康奈尔大学Emin Gun Sirer教授为V神答题？

共识是一切交易的基础。 共识越去中心化（参与度越高），其效率越低，但满意度越高，越稳定； 相反，共识越中心化（参与度越低），效率越高，越容易出现独裁和腐败。

区块链技术的伟大之处在于去中心化和免信任（或更低的信用成本）。 如何在完全陌生的网络环境中通过代码撮合交易？ 或者说，这些代码发挥了怎样的魔力，让交易双方产生了信任？

答案是共识机制。

区块链中最常用的三种共识算法是工作量证明、权益证明和权益委托证明。

然而，目前大多数共识机制都存在可扩展性问题，使得区块链的 TPS 和吞吐量难以支持大规模采用。

2018 年 5 月，康奈尔大学教授、计算机科学家 Emin Gun Sirer 在纽约 Token Summit 上宣布了一个新的共识协议——Avalanche。 该协议由匿名开发团队“Team Rocket”创建，Sirer 教授及其团队为此编写了白皮书。

1月23日下午，Unitimes成功举办了第十届区块链技术与应用AMA。 我们有幸邀请到Sirer教授为大家分享主题为“Avalanche: A Simple and Powerful New Consensus Protocol”。

AMA分为固定问答和自由问答两部分。 在自由问答环节，Vitalik 对 Avalanche 的核心概念——metastability 提出了质疑。 且看Sirer教授如何回应！

固定问答

1个

Unitimes：Sirer教授您好，很荣幸邀请您参加Unitimes的AMA。 请先介绍一下你自己和Avalanche！

Sirer：大家好，我是康奈尔大学的教授，专注于点对点（P2P）技术。 具体来说，在 2002-2003 年间，我是第一个使用 PoW 机制创建加密货币的人，大约比中本聪早 6 年。 后来，我致力于提高比特币的安全性，预测了 The DAO 攻击，并开发了一种新的共识协议。 我是 bloxroute 的联合创始人，也是 Avalanche Labs 的创始人兼首席执行官。

现在是雪崩。 Avalanche（简称Ava）是分布式系统的一个突破。 我们第一次有了一个共识协议，它可以真正扩展和支持其他协议无法支持的功能。 它不仅可以在几秒钟内扩展交易量比特币开发者可以作弊吗，还可以根据可以直接参与系统的人数进行扩展。 任何人都可以加入 Ava 来帮助保护系统并因此获得奖励。

2个

Unitimes：你是怎么想到创建这种新型共识协议的？ 该协议试图解决哪些痛点？

Sirer：加密社区向大众描述了一个梦幻般的理想未来。 然而，这个梦想无法用我们最近才掌握的技术来实现。 今天的加密货币无法普及。 它们无法扩展——比特币开发人员承认这一点，而且他们也在寻找另一个层面的解决方案。 挖矿消耗大量能源，导致价值从价值存储中流失。 挖矿本质上是中心化的，将普通人排除在维护这个分布式账本的过程之外。

Ava 解决了这些问题。 它的去中心化性质和性能是前所未有的，它还具有现有链无法实现的新能力。 许多区块链只允许大约 100 名矿工或区块生产者参与系统，但 Avalanche 共识允许这个数字，同时保持非常高的吞吐量。

3个

Unitimes：用Avalanche实现全球定案需要多长时间？ 什么是吞吐量？

Sirer：Ava 需要大约 1-2 秒才能完成。 在我们的基准测试中，该系统能够实现约 10,000 TPS 的链上吞吐量。 这些数字不仅仅是综合实验室结果，因为我们的基准是在全球部署的 2000 个节点上收集的。

4个

Unitimes：Avalanche的核心思想是亚稳态。 你能用简单的语言向我们解释什么是亚稳态吗？ 它与雪崩有什么关系？

Sirer：亚稳态是物理学中的一个概念，经常出现在相互作用粒子的动力系统中。 在这样的系统中，粒子可能处于一组混合状态，但如果适当诱导，它们可以迅速稳定下来，即所有粒子都共享相同的状态。 您可能在高中化学或物理课上看到晶体可以从溶液中沉淀出来。 亚稳态寻找能量较低的体态，其中粒子异相移动以形成不变的稳定结构。 它是一个稳定稳定的动态混沌过程，这正是我们希望在分布式系统中发生的事情。

雪崩共识在很大程度上受到了这个概念的启发。 在共识协议中，每个人都应该就分类帐中的内容达成一致。 亚稳态算法保证系统不会摇晃或翻转——它会快速稳定并保持不变。 Avalanche 是第一个围绕亚稳态设计的共识协议。 使用这种新机制可以彻底改变共识协议的游戏规则。 过去昂贵而脆弱的东西现在变得更加高效和强大。

5个

Unitimes：Avalanche有代币吗？ 代币有什么特点？

Sirer：Avalanche 以后会有代币。 令牌将用作交换手段。 Sybil 控制机制将是 PoS（股权证明），因此参与者将能够抵押代币来验证交易。 该令牌的持有者能够投票支持协议和生态系统的改进。 他们还可以对关键的系统属性有第一手的发言权，例如代币的生成速度。 他们可以使用代币对治理问题等问题进行投票。

6个

Unitimes：Ava可以和其他链进行交互吗？

Sirer：事实上，我们是第一个支持多虚拟机的协议。 我们目前同时支持比特币脚本语言和我们自己的原生虚拟机，我们还计划支持 EVM 和 WASM。

此外，其他代币将能够使用 Avalanche 作为预共识或后共识机制。 例如，PoW 代币可以使用 Avalanche 就进入每个区块的交易达成一致。 或者，他们可以使用 Avalanche 自动建立检查点以保护自己免受 51% 攻击。 这将是对 PoW 提供的安全性的补充。

7

Unitimes：我了解到在Ava协议中，即使有人作弊，他的代币也不会丢失。 那么对恶意行为的惩罚是什么？

Sirer：事实上，协议中不会出现任何“token loss”。 Avalanche 共识机制自然地防止了恶意行为，攻击网络所需的代币质押提供了必要的保护。

经典的共识协议必须惩罚恶意行为，因为黑客攻击的成本为零。 因此，使用 Avalanche 以外的协议运行监督节点是很危险的。 如果出现硬件或软件故障，则存在丢失这些协议的风险。 我们相信静态、平静的协议。 您的代币不应该有丢失的危险。 即使出现硬件故障，您的令牌也不应丢失。

这就是 Avalanche 不使用“令牌丢失”技术的原因。 质押代币的人总是能够取回他们的质押，如果他们参与协议，他们还将收到一些新铸造的代币作为维护网络安全的补偿。

8个

Unitimes：如果没有惩罚机制，Ava如何防止双花攻击或其他恶意攻击？

Sirer：Avalanche 协议自然而然地很好地防止了双花攻击。 它的工作原理是，在存在双花攻击的情况下，网络运行重采样协议来确定哪些交易有效，哪些交易被网络的其余部分采用。 从本质上讲，每个玩家反复选择少数其他玩家，并询问他们认为应该进行哪种交易。 然后他们将他们的行为转移到主导交易背后，围绕已接受的交易建立和发展 DAG。 这种重复采样和构建过程的亚稳态性质确保了这些交易中只有一个被网络采用。

9

Unitimes：我了解到您在 The DAO 黑客事件发生之前发现了智能合约中的漏洞。 其实那不是你的工作，你为什么要这样做？

Sirer：哈哈，说来话长。 我一直在努力改进整个加密领域。 作为一名科学家，我认为这是我工作的一部分。 我不仅要提出新的协议，而且我想确保这个行业朝着正确的方向发展。 如果人们失去了投资，他们会伤心欲绝、心烦意乱，给整个行业带来可怕的后果。

当我看到 The DAO 筹集了超过 2 亿美元的资金时，我很清楚它一定是有目标的。 如果出现问题，不仅对以太坊，而且对整个加密货币领域都会产生可怕的后果。

Vlad Zamfir 当时正在访问我的研究小组，他指出 The DAO 处于最容易受到攻击的位置。 所以我们开始仔细研究合约的安全性。 在我们努力争取时间的同时，合同最终生效了，所以我们必须做好我们的工作并警告公众。 我们披露了 Google Docs 中的 6 个漏洞。

该文件迅速传播开来，被一百多人浏览。 因为我们一直在实时更新。 我记得后来加了三个bug，我加的时候无数人看了这个文档。

该文件的标题是“暂停 The DAO 的呼吁”。 社区正在讨论如何处理 The DAO，当然，这很难停止。 然后黑客发起了攻击，当然大家也都知道后来发生了什么。

10

Unitimes：您对君士坦丁堡硬分叉升级延期有何看法？ 您想对以太坊社区说些什么？

塞雷尔：我没有太密切地关注君士坦丁堡问题，但我认为谨慎是正确的做法。 据我们了解，该错误与重入有关。 我在 The DAO hack 博客中解释了到底发生了什么。 你可以在这里查看：http://hackingdistributed.com/2016/07/13/reentrancy-woes/

我非常尊重以太坊社区，因为他们对科学的奉献和对问题的积极态度。 保持良好的工作！

免费测验

固定问答环节结束后，参与本次AMA的会员可以自由提问。 以下是Unitimes从群友提问中选出的部分问答：

1个

Vitalik Buterin：你提到“它的不变性源于核心算法的亚稳态”。 但是传统的 BFT 算法不也同样是亚稳态的吗？ 我所知道的所有算法都具有这样的特性，即如果绝大多数人投票支持一个值，他们将继续投票支持相同的值。

Sirer：嗨，Vitalik！ 答案是否定的。 传统的拜占庭容错机制可以永远保持二价状态，可以永远保持二价状态。

2个

教授您好，您提到如果一个不诚实的节点试图进行双花攻击，Avalanche 协议将无法就这两种操作达成共识。 你认为这是优势还是劣势？

Sirer：只是在这里澄清一下，因为区别非常微妙。 这是两个不同的问题：如果不诚实的节点试图双花，Avalanche 会做出决定。

然而，如果一个不诚实的节点与一个非常冒险的攻击者结合，他可能会阻止网络选择这两个交易之一。 这对 Ava 没有负面影响，因为系统构建了一个 DAG（有向无环图），它只是保持这两个交易的不确定性并围绕它们增长 DAG。

3个

惩罚机制是加密系统的基本特征。 为什么Avalanche中没有惩罚机制？

Sirer：惩罚是任何经典共识协议的基本特征！ 这是因为在经典协议中，如果不良行为没有任何与之相关的惩罚，那么就可以侥幸逃脱并恢复交易。 相比之下，Avalanche 不需要惩罚函数来确保不变性。 它的不变性源于核心算法的亚稳定性。 所以，因为不需要惩罚，所以不惩罚，也减少了丢失代币的焦虑。

4个

在您看来，如何在非技术人员中加速采用加密货币？

Sirer：首先，我们需要获得能够真正实现去中心化梦想的新协议。 现有协议目前甚至不支持在一个小国家使用。 如果委内瑞拉采用 BTC，每个成年人每 36 天会进行一次交易。 以太坊因 CryptoKitties 游戏而陷入困境。 我们无法通过这种基础架构实现主流采用。 所以现在最重要的是找到可以扩展的新基础设施。 这是第一个也是最重要的障碍。

我也担心用户体验问题。 硬件钱包的可用性还有很多不足之处。 与传统金融系统的集成以及与稳定币的挂钩等至关重要。 当然，对于服务欠缺的行业也有新的应用。

5个

教授您好。 我们知道中本聪协议如 PoW 可以实现概率一致性，而传统的 BFT 协议如 PBFT 可以实现强一致性。 由于 O(n^2) 的通信复杂度，实现 BFT 始终是公链共识的冲突。 您能解释一下 Avalanche 实现的一致性吗？ 这种数据一致性是如何以及通过什么实现的？

Sirer：事实上，经典协议提供了我们所说的“概率为 1 的最终性”。 但是为了实现这个保证，他们做了很多非常强的假设，比如假设每个人都知道其他人都是系统的一部分。 在大型网络中确保这一点本质上是困难的，也使这些协议非常脆弱。 它们通常还需要 N^2 次通信。

中本聪的天才在于，他看到这个说“嘿，我不需要给你概率 1，我给你概率 1 - ε（最小值）。如果 ε 很小，两者几乎相同。” ”

Avalanche 属于后一类：它提供安全（一致性）的概率保证。 但概率基本上是 1。与来自潜艇的某些 alpha 射线撞击 CPU 并可能导致其将资金发送到错误地址相比，安全漏洞的可能性要小得多。

6个

Sirer：为什么IC3里面有那么多协议项目，比如Link、Thunder、Avalanche、Bloxroute。 这些项目有关联吗？

因为我们的生产力很高！ :-) 这些项目是由我们的团队完成的。 我为也是 IC3 成员的超级聪明的研究生感到骄傲。 他们做所有繁重的工作。 当然，让最聪明的人聚在一起是有好处的。 大家互相交流，互相激励。

7

教授您好，您对目前的 DEX 技术有何看法？ DEX 应该关注什么才能被更广泛的社区采用？

Sirer：我太喜欢DEX了！ 请允许我离题：比特币社区多次出现在 SEC 面前，并试图让交易所交易基金 (ETF) 获得批准。 每两个月，美国证券交易委员会就会收到一份关于新比特币 ETF 的提议，每次美国证券交易委员会都以同样的回应做出回应：“现有的加密货币交易所受到高度操纵，因此目前无法批准 ETF。” 出于一个原因，人们一遍又一遍地尝试同样的事情，却没有学习或改变任何东西。 支持法定货币的人一直在冷落我们。

有趣的是，法定交易所本身就是一团糟，需要层层审计才能正常工作。 由于加密资产的性质，加密货币能够建立比法定货币更值得信赖的交易所。 我们可以领导华尔街，向他们展示如何建立值得信赖的 DEX。 我们可以对 SEC 说：“不，我们的交易所是安全的，你们都需要升级并采用我们的技术。”

我迫不及待地期待着在 Ava 之上构建和部署这样值得信赖的系统的那一天。

8个

嗨教授。 你一直是大区块的支持者。 但很明显比特币开发者可以作弊吗，大型区块链已经打败了竞争对手。 他们的个人利益影响着比特币的共识，比如BCH。 你认为 BCH 的价格是否被操纵以保持相对较高的价格？

Sirer：我为自己的原则性和科学性感到自豪。 我批评过大块和小块。 如果我在区块大小辩论中站在大区块一边，那是因为我看到小区块使用的论点与科学推理以及社交媒体操纵不一致。 公平地说，bigblocks 也有一些不好的做法，我也谴责了他们。 我非常希望我们能够朝着经过科学证明的稳健、可靠的系统迈进。

至于价格操纵，我没有什么独特的看法。 前十大加密货币中有许多的市值远远超过其技术价值。 我相信BTC和BCH都在探索两条合理的路径，一是探索链下扩展，二是尝试将原有设计推向网络和硬件允许的最大程度。

以上就是本次AMA的全部内容。 非常感谢社区成员对Unitimes的大力支持，也感谢Sirer教授~

过去的 AMA 精选：

对话Quantstamp联合创始人：加密冬天是一场“春季大扫除”

Truebit核心开发者：开拓区块链可验证计算市场

AION创始人：连接碎片化的区块链

对话QuarkChain：公链，不局限于交易速度

对话Cosmos团队：打造互通链的区块链世界