřelit do nebes. To v konečném důsledku uživatele od těchto blockchainů odrazuje, ale ekosystémy konkurence nejsou tak dobře zavedené. Proto vysoká obliba Etherea a historický nedostatek alternativ vedly k vysokému zatížení a vysokým poplatkům. V určitých momentech jste za obyčejné převody zaplatili více než 10 dolarů a složitější interakce s
chytrými kontrakty stály i více než 100 dolarů.
Interoperabilita
Různé projekty a podniky, které potřebují blockchain, mají vlastní individuální potřeby. Dříve byly projekty nuceny používat buď Ethereum, jiný samostatný blockchain, který nebyl přizpůsoben jejich potřebám, nebo
soukromý blockchain. Nalezení rovnováhy mezi přizpůsobitelností a interoperabilitou více blockchainů ale bylo náročné. Avalanche tento problém řeší pomocí podsítí – vlastních blockchainů pro konkrétní aplikace, které sdílí bezpečnost, rychlost a kompatibilitu primární sítě.
Kombinace metod, které Avalanche používá, z ní dělají jedinečnou platformu skládající se ze tří primárních spolupracujících blockchainů: X-Chain, C-Chain a P-Chain.
1.
Exchange Chain (X-Chain) slouží k vytváření a směně tokenů AVAX a dalších digitálních aktiv.
Transakční poplatky se platí v AVAX a tento blockchain používá protokol konsenzu Avalanche.
2.
Contract Chain (C-Chain) je blockchain, na kterém mohou vývojáři vytvářet chytré kontrakty pro decentralizované aplikace. Tento blockchain používá verzi
virtuálního stroje Ethereum (EVM), na které fungují
decentralizované aplikace kompatibilní s EVM. Používá upravenou verzi protokolu konsenzu Avalanche s názvem Snowman.
3. Platform Chain (P-Chain) koordinuje validátory sítě, sleduje aktivní podsítě a umožňuje vytvářet nové podsítě. P-Chain také používá protokol Snowman.
Díky tomu, že každý blockchain přebírá jinou roli, je Avalanche ve srovnání s provozováním všech procesů pouze na jednom blockchainu rychlejší a škálovatelnější. Vývojáři sítě Avalanche přizpůsobili mechanismy konsenzu potřebám jednotlivých blockchainů. Ke stakování a placení poplatků sítě potřebují uživatelé tohoto ekosystému kryptoměnu AVAX, která funguje napříč jednotlivými blockchainy.
Mezi oběma protokoly konsenzu Avalanche existují určité podobnosti. Tento duální systém je hlavním důvodem lepší škálovatelnosti sítě a rychlosti transakcí.
Avalanche
Protokol konsenzu Avalanche nepotřebuje k dosažení konsenzu leadera jako např.
Proof of Work (PoW),
Proof of Stake (PoS) nebo
Delegated Proof of Stake (DPoS). Tento faktor zvyšuje decentralizaci sítě Avalanche, aniž by to bylo na úkor škálovatelnosti. Naproti tomu v PoW, PoS a DPoS zpracovává transakce jeden aktér, jehož práci pak ověřují ostatní.
Avalanche používá optimalizovaný protokol konsenzu v podobě
orientovaného acyklického grafu (DAG). DAG umožňuje síti paralelně zpracovávat transakce. Validátoři ověřují platnost nové transakce náhodným dotazováním ostatních validátorů. Po určitém počtu těchto opakovaných náhodných podvzorků je statisticky prokázáno, že je téměř nemožné, aby transakce nebyla platná.
Všechny transakce se okamžitě dokončují bez nutnosti dalších potvrzení. Provoz validátorského uzlu a validace transakcí mají nízké a dostupné hardwarové požadavky, což pomáhá s výkonem, decentralizací a šetrností vůči klimatu.
Snowman
Protokol konsenzu Snowman vychází z protokolu konsenzu Avalanche, ale transakce řadí lineárně. Tato vlastnost je výhodná při práci s chytrými kontrakty. Na rozdíl od konsenzuálního protokolu Avalanche vytváří Snowman bloky.
Nativním tokenem sítě Avalanche je AVAX s nabídkou limitovanou 720 miliony jednotkami. Deflačním mechanismem sítě se
pálí všechny poplatky, z čehož mají prospěch všichni uživatelé používající Avalanche. AVAX má tři hlavní účely:
1. Tokeny AVAX můžete stakovat a stát se tak validátorem, nebo jimi pověřit jiného validátora. Validátoři mohou získat až 10% roční výnos (APY) a nastavit si u této odměny vlastní procentuální poplatek, který si z výnosu ze svěřených tokenů ponechají.
2. AVAX je společnou účetní jednotkou pro všechny podsítě, což zlepšuje interoperabilitu.
3. Transakční poplatky a úpisy v podsítích se platí kryptoměnou AVAX.
Držitelé kryptoměny AVAX mohou získávat odměny, když se stanou validátory nebo když u validátora
stakují tokeny. Stát se validátorem vyžaduje stakování 2 000 jednotek AVAX.
Hardwarové požadavky jsou tak nízké, že validování by mělo být možné provádět na většině standardních notebooků nebo stolních počítačů. Tokeny můžete také stakovat u validátora a odměny získávat, když validátor úspěšně potvrdí transakce.
Avalanche nabízí podobné funkce jako Ethereum a další blockchainy s jednou vrstvou. Vývojáři mohou vytvářet tokeny,
NFT a decentralizované aplikace. Uživatelé mohou stakovat tokeny, ověřovat transakce a používat víc než 400 decentralizovaných aplikací. Výhody blockchainu Avalanche podle jeho zastánců vychází z vylepšování těchto schopností. Avalanche navíc umožňuje vytvářet spolupracující přizpůsobené blockchainy – takzvané podsítě.
Přizpůsobený blockchain používající vysoce škálovatelnou podsíť je vhodný pro potřeby velkých podniků a mnoho z nich už podsítě vytváří. Pro velké podniky a malé nezávislé provozovatele těchto přizpůsobených blockchainů je možnost spolupracovat s dalšími podsítěmi v bohatém ekosystému a využívat bezpečnost primární sítě Avalanche velmi praktická.
Avalanche má vlastní virtuální stroj Avalanche Virtual Machine (AVM), který je kompatibilní s EVM. Vývojáři, kteří z Etherea znají programovací jazyk Solidity, mohou Avalanche snadno používat a převádět na něj i stávající projekty.
Problémy a řešení, která jsme zmiňovali, se netýkají pouze sítě Avalanche. Avalanche totiž konkuruje dalším škálovatelným platformám a interoperabilním blockchainům, jako je Ethereum,
Polkadot,
Polygon a
Solana. Čím se tedy Avalanche liší od těchto alternativ?
Mechanismus konsenzu
Nejvýznamnějším rozdílem je pravděpodobně mechanismus konsensu Avalanche. Avalanche však není jediný blockchain s novým mechanismem konsenzu. Solana má Proof of History, který údajně zvládne až 50 000 TPS
(transakcí za sekundu), čímž překonává deklarovaný výkon Avalanche o 6 500 TPS. TPS je ale jen jedna metrika, podle které se hodnotí rychlost sítě a ta nezohledňuje finalizaci bloku.
Rychlost a finalizace transakcí
Dalším výrazným rozdílem sítě Avalanche je doba
finalizace kratší než 1 sekunda. Co přesně to znamená? Jak jsme zmiňovali, TPS je jen jedním z ukazatelů rychlosti. Musíme také zohledňovat čas potřebný k zajištění toho, aby transakce byla dokončena a nemohla být zrušena nebo změněna. Můžete zpracovat třeba 100 000 transakcí za sekundu, ale pokud při finalizaci dojde k prodlevě, síť bude pomalejší. Avalanche tvrdí, že má nejkratší dobu finalizace v celém blockchainovém odvětví.
Decentralizace
Jedním z největších argumentů sítě Avalanche je decentralizace. Vzhledem k velikosti a stáří má díky svým poměrně nízkým požadavkům velký počet validátorů (k dubnu 2022 více než 1 300). S rostoucí cenou tokenu AVAX je ale čím dál dražší stát se validátorem.
Interoperabilní blockchainy
Počet interoperabilních blockchainů Avalanche je potenciálně neomezený. Tím přímo konkuruje Polkadotu, jednomu z nejznámějších projektů, který nabízí přizpůsobené a interoperabilní blockchainy. Polkadot má omezený prostor dražený v aukcích Parachain Slots, zatímco Avalanche pracuje s jednoduchým poplatkem za úpis.
Díky platformám decentralizovaných financí (DeFi), které hledají alternativy k Ethereu, jsou blockchainy jako Avalanche atraktivní díky své kompatibilitě s EVM a nízkým poplatkům. Pokud jde však o škálovatelnost a rychlost, mají platformy DeFi již dlouhý seznam alternativních platforem.
Popularita platformy Avalanche od jejího spuštění pořád roste a v počtu celkových transakcí za den dohnala Ethereum. Jestli ale dokáže konkurovat jiným blockchainům, jako je Solana nebo Polygon, se teprve ukáže.
