在以太坊持续拥堵，gas fee不断提高的时候，市场开始关注公链，其中avalanche就是表现较好的公链之一，并且生态增长也非常迅速。由三种架构组成，可以将执行环境和链本身分开，同时DAG结构和独特的共识机制确保了安全性。

雪崩（avax）是一个为defi设计的开源区块链平台，特点是企业级协作性，高度可扩展性。核心是一组统一并且可互操作的基础设施，让任何人都能在avax生态系统中根据自己的需求建立区块链网络或者在链上发行资产。同时实现历史记录删减和链上治理，代码于 2020 年 3 月开源。2020年9月22日正式上线主网。平台上构建的项目超过225个，包括circle，the graph，sushiswap，chainlink等defi项目。

Founder：康奈尔大学教授Emin Gün Sirer，土耳其裔美国计算机科学家，极客，IC3联合创始人，曾在贝尔实验室负责搭建大型操作系统。2001开发的karma虚拟货币系统第一个运用了PoW。

Founder&CPO（Chief Portocol Architect）：Ted Yin，康奈尔大学博士三年级，CEO的学生。Facebook Libra协议HotStuff共识第一作者。

Co-founder：Kevin Sekniqi，康奈尔大学博士四年级

Chief economist：Amani Moin 是康奈尔大学的经济学五年级博士生。

图片来源：CYC整理

2021.9三箭资本领投

雪崩和以太坊的架构不相同，它是由3种架构组成：X链，C链，P链，目的是将执行环境和链本身分开。

X链：交易链，处理个人之间点对点的创建资产和交易资产的功能。

C链：智能合约链，可以快速执行以太坊虚拟机，兼容solidity和以太坊的开发工具。

P链：DAG结构的平台链，元数据区块链，主要负责质押代币，协调网络验证者，跟踪活动子网和创建自定义子网。P链API允许客户端创建子网，并且向子网添加验证器和创建区块链。

Gun教授把avax协议称为第三代共识协议，相比拜占庭容错协议和中本聪共识协议来说，不仅更去中心化，性能也非常好。而且结合了拜占庭共识算法和中本聪共识算法的特征，优势明显。

avalanche协议有四种机制组成了一组BFT协议，也被称为snow family protocol。首先是从非拜占庭协议slush开始，一种亚稳定投票机制。在这个基础上构建了其他三个拜占庭协议：snowflake，snowball和avalanche。并且采用了UTXO模型。值得注意的是，在协议中有个条件作为诚实节点和拜占庭节点的约定：诚实节点不会发出冲突交易；拜占庭节点也不可能伪造一笔和诚实节点产生冲的的交易。即拜占庭节点发出的错误交易只能和曾经发出的交易产生冲突，不能和诚实节点的交易冲突。

BFT的原始状态，不能提供完整的BFT保证。用红蓝色举例。在slush里，节点一开始是无颜色状态，在收到交易之后，将自己的颜色更新为交易中所携带的颜色，并且在网络中均匀随机的挑选一组小的常数样本k，发起询问。非彩色节点在接受到询问时，将会用询问颜色作为响应颜色，已经有颜色的节点，只能用当前颜色作为回应色。每次询问节点收集了k个节点的回应，发现有大于或等于α个节点都是相同的颜色，α>k/2，并且自己的颜色和他们的颜色不相同，那么就会翻转自己的颜色。重新回到询问节点，在进行询问一次。一共有m轮，最后节点在时间m结束时决定最终颜色。

特点：

在slush基础上增加了一个counter，为每一个节点增加了一个counter是用来记录该节点当前节点颜色的可信程度。它可以对最小状态做出很强的保证。每个节点计算器存储了网络连续样本和该节点显示相同颜色的次数。当counter达到β（一个安全参数）值，则节点接受当前颜色。

对第二个协议做了改进，添加了更持久的可信度标识，提高了协议安全性和共识结果的可靠性，更难被攻击，更通用化，主要功能是增加置信度：

Avalanche

核心协议，在snowball的基础上添加了动态，仅限添加（append-only）的DAG（有向无环图）结构来进行交易。两大优势：高效，安全。

上文提到雪崩协议是DAG结构，并不是传统链状区块链，是因为雪崩中是由多个snowball单向指令组成一个多指令协议，协议维护所有一致交易的动态，对所有交易只添加DAG，存在一个汇聚点就是DAG的起点。添加DAG结构有两个优点：

（术语：在DAG中，用祖先表达可以通过父代到达的所有节点，子孙表达子代交易及其后代。）

如果一笔交易所获积极的响应投票超过一个阈值，那么这个交易就收集了一个chit，节点最后会计算他们的confidene作为总数量和chit一起记录在后代交易中。但是值得注意的是，chit和DAG结构是分离的，所以攻击者不可以通过更改chit和confidence来攻击。

DAG的最大挑战就是双花，当snowball中出现了一笔冲突交易T被询问，那么DAG中所有可以从T到达的edge都隐式的被询问。如果T的整个祖先的表现在在冲突集里表现是最好的（即confidence分数高），那么被询问节点就会积极响应。下图显示了过程，紫色区域内表示有冲突交易的节点被分到同一个集合，如T2，T3。

建模框架：CTMC（连续时间马可夫链）。因为状态转换并不是在epoch中同时进行，而是随时在发生而且相互独立。

安全性：同样利用超几何分布模型，根据霍夫丁推导，得到不等式（1），根据函数本身来看，安全性是非常高的，节点数量越大，出错概率越趋向于零。

协议总结：雪崩是亚稳定协议。通过对网络的重复采样进行运作，当一笔交易被广播到网络，协议会通过“重复随机抽样”来系统中所有的验证者里随机抽选一批验证节点参与区块验证。每个节点会随机选择一批小数量节点询问，如果多数节点对事件叙述相同，那么判断为真，相反则切换事件内容，重复采样将会多次进行直到达到收敛。通过反复抽样，直到有足够的节点可以确认大概率正确，完成确认。这个在正常运行中是非常迅速的。注意在一轮交互完成前，节点选择结果不能更改，除非重新开始新一轮。这个过程类似用DAG结构实现模糊的非拜占庭共识。DAG中的节点不需要和所有节点交互，只需要接受其他节点反馈并和一定数量的节点交互，达成概率性共识。

总供应量为7.2亿，创世区块将产生3.6亿。

代币铸造&分发：

铸造公式：

释放函数图：

100%质押时间是12个月，50%质押时间是2周。通过长时间质押可以产生11%的代币，用来激励长期投资者。

过去四十多年，被科学家广泛认同的两个协议就是经典协议和中本聪协议。雪崩成为第三个协议，相比拜占庭，有更高的容错率，安全性高；和中本聪协议相比，更高效。可以通过抽样，质押来实现公平治理，因为每个节点都是平等的，所以验证者中并不存在所谓的leader，没有“富者更富”一说。