AVA:五分鐘簡評 a16z 等機構青睞的學術型公鏈 AVA

AVA由分布式系統專家EminGunSirer教授主導，采用新的雪崩共識協議，團隊學術能力較強，但缺乏軟件工程實踐。

撰文：Evaluape

AVA是基于高性能、可擴展、可定制和安全的區塊鏈平臺。

優勢：

雪崩協議作為第三代共識協議，擴展性強，準入門檻低，安全性有一定保障。創始人EminGunSirer教授在分布式系統領域研究多年，具有一定的學界和產業界資源。子網體系做到了類似波卡的人人發鏈，且子網之間能做到代幣傳輸的。劣勢：

項目目前只完成了代碼，尚未在測試網測試，功能實現程度未知，網絡穩定性未知。團隊成員主要以博士生為主，缺少大規模開發的經驗。公鏈對于用戶獲取和BD能力的要求較高，新一代公鏈較難搶占市場。行業

區塊鏈行業的核心是密碼學和分布式系統，密碼學是二戰之后才出現的新興學科，分布式系統更是這二三十年計算機領域的最尖端學科。因為新，很多概念只是剛剛在論文中提出，尚未實裝在產業界；同樣因為新，很多錯誤的理論還沒有被證偽，理論和方法之間仍在很快速的迭代，不像是數學或者物理學的基礎定理在上世紀和這世紀沒什么區別，也就自然而然的引入到了中小學的教科書中。

所以可以說區塊鏈行業是走在實驗道路上的，大部分的項目是基于產學結合的，也就是說學術界新出來的一片重量級論文可能對這個行業產生很大的影響，同類型的行業很多，比如說人工智能、邊緣計算和芯片這些科技領域的潮頭，頭部公司需要花大量的研發經費聘請頂級的學術人才加入，自己研發或者第一時間洞悉市場上的最新技術，才能保證領先。頂級的區塊鏈公司也是一樣，比特幣雖然是中本聰創建的，但是背后有著很多頂級密碼學家的論文支撐，直到現在也有大量密碼學極客參與其中。著名的匿名幣項目Zcash更是產學結合的典范，創始人是加密極客，又有約翰霍普金森大學、MIT、以色列理工學院的多個密碼學學界大咖作為顧問或研發團隊，2016年推出之后迅速成為區塊鏈領域的知名項目，早期投資人也獲利頗豐。

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由于區塊鏈項目的高精尖屬性，機構投資者也就更偏好在區塊鏈領域投資有知名教授參與或相關學術背景的項目。在近年來的融資熱潮中，以Algorand為首的一系列有教授參與的項目在一級市場獲得了不俗的表現，一般來說，機構認為此類項目成功率高，且教授在學術圈和產業界有一定影響力，能夠幫助項目帶來合作方。

AVA屬于新一代公鏈項目，主打的是高TPS、強可擴展性自定義子網和資產跨鏈，希望應用于金融領域。此類的項目很多，高TPS的包括Algorand，Harmony但這些項目大多使用PoSBFT共識，BFT共識的可擴展性一般，也就天生限制了節點的數量，跨鏈領域的項目Polkadot、Cosmos也存在同樣問題。和AVA同樣使用雪崩協議的項目Perlin因為各方面原因主網遲遲不能上線，如果AVA開發一切順利，那么在技術上是有一定優勢的。但是在技術以外，公鏈更拼生態和應用場景，AVA將目標放在了金融領域，在這個領域中巨頭摩根大通選擇了以太坊，部分大銀行選擇了瑞波，AVA想要翹取一定的市場規模難度頗大。

模式

AVA是基于雪崩協議構建的區塊鏈網絡。除了應用雪崩協議帶來的高速和可擴展性。相對于普通中本聰共識協議網絡或拜占庭共識協議網絡，AVA的安全性也得到了保證。AVA網絡中系統設計者可以設定一個參數值作為闕值，攻擊者持有的資源低于這個值時能夠提供安全性，高于這個值時系統會性能退化，所以理論上可以在不保證網絡活性的前提下抵御51%攻擊。在AVA網絡系統中可以隨意搭建子網，子網既可以部署為私有網絡又可以部署為公有網絡。高性能的子網既可建立高度可擴展和分散的Dapps，又可通過規則自定義復雜的數字資產。而原生代幣所在的網絡一方面負責安全，也可以作為結算層。項目的最終目標是為了數字資產創建、轉移和交易提供統一的平臺。

代幣方面總量為7.2億枚代幣，其中3.6億枚在主網啟動時即可用。項目使用PoS機制決定驗證人。實行特別的貨幣政策，根據二次抽樣決定治理參數，目標是平衡用戶持有代幣和使用平臺上的服務的需求的動機。將代幣持有者作為分散的儲備銀行，可以通過鏈上治理投票決定抵押獎勵、空投等等活動提高或降低回報率，從而進行代幣的治理。PoS機制中的驗證者基于抵押的代幣數量和時長進行分發，分發函數盡量追求方差最小化，保證公平分配，實現Sybilcontrol。除了提供安全性之外，AVA代幣也作為跨鏈的結算層，支持AVA平臺上的其他子網進行跨鏈原子交換。

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技術

雪崩協議是將依賴通信傳輸的經典的拜占庭共識協議和依賴工作量證明創造鏈式結構的中本聰共識協議的優勢結合創建的新型共識機制，同時解決了經典拜占庭共識協議擴展性弱，魯棒性弱和中本聰共識延遲高，吞吐量低的問題。雪崩協議和同類型協議基于輕量級的網絡抽樣機制，在保證魯棒性的前提下實現低延遲和高吞吐量，擴展性方面支持大量設備介入，并且不依靠工作量證明從而不過度消耗能源。

具體來說，雪崩協議和同類型協議通過網路的重復采樣操作建立亞穩態共識，在事件被創建并發送到驗證者節點后，每個節點會隨機選擇一批固定數量相鄰的節點詢問，如果多數節點對事件敘述相同，那么即判斷為真，如果大多數節點給出不同答案，則切換事件內容，重復采樣將會多次進行直到達到收斂。舉個例子，假設每個節點聯系五個臨近的節點，信息的內容是選擇紅色或者藍色，在初始節點看來這五個節點是非紅即藍，概率50對50，網絡中每個節點是公平的，節點會不斷的重復這個過程，從而選定紅或者藍，選擇之后就不再改變，然后最初的節點會根據所有人選擇的加權結果獲得一個顏色，然后每個網絡中參與的節點作為最初的節點重復這個過程，隨著過程不斷重復將會產生一個紅色或者藍色的傾向性，然后整個網絡獲得共識顏色。

簡單可以理解為使用DAG結構實現模糊的BFT共識，但DAG網絡中每個節點不用跟其他所有節點交互，只需要跟一定量的節點交互然后收集網絡中其他節點的反饋，從而達成概率性共識。這種共識機制不像是經典共識需要節點了解網絡中的其他節點，也無需擔心節點數量過多導致的通信過于復雜，在節點數量較少的時候可以增多采樣次數來保證網絡的安全性，而當節點數量較多時，因為通訊復雜度沒有經典共識的高，也無需擔心網絡過于龐大影響效率。在網絡中每個節點都是相同的，只要被允許參與到網絡當中就是驗證者，如果出現雙花，那么將會出現矛盾的傾向性結果，雙花的兩筆都會丟失，而且雙花的交易無法對其他交易產生影響。

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雪崩和同類型協議的核心優勢在于可擴展性和去中心化程度，因為機制的特殊性，雪崩協議和同類型協議能夠快速擴展到大量節點，并且在驗證過程中每一個節點都參與，所以在出問題時系統只需要排除有異議的節點，并不需要驗證者委員會的存在，也就減少了中心化腐敗的風險。該協議是一個比較新的共識協議，初始論文由Gun教授在2018年5月份和一個匿名團隊共同完成，直到2020年初，協議的代碼實現暫時只在數學層面上和小范圍測試中表現良好，還沒有在有一定真實用戶的分布式系統上完成公開測試。

隨著雪崩協議性能和安全性改進，包括BCH在內的其他主流加密貨幣已經宣布計劃合并AVAlanche或變體版，以太坊創始人V神也多次對該協議表示贊揚。相信更多的研究和在公鏈實裝能夠幫助雪崩協議快速迭代，驗證雪崩協議在實際用戶環境中是使用表現。

不同于很多區塊鏈單層的架構，AVALab設計了三層的網絡結構，將執行環境和鏈本身分開，從設計角度就考慮了可擴展性、模塊化和可組合性。在架構上項目方設計了單鏈版本的Snowman用于智能合約和DAG版本的用于做支付，兩者是并行關系。DAG網絡上會有很多邏輯自洽的獨立子網，每個子網都可以自己設定執行環境、規則和獨立的驗證者，也就是說這種子網的架構可以允許任何人部署自己的區塊鏈平臺。AVA代幣所在的子網作為ID-0，負責管理達成共識、給子網提供安全性、跨鏈資產審核和對于新增子網的收費。子網之間具有互操作性，也就是說可以實現原子級別的跨鏈。

這個設計類似于目前大熱的跨鏈項目波卡和Cosmos，但跨鏈只基于AVA節點網絡內，沒有構建轉接橋與市面上不同底層架構的項目進行鏈接。如果有項目想要接入跨鏈網絡，可能需要先構建一個基于AVA底層架構的fork網絡。這種架構更多是為網絡內發行的資產自由轉換做準備的，外部資產可以通過fork網絡和跨鏈網關接入。

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因為雪崩協議和類似的協議的節點不需要儲存所有事物的歷史狀態，所以對AVA網絡上的節點，不需要維持DAG的深度和高度，也就是說新的節點不需要向舊的節點證明和傳輸過去的歷史記錄，只需要儲存現在的狀態，可以在需要的時候進行增減。所以AVA網絡中的節點可以分為三種，一種是歸檔節點，負責儲存整個網絡的歷史，包括所有智能合約，這些節點可以作為新進入節點的引導節點，也可以選擇性的存儲其他子網的歷史。另兩種都是只存儲活動狀態的節點，一種參與驗證，另一種只參與重復采樣，用作安全考慮。

在虛擬機部分，網絡將首先使用EVM用于支持智能合約，后續將會自行設計一套虛擬機工具。目的是支持智能合約具備鏈外執行、鏈上驗證功能，并且可供并行處理用于應對不同子網中智能合約不同步的問題。此外子網可以由用戶自行部署EVM預言機，或者與Athereum子網交互實現與Ethereum智能合約交互。也可以在不同的執行環境的子網下部署其他種類的預言機，相對較為靈活。

項目方曾在AWS上運行過包含2000個節點的網絡，實現了超過5000TPS的高吞吐量和1.35秒的確認時間。2020年3月項目在github上完成開源并開啟debug的活動，主代碼部分有136個commit，88個星標。由于項目剛剛開源，commit和星標是在一個月的時間內達成的，說明該項目引起了很多程序員的關注。雖然項目已經發布了代碼，代碼完成意味著在邏輯實現，但代碼質量，代碼實際的運行效果仍然是未知的，更不用說是否能夠在大多數外來節點同時運行的時候保持穩定。項目目前還沒有上線測試網，只是完成了基于以太坊的子平臺Athereum的有限節點網絡，暫時還無法確定大規模測試中代碼和網絡的表現。雖然項目已經完成開源，但仍然還有很長一段時間走。項目預期在今年六月上線主網，屆時將實現交易費用、自定義子網、原子交換、物理分片、治理等功能。

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團隊

項目的主要團隊由康奈爾大學的學術團隊構成，創始人兼CEOEminGunSirer教授在美國華盛頓大學獲取CS專業PHD后，在康奈爾大學工作了接近20年，主要研究方向是分布式系統和算法方向。在2017年1月到2019年6月作為聯合創始人身份為bloXrouteLab工作，并且在康奈爾完成了項目的代碼部分。在2019年5月全職加入AVALabs項目，擔任CEO職位。另外一位創始人TedYin和CPO是康奈爾大學博士三年級的學生，2012屆上海交通大學ACM班成員，EminGunSirer教授的博士。也是FacebookLibra共識協議Hotstuff的作者之一。另外一個聯合KevinSekniqi也是康奈爾大學的四年級博士生。

創始人BDVPLydiaC和部分員工出自SureviewCaptial／Sego，這家投資公司是一家側重于技術和另類投資的家族投資辦公室，曾經獲得了黑石集團的戰略投資，并且參與ThunderBridge公司的兩次IPO。首席經濟學家AmaniMoin是康奈爾大學的經濟學五年級博士生。

團隊在官網展示的正式成員共有26個，另外有5個實習生，只有部分成員公示了領英信息，剩余的成員部分在領英上沒有明確標注加入了AVALabs項目，其中包括CFOChrisLavery，JimBallingal，部分有對應領英但未在網站標注。成員大多與康奈爾大學有關，部分為本科生或博士生，部分為校友。由于團隊中的成員大多沒有大公司大規模開發的經驗，對項目的整體開發能力一定程度存疑。

生態

項目官方Twitter共有4970個關注者，有官方TG社區和愛好者TG社區，愛好者TG社區討論數量較高。Medium第一篇文章為2019年6月，共有10篇文章，181個關注者，值得一提的是單篇文章的拍手量過千。Discord共有562個成員，討論頗為積極。根據目前的數據顯示項目在C端社區建設上做的一般，但這也跟項目測試網／主網尚未上線有很大關系。此外，項目方曾在大阪Devcon上推出了一個子網Athereum，該測試網將ETH的底層共識更改為AVA的雪崩協議，目前處于有限節點的測試階段。

在B端合作方面，項目方將重心放在金融領域，希望將創建數字金融資產作為自己的主要應用，同樣也不排斥其他類型的應用。項目創始人EminGunSirer博士在中文媒體采訪中曾表示它們的目標是華爾街，特別是對那些尚未被充分交易的金融資產進行數字化。目前尚未在公開文獻和報道中有表明AVA和華爾街公司達成合作或是正在開發相關產品。值得一提的是項目的部分成員出自SureviewCaptial／Sego，該機構的CEOJohnWu曾在2018年做了一個基于證券化代幣的未流通股交易平臺。可以說在代幣化金融領域有所經驗，期待AVA測試網和主網上線后在金融領域的表現。在公鏈市場越來越飽和的今天，高門檻的技術優勢已經較難吸引B端和C端的用戶，公鏈與公鏈之間的競爭核心是用戶獲取和更有效率的達成客戶的需求。正如前文所述，AVA在與以太坊、瑞波等成熟大項目的競爭中可能需要放上更多的籌碼。

融資

根據Crunchbase的數據，AVALab在2019年2月完成了600萬美金的A輪融資。AndreessenHorowitz、Polychain、Coinbase前CTOBalajiSrinivasan、Metastable、Initialized和AbstractVentures的創始人RamtinNaimi等機構和投資人參與了該輪融資。

總結

AVA是一個比較新的公鏈平臺，應用新一代雪崩協議共識體系兼顧了安全性、可擴展性和準入門檻，屬于產學結合的教授幣。團隊包括康奈爾大學EminGunSirer教授帶領一批博士生和部分金融界人士，未來希望通過項目特有的子鏈系統接入更多數字化的金融資產。雪崩協議作為2018年才出現的新一代共識協議，目前所有的認知都是基于底層數學邏輯，暫時還沒有分布式系統進行大范圍的實裝，無從考證協議的運作是否能達到預期的效果。并且由于項目只是完成了代碼開源，還沒有運行測試網，亦無從得知代碼的完成質量、運行效果和網絡的穩定性。由于項目技術團隊大多沒有互聯網公司大規模開發的經驗，所以在工程效率、未來網絡維護方面上可能有所欠缺，這可能成為項目的潛在風險點。

另外，作為一個公鏈平臺，技術、BD和社區三者需要齊頭并進，在假設代碼運行順利并按路線圖向前推進的的情況下可以認為AVA的技術達標，接下來考驗團隊的就是構建社區和商務拓展的能力。如果能夠順利在合規的前提條件下拿到一批發行金融數字資產的訂單，基本能夠保證該項目在未來公鏈市場的競爭中占據不敗之地。

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資料來源：官網、白皮書、Linkedin、Medium和公開的訪談信息

Algorand

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圖靈獎得主、麻省理工學院MIT教授SivioMicali籌資開發Algorand區塊鏈協議。Algorand代表了區塊鏈底層技術發展的一個方向。Algorand是權益證明PoS機制的一種變形，PoS使用了密碼技術來隨機選擇那些負責將下一個區塊添加到區塊鏈中的參與者。Micali教授帶領的Algorand團隊聚集了世界級頂尖的密碼學專家，均是麻省理工學院計算機科學領域的佼佼者，專業理論和科研實力雄厚。此外，Algorand在戰略管理、經濟學、計算機科學和加密貨幣四大重要版塊的顧問均是各自領域的行業影響者，包括知名風投Pillar和USV的合伙人，MIT和哈佛大學的經濟學教授，美國頂級高校的電子信息工程和計算機科學教授，CoinList的創始人和Zcash底層協議的聯合發明者等。AlgorandALGOAlgorand基金會查看更多

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