اوالانچ چیست؟ | هر آنچه باید درباره این پروتکل اجماع انقلابی بدانید

هرچه تکنولوژی بلاکچین توسعه می‌یابد، راهکارهای جدیدی نیز برای مشکلات قدیمی در حوزه‌های مقیاس‌پذیری، تعامل‌پذیری و قابلیت کاربرد ارائه می‌کند. اوالانچ (Avalanche) با استفاده از سه بلاکچین مجزا در پلتفرم خود، رویکرد منحصربه‌فردی را به کار بسته است. این شبکه با بهره‌وری از توکن بومی خود، آواکس (AVAX) و مکانیزم‌های اجماع متعدد، ادعا می‌کند «از نظر زمان مورد نیاز برای نهایی کردن یک تراکنش، سریع‌ترین پلتفرم قرارداد هوشمند در صنعت بلاکچین است». در این مقاله به بررسی فاکتورهای پایه این ادعا و راهکارهای ارائه شده توسط اولانچ می‌پردازیم.

اوالانچ چیست؟

اولانچ یک شبکه‌ بلاکچین غیرمتمرکز از کامپیوترهاست که پلتفرمی جهانی را برای میزبانی برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) تشکیل می‌دهند. هدف این شبکه ایجاد یک بازار مالی یکپارچه است که کاربران پلتفرم در آن بتوانند بدون پرداخت مالیات به معامله ارز دیجیتال بپردازند. پروژه اولنچ از الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS) استفاده می‌کند. این الگوریتم نه تنها سرعت بیشتری را برای اولنچ به ارمغان می‌آورد، بلکه انرژی مصرفی آن را نسبت به برخی از صرافی‌های دیگر امروز نیز کاهش می‌دهد.

شبکه اجماع خودِ اولنچ که AVA نام دارد، به کاربران اجازه می‌دهد به توسعه DApp ها پرداخته و از این طریق امکان ارتقاء پلتفرم را فراهم می‌آورد. AVA همچنین کاربران را قادر می‌سازد با زیرساخت درست شبکه شخصی خود را که مسلما شبکه‎ای کوچک‌تر است، راه‌اندازی کنند. شبکه اولنچ برای اتریوم، بیت‌کوین و رمزارزهای دیگر نقش میزبان دارد. این شبکه همچنین امکان وام‌دهی همتا به همتا (P2P) را که جدیدترین قابلیت فضای کریپتوست، در پلتفرم خود دارد.

تاریخچه اوالانچ

پروژه اولانچ که در سپتامبر سال 2020 راه‌اندازی شد، از سال 2018 در ایالات متحده آمریکا کلید خورده بود. علیرغم وجود برخی دست‌اندازها در طول مسیر، اولنچ اخیرا شاهد افزایش فعالیت‌ توسعه‌دهندگان بوده است. ایده اصلی این پروژه متعلق به امین‌گوین سیرر (Emin Gün Sirer)، مهندس کامپیوتر و عضو هیئت علمی دانشگاه کرنل (Cornell) بوده است.

امین همچنین بنیان‌گذار Ava Labs نیز بود؛ او پیش از راه‌اندازی پروژه در سال 2020، به همراه کوین سکنیکی (Kevin Sekniqi) و تد یین (Ted Yin) در آنجا روی ساخت پایه و اساس آواکس و شبکه کار می‌کرد. ایده امین درباره ارزهای دیجیتال در ماه مه سال 2018 به واقعیت تبدیل شد. یک گروه ناشناس سندی تحت عنوان «قطره‌ای از اولانچ» منتشر کرد و مفهوم شبکه اولنچ متولد شد.

این سند نزدیک‌ترین چیز به یک وایت‌پیپر (White paper) کریپتو بود و ابتدایی‌ترین نسخه اوالانچ به حساب می‌آید. کمی بعد از آن و در ژوئن سال 2018، امین و همکارانش Ava Labs را بنیان‌گذاری کردند. این گروه طی دو سالِ بعد نسخه اصلاح‌شده‌ی سند اصلی را با همکاری Team Rocket منتشر کرده و اولین شبکه آزمایشی خود را در آوریل سال 2020 به مرحله اجرا درآوردند.

Ava Labs یک سال بعد از عرضه اولیه کوین خود، آواکس، خبر داد که در کمتر از 24 ساعت، 42 میلیون دلار سرمایه جذب کرد. اولنچ در مه سپتامبر همان سال شبکه اصلی خود را راه‌اندازی و شروع به انتشار توکن‌های خود کرد. پیش‌بینی می‌شود تا ماه مارس سال آینده تمام توکن‌های آواکس برای فروش عمومی منتشر شوند.

اوالانچ چه مشکلاتی را حل می‌کند؟

اولانچ در پی حل سه مشکل عمده است که به مقیاس‌پذیری، کارمزد تراکنش‌ها و تعامل‌پذیری مرتبطند.

مقیاس‌پذیری در مقابل عدم تمرکز

بلاکچین معمولا در ایجاد تعادل میان مقیاس‌پذیری و عدم تمرکز با چالش روبرو بوده است. شبکه‌ فعالی که تعداد کاربران آن در حال افزایش است ممکن است در اجماع سریع بر روی تراکنش‌های معتبر شکست بخورد. بیت‌کوین (BTC) مثال خوبی برای این مشکل است، چرا که پردازش تراکنش‌ها در ساعات پرتراکم شبکه گاهی اوقات ساعت‌ها یا حتی روزها به طول می‌انجامد.

یکی از راه‌های مقابله با این مشکل، دادن قدرت بیشتر به تعداد افراد کمتر برای اعتبارسنجی شبکه و متمرکزتر کردن آن است. اگر تعداد افرادی که باید تراکنش‌ها را چک و اعتبارسنجی کنند کمتر باشد، سرعت انجام این کار بسیار بیشتر خواهد شد. گرچه عدم تمرکز یک بعد مهم و مطلوب تکنولوژی بلاکچین است. بلاکچین‌های جدید مدام در تلاشند تا با ایجاد بهبودهای فنی این مشکل را حل کنند؛ اوالانچ در همین راستا رویکردی منحصربه‌فرد خلق کرده است که در ادامه بدان می‌پردازیم.

کارمزدهای بالا

یکی دیگر از مشکلاتی که در بلاکچین‌های بزرگ‌تر مانند اتریوم دیده می‌شود، هزینه گس (gas) آنهاست. ترافیک بالا و افزایش تعداد کاربران نیز در این مشکل سهم دارند. این موضوع در نهایت کاربران را از این بلاکچین‌ها دلسرد می‌کند اما رقبای میدان اکوسیستم باثباتی برای ارائه ندارند. به عنوان مثال محبوبیت اتریوم و کمبود گزینه‌های جایگزین، سبب شده این شبکه به طور دائمی با مشکل ترافیک و کارمزد بالا روبرو باشد. در برخی موارد هزینه انتقالات ساده به بیش از 10 دلار نیز رسیده و انتقالات پیچیده قرارداد هوشمند حتی از این مبلغ‌ هم گران‌تر تمام شده‌اند.

تعامل‌پذیری

وقتی پای بلاکچین به میان باز می‌شود پروژه‌ها و کسب‌ و کارهای مختلف هریک نیازهای مختص به خود را دارند. پیش از این پروژه‌ها مجبور بودند با اتریوم، بلاکچین‌های شخصی دیگر که برای نیازهای آن‌ها طراحی نشده بود و یا یک بلاکچین خصوصی کار کنند. گرچه یافتن تعادل میان قابلیت شخصی‌سازی و همکاری میان بلاکچین‌های متعدد چالش‌برانگیز بوده است. راهکار اوالانچ برای حل این مشکل ارائه ساب‌نت‌ها (subnet) و بلاکچین‌های مخصوصی‌ست که امنیت، سرعت و سازگاری این شبکه را با خود دارند.

اولانچ چطور کار می‌کند؟

اولانچ برای حل مشکلاتی که به آن‌ها اشاره کردیم مجموعه‌ای از روش‌ها را به کار می‌گیرد که آن را به نوعی منحصربه‌فرد می‌کند. برای شروع باید بگوییم که اولانچ در واقع از سه بلاکچین تعامل‌پذیر به نام‌های زنجیره ایکس (X-Chain)، زنجیره سی (C-Chain)، و زنجیره پی (P-Chain) تشکیل شده است. این شبکه همچنین برخی قابلیت‌های بلاکچین‌های ابتدایی، مانند بیت‌کوین، را نیز دارد. شبکه اولنچ همچنین از طریق یک پروتکل سگویت‌‌مانند (SegWit) تراکم را کاهش می‌دهد.

ساب‌نت

یکی از مولفه‌های اصلی اوالانچ توانایی ساخت بلاکچین است. این بلاکچین‌های جدید در اکوسیستم اولنچ با عنوان ساب‌نت شناخته می‌شوند. توسعه‌دهندگان توانایی برنامه‌ریزی این بلاکچین‌ها را به طور کامل دارند. آن‌ها می‌توانند با توکن‌های منحصربه‌فرد، قوانین، و الگوی کارمزدها، ساز و کار شبکه را تعیین کنند. نکته دیگر درباره اولنچ آنکه همه می‌توانند با پرداخت یک هزینه اشتراک به آواکس ساب‌نت خود را بسازند.

زنجیره معاملاتی (X-Chain)

اولین بلاکچین با نام زنجیره ایکس شناخته می‌شود. از این زنجیره برای انتشار و معامله توکن‌های آواکس و دیگر دارایی‌های دیجیتال استفاده می‌شود. این دارایی‌ها مانند استاندارهای توکن اتریوم قوانین قابل اصلاحی دارند که رفتار آن‌ها را کنترل می‌کند. کارمزد تراکنش‌ها به آواکس پرداخت شده و این بلاکچین از پروتکل اجماع اوالانچ استفاده می‌کند.

زنجیره قرارداد (C-Chain)

زنجیره سی جاییست که توسعه‌دهندگان می‌توانند در آن برای برنامه‌های غیرمتمرکز قرارداد هوشمند طراحی کنند. این زنجیره با به‌کارگیری یکی از نمونه‌های ماشین مجازی اتریوم (EVM)، به برنامه‌نویس‌ها این امکان را می‌دهد تا برنامه‌های غیرمتمرکز منطبق با EVM را فورک کنند. این زنجیره از یک نسخه اصلاح شده پروتکل اجماع اوالانچ استفاده می‌کند که اسنومن (Snowman) نام دارد.

زنجیره پلتفرم (P-Chain)

این زنجیره اعتبارسنج‌های شبکه را سازماندهی می‌کند، ساب‌نت‌های فعال را دنبال می‌کند و امکان ایجاد ساب‌نت‌های جدید را فراهم می‌آورد. ساب‌نت‌ها مجموعه‌ای از اعتبارسنج‌ها هستند که برای بلاکچین‌های سفارشی‌سازی شده اجماع برقرار می‌کنند. یک بلاکچین می‌تواند تنها توسط یک ساب‌نت اعتبارسنجی شود، اما هر ساب‌نت می‌تواند چندین بلاکچین را اعتبارسنجی کند. زنجیره پی نیز از پروتکل اجماع اسنومن بهره می‌برد. 

اولنچ با محول کردن نقش‌های مختلف به هر بلاکچین، سرعت و مقیاس‌پذیری خود را نسبت به زمانی که تمام این فرایندها تنها روی یک زنجیره انجام می‌شود، بهبود بخشیده است. توسعه‌دهندگان این بعد اولنچ را با دو مکانیزم اجماع دیگر ترکیب کرده‌اند تا آن را با نیازهای هر بلاکچین هماهنگ سازند. توکن بومی اولنچ، آواکس، تمام این بلاکچین‌ها را با هم تجربه می‌کند. کاربران برای استیک کردن و پرداخت کارمزد شبکه به این توکن احتیاج دارند و یک دارایی رایج را که میان ساب‌نت‌های مختلف اوالانچ قابل استفاده است به اکوسیستم می‌دهند.

مکانیزم‌های اجماع اوالانچ

با آنکه هر یک از دو پروتکل اجماع اولنچ برای بلاکچین(ها) مخصوص خود طراحی شده، اما شباهت‌های بسیاری میان آن‌ها وجود دارد. این سیستم دوگانه یکی از علل کلیدی ارتقاء مقیاس‌پذیری و سرعت پردازش تراکنش‌ها در اولنچ است.

اوالانچ

پروتکل اجماع اولنچ مانند مکانیزم‌های اثبات کار (PoW)، اثبات سهام (PoS)، یا اثبات سهام نمایندگی‌شده (DPoS) برای رسیدن به اجماع نیازی به رهبر ندارد. این فاکتور بدون آنکه مقیاس‌پذیری را قربانی کند، عدم تمرکز شبکه اولنچ را افزایش می‌دهد. در مقابل، مکانیزم‌های اثبات کار، اثبات سهام و اثبات‎ سهام نمایندگی‌ شده در فرایند پردازش تراکنش یک تنه عمل کرده و کارشان توسط دیگران اعتبارسنجی می‌شود.

اوالانچ با به کارگیری یک پروتکل اجماع بهینه دگ (DAG) از همه نودها (node) برای پردازش و اعتبارسنجی تراکنش‌ها استفاده می‌کند. دگ به شبکه این امکان را می‌دهد تا تراکنش‌ها را به طور موازی پردازش کند. اعتبارسنج‌ها برای تعیین صحت یک تراکنش به طور تصادفی از اعتبارسنج‌های دیگر نظرخواهی می‌کنند. پس از آنکه این نمونه‌گیری‌های تصادفی به دفعات مشخصی تکرار شد، به لحاظ آماری ثابت می‌شود که خطا در یک تراکنش تقریبا غیرممکن است.

تمام تراکنش‌ها در لحظه و بدون نیاز به تاییدیه‌های دیگر نهایی می‌شوند. این یعنی هیچ بلوکی به معنایی که در بلاکچین‌های مرسوم دیده می‌شود، وجود نداشته و ما با تراکنش‌های والدی که راس (vertice) نام دارند، طرف هستیم. به‌کارگیری یک نود اعتبارسنج و اعتبارسنجی تراکنش‎‌ها به سخت‌افزارهای عادی و در دسترس نیاز دارد، موضوعی که به عملکرد و عدم تمرکز اوالانچ کمک می‌کند.

اسنومن

پروتکل اجماع اسنومن بر روی پروتکل اجماع اولنچ ساخته شده اما تراکنش‌ها را به صورت خطی سفارش می‌دهد. این ویژگی زمانی که با قراردادهای هوشمند سروکار داریم مفید است. اسنومن برخلاف پروتکل اجماع اولنچ بلوک ایجاد می‌کند.

توکن آواکس

آواکس توکن بومی اوالانچ با حداکثر عرضه 720 میلیون است. همه کارمزدهای پرداختی در شبکه در یک مکانیزم ضدتورم سوزانده می‌شوند. این توکن سه کاربرد اساسی دارد:

  • شما می‌توانید آواکس خود را استیک کنید تا یک اعتبارسنج شوید و یا آن را برای حمایت به یک اعتبارسنج محول کنید. اعتبارسنج‌ها می‌توانند سالانه تا 11% سود کسب کنند و درصدی از کارمزد پاداش‌ محول‌کنندگانی که از آن‌ها پشتیبانی می‌کنند را دریافت کنند.
  • آواکس واحد رایج حساب همه ساب‌نت‌ها بوده و قابلیت تعامل‌ را افزایش می‌دهد.
  • کارمزد تراکنش‌ها و هزینه اشتراک ساب‌نت‌ها به آواکس پرداخت می‌شوند.

نحوه استیک آواکس

هولدرهای آواکس می‌توانند با استیک توکن‌های خود در شبکه پاداش کسب کنند. شما می‌توانید با اعتبارسنج شدن یا استیک توکن با یک اعتبارسنج، پاداش دریافت کنید. برای اعتبارسنج شدن باید 2000 آواکس استیک کنید. امکانات سخت‌افزاری موردنیاز برای این کار به اندازه کافی معمولی هستند که اغلب لپ‌تاپ‌های استاندارد یا کامپیوترهای رومیزی برای شروع کار اعتبارسنجی مناسب باشند. همچنین می‌توانید در حمایت از یک اعتبارسنج توکن استیک کرده و هنگامی که او یک تراکنش را با موفقیت تایید می‌کند، پاداش دریافت کنید.

تفاوت اوالانچ با دیگر بلاکچین‌های مقیاس‌پذیر در چیست؟

مشکلات و راهکارهایی که ما در این مطلب بیان کردیم منحصر به اولنچ نیست. در حقیقت اولنچ در حال رقابت با دیگر پلتفرم‌های مقیاس‌پذیر و تعامل‌پذیری نظیر پولکادات (Polkadat)، پالی‌گان (Polygon) و سولانا (Solana) است. حال باید پرسید چه چیزی اوالانچ را از دیگر گزینه‌های جایگزین آن متمایز می‌کند؟

مکانیزم اجماع

چشمگیرترین تفاون اولنچ تا این لحظه مکانیزم اجماع این شبکه است که توسط دگ بهینه‌سازی شده است.  گرچه اولنچ تنها بلاکچینی نیست که یک مکانیزم اجماع جدید را با خود دارد. سولانا از مکانیزم اثبات تاریخ  (Proof of History) بهره‌ می‌برد که قادر است تا 50 هزار تراکنش را در ثانیه (TPS) پردازش کند؛ این رقم برای اولنچ 6500 است. با این‌حال صحت هر دوی ادعاها در کاربرد واقعی هنوز به طور قطعی مشخص نیست.

سرعت تراکنش و نهایی کردن آن

یکی دیگر تفاوت‌های قابل‌توجه اوالانچ زمان نهایی‌کردن تراکنش‌ها در این شبکه است که 1 ثانیه است. این موضوع دقیقا به چه معناست؟ در محاسبه سرعت، TPS تنها یکی از ملاک‌هاست. ما علاوه بر TPS باید بدانیم چه زمانی طول می‌کشد تا شبکه تضمین کند یک تراکنش نهایی شده و نمی‌توان آن ر  بازگرداند یا تغییر داد. شما شاید بتوانید 100 هزار تراکنش را در ثانیه پردازش کنید، اما اگر در مرحله نهایی کردن کند عمل کنید، شبکه برای کاربران کند خواهد بود.

عدم تمرکز

یکی از بزرگ‌ترین ادعاهای اوالانچ پایبندی آن به عدم تمرکز است. شمار اعتبارسنج‌های اولانچ به علت شرایط مناسب آن نسبت به اندازه و قدمت آن بسیار زیاد است. گرچه از زمان افزایش قیمت آواکس، اعتبارسنج شدن در اولنچ هزینه بیشتری می‌طلبد.

بلاکچین‌های تعامل‌پذیر

تعداد بلاکچین‌های تعامل‌پذیر اولنچ نامحدود است. اولنچ یکی از رقبای مستقیم پولکادات، یکی از معروف‌ترین پروژه‌ها که به ارائه بلاکچین‌های شخصی با قابلیت تعامل می‌پردازد، به‌شمار می‌آید. پولکادات فضای محدودی دارد که در مزایده‌ اسلات‌‌های پاراچین (Parachain Slots) به فروش گذاشته می‌شود، درحالی که که اولنچ ساده‌تر کار کرده و هزینه اشتراک دریافت می‌کند.

شخصی‌سازی

توسعه‌دهندگان در اوالانچ روی نحوه رفتار قراردادهای هوشمند کنترل کامل دارند. آن‌‌ها می‌توانند کسانی که dApp ها را باز کرده و با آن‌ها تعامل دارند، ناظران آن‌ها و ماشین مجازی یا زبان برنامه‌نویسی که این برنامه‌ها با آن اجرا می‌شوند را کنترل کنند. این ویژگی از طریق ایجاد دارایی‌های هوشمند کاربری غیرمتمرکز امور مالی را ممکن می‌کند. این‌ها دارایی‎های دیجیتال پیچیده قراردادی‌ای هستند که قوانین خاص خود را دارند.

مزایا و معایب اوالانچ

مزایا

  • مقیاس‌پذیری بالا برای میلیون‌ها اعتبارسنج که در اجماع مشارکت می‌ورزند، با سرعت بیش از 4500 تراکنش در ثانیه (TPS)
  • دنبال کردن نسخه کم‌مصرف‌تر یک پروتکل اجماع اثبات سهام
  • طراحی ماژولار که امکان ساخت بلاکچین‌های سبک و dAppها را فراهم می‌کند
  • دارای قابلیت نهایی کردن تراکنش در 3 ثانیه یا کمتر
  • سازگاری با ابزار اتریوم و تعامل‌پذیری با dAppهای آن

معایب

  • امکان آسیب باگ‌ها در قراردادهای هوشمند
  • ریسک‌های قانونی نامعلوم در آینده
  • کمبود پلتفرم‌های راه‌اندازی شده در شبکه بلاکچین اوالانچ

سخن آخر

از آنجایی که پلتفرم‌های امورمالی غیرمتمرکز (DeFi) به دنبال گزینه‌های جایگزین اتریوم هستند، بلاکچین‌هایی نظیر اوالانچ به دلیل سازگاری با EVM و کارمزدهایی پایین جذاب بنظر می‌آیند. با این حال، پلتفرم‌های DeFi در بحث مقیاس‌پذیری و سرعت  فهرست بلندی از بلاکچین‌های مختلف دارند. محبوبیت اوالانچ از زمان انتشار افرایش یافته است، اما باید دید آیا می‌تواند با بلاکچین‌های دیگر، مانند سولانا یا پالی‌گان، رقابت کند یا خیر!

 منبع: beincrypto , securities.io , coinbureau