ارز دیجیتال آوالانچ (Avalanche)

ارز دیجیتال آوالانچ، بلاک چینی است که با وعده‌ مقیاس‌پذیری بالا، ادعای بزرگی را در حوزه‌ امور مالی غیرمتمرکز (دیفای) و همچنین برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) مطرح کرده است. این بلاک چین قادر است ارتباط بین سایر بلاک چین‌ها را در بستری غیرمتمرکز و متن‌باز، در یک سیستم مقیاس‌پذیر،‌ با الگوریتم اجماع خاص خود فراهم کند.

آوالانچ، اولین پلتفرمی است که مدعی‌ست توانایی پردازش ۴۵۰۰ تراکنش در ثانیه را دارد و در‌عین‌حال نسبت به خطر حمله ۵۱ درصدی نیز کوچک‌ترین آسیبی نمی‌بیند. همه‌ این قابلیت‌ها در اثر استفاده از طراحی خاص و پروتکل اجماع جالب آوالانچ است که در این مقاله از «ارزنو» به‌طور مفصل درباره‌ آن‌ها صحبت خواهیم کرد.

آوالانچ چیست؟

آوالانچ از بلاک چین‌های جدید که با هدف ساخت اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز و با ادعای مقیاس پوذیری بالا طراحی شده و راه‌حلی برای حل مشکل قدیمی بلاک چین‌ها ارائه کرده است. اکثر بلاک چین‌ها نمی‌توانند سه ویژگی غیرمتمرکز بودن، سرعت و مقیاس‌پذیری را به‌طور همزمان داشته باشند و اصولا یکی از آن‌ها را فدای دوتای دیگر می‌کنند. آوالانچ به کمک الگوریتم اجماع خلاقانه‌ خود هر سه ویژگی را به‌طور همزمان دارد؛ با حداقل تاخیر و با مقیاس‌پذیری بالا کار می‌کند و همچنین در مقابل خطراتی مثل حمله ۵۱ درصدی مقاوم است.

این قابلیت یکی از موفق‌یت‌آمیزترین برنامه‌های جمع‌آوری سرمایه از طریق فروش عمومی توکن‌ را انجام داد، به‌طوری که در کمتر از ۵ ساعت مبلغ ۴۲ میلیون دلار از فروش توکن به دست آمد. شبکه اصلی آوالانچ در سپتامبر ۲۰۲۰ راه‌اندازی شد.

آوالانچ توسط کمپانی Ava Labs ساخته شد. ایده‌ آوالانچ متعلق به بنیان‌گذار آن، آقای Emin Gun Sirer است که در ساخت این ارز دیجیتال با Kevin Sekniqi و Ted Yin همکاری کرده است.  در حال حاضر، تیم آوالانچ از مجموعه‌ای از متخصصان علوم کامپیوتر،‌ اقتصاد، تجارت و قضایی از سراسر جهان تشکیل شده است.

ساختار شبکه آوالانچ

پروتکل اوالانچ بر اساس ۴ بخش کلی طراحی شده است. این بخش‌ها شامل «موتور اجماع» (Consensus Engine)، «ماشین‌های مجازی» (Virtual Machines = VMs)، «زنجیره‌ها» (Chains) و «زیرشبکه‌ها» (Subnets) هستند که در ادامه وظیفه هر کدام را توضیح می‌دهیم.

• موتور اجماع: آوالانچ از ۲ سیستم اجماع برای پردازش‌ها استفاده می‌کند. سیستم اجماع اول، «Avalanche» نام دارد که بر مبنای نوع خاصی از دفترکل توزیع‌شده به نام «DAG» طراحی شده است و دارای قابلیت‌هایی مثل توان پردازشی بالا، پردازش موازی و کاهش پیچیدگی‌های طراحی است. سیستم اجماع دوم «Snowman» نامیده می‌شود و در حقیقت یک پروتکل اجماع زنجیره‌ای برای پردازش عملیات قراردادهای هوشمند است.
• ماشین‌های مجازی: ماشین‌های مجازی یا همان VMها در آوالانچ، کدهایی هستند که با استفاده از الگوریتم‌های اجماع، پایگاه‌های داده را تولید می‌کنند. این پایگاه‌های داده یک نوع زنجیره، سیستم DAG، فایل گزارش، یا هر نوع ساختار داده‌ای دیگر هستند که روی چندین سیستم به‌طور هماهنگ اجرا می‌شوند. VMها را می‌شود به تعداد دلخواه در زیرشبکه‌های مختلف پیاده‌سازی کرد.
• زنجیره‌ها: زنجیره‌ها در حقیقت نوعی از VMها هستند. به هر زنجیره یک ID (شناسه) خاص تعلق می‌گیرد که فقط با یک زیرشبکه در ارتباط است. البته این امکان وجود دارد که تعدادی از یک نوع VM برای پیاده‌سازی زنجیره‌های مشابه در یک زیر شبکه استفاده شود.
• زیرشبکه‌ها: زیرشبکه‌ها مجموعه‌ای از ولیدیتورها (تاییدکننده‌ها) هستند که با همکاری یکدیگر فرایند اجماع بین بلاک چین‌ها را محقق می‌کنند. زیرشبکه‌ها برای این منظور مکانیزم‌های تشویقی مختلفی را برای ولیدیتورها ایجاد می‌کنند. 

آوالانچ چطور کار می کند؟

برخی آوالانچ را بلاک چینی از بلاک چین‌ها می‌نامند؛ زیرا در هسته‌ اصلی این شبکه سه بلاک چین وجود دارد که با همکاری هم پروتکل آوالانچ را اجرا می‌کنند. این سه زنجیره، «X-Chain»، «C-Chain» و «P-Chain» نام دارند که به ترتیب مخفف عبارات Exchange Chain، Contract Chain و Platform Chain هستند.

• X-Chain: وظیفه‌ این زنجیره، تسهیل فرایند ایجاد و انتقال دارایی‌ها بین قسمت‌های مختلف شبکه و همچنین مدیریت توکن بومی آوالانچ، یعنی «AVAX» است. برخلاف بلاک چین‌های سنتی که تراکنش‌ها را به‌صورت بلاک‌های پشت‌سر‌هم ذخیره ‌می‌کنند، X-Chain از نوعی دفترکل توزیع شده به نام «DAG» استفاده می‌کند. در سیستم توزیع‌شده‌ DAG‌، تراکنش‌ها به جای اینکه در بلاک قرار بگیرند، به سایر تراکنش‌ها لینک می‌شوند و طی فرایند خاصی، مجموعه‌ای از آن‌ها باهم تایید می‌شوند. چنین سیستمی توانایی پردازش تعداد زیادی تراکنش در ثانیه را دارد و مزیت مقیاس‌پذیری بالایی به شبکه می‌دهد.
• C-Chain: این زنجیره در حقیقت بلاک چینی برای قراردادهای هوشمند آوالانچ است و بر اساس مدل تقویت‌شده‌ ماشین مجازی اتریوم پیاده‌سازی شده است. C-Chain به‌طور کامل با زبان برنامه‌نویسی «سالیدتی» (Solidity) سازگار است؛ در نتیجه توسعه‌دهند‌گان قراردادهای هوشمند اتریوم به‌راحتی برنامه‌های کاربردی خود را وارد شبکه‌ آوالانچ می‌کنند.

برخلاف X-Chain که نوعی DAG است،‌ C-Chain‌ یک نوع مدل بهبودیافته‌ الگوریتم اجماع «Avalanche» است و بستری مانند بلاک چین‌های سنتی را برای قراردادهای هوشمند فراهم می‌کند.

• P-Chain: این زنجیره وظیفه‌ مدیریت استیکینگ، هماهنگی ولیدیتورها در شبکه‌های مختلف و ایجاد زیرشبکه‌ها را برعهده دارد. هر ولیدیتور باید مقداری توکن بومی این شبکه را در P-Chain‌ استیک کند تا بتواند در فرایند ایمن‌سازی شبکه شرکت کند. سپس این ولیدیتورها برای فعالیت در زیرشبکه‌ها، با سایر ولیدیتورها یک مجموعه را تشکیل می‌دهند.

ولیدیتورها کنترل تمام اطلاعات زیرشبکه‌ها را در اختیار دارند. به این معنی که مجموعه‌های ولیدیتور با استفاده از ماشین‌های مجازی دیگر بلاک چین‌ها، مکانیزم‌های اجماع را نیز تغییر می‌دهند و کارایی شبکه‌ها و قراردادهای هوشمند متصل به آن‌ها را بهبود می‌بخشند.

زمانی که یک تراکنش در شبکه آوالانچ ارسال می‌شود‌،‌ ولیدیتورها فرایند خاصی به نام «Repeated Random Subsampling» را آغاز می‌کنند. در این روش هر نود (گره) صحت اطلاعات دریافتی را بررسی کرده و سپس آن را برای نودهای مجاور خود ارسال می‌کند تا آن‌ها نیز صحت اطلاعات را بررسی کنند. نودهای مجاور نیز این کار را تکرار می‌کنند و به مرور، نظر اکثریت به یک سمت خاص یعنی معتبر بودن یا عدم اعتبار تراکنش سوق داده شود. از آنجایی که انتخاب نودهای ولیدیتور به‌صورت رندم انجام می‌شود، بعد از انتشار اطلاعات در شبکه، فرایند Subsampling تا جایی ادامه پیدا می‌کند که احتمال صحیح بودن نظر اکثریت بسیار بالا و احتمال صحیح بودن نظر اقلیت بسیار ناچیز باشد. تمام این فرایند از زمان ارسال تراکنش تا لحظه‌ مشخص شدن نتیجه‌ تایید، با سرعت بسیار زیادی (کمتر از ۲ ثانیه) در شبکه انجام می‌شود.

ویژگی های آوالانچ

یکی از ویژگی‌های جالب شبکه‌ آوالانچ، نحوه‌ انجام فرایند استیکینگ است. در بیشتر شبکه‌هایی که از الگوریتم اجماع «اثبات سهام» (PoS) استفاده می‌کنند، اگر ولیدیتور خطایی انجام دهد، مقداری از مبلغ استیک‌شده‌ او در شبکه، به عنوان جریمه کاسته می‌شود که به این اتفاق «Slashing» گفته می‌شود. آوالانچ از Slashing‌ استفاده نمی‌کند، به این معنی که بعد از اتمام زمان استیکینگ، تمام موجودی به مالک آن برگردانده می‌شود.

علت استفاده نکردن از Slashing این است که این فرایند به‌صورت خودکار انجام می‌شود؛ به‌طور مثال سیستم قادر نیست علت آفلاین شدن یک نود را تشخیص دهد و  به‌خاطر قطع شدن ارتباط اینترنتی، یک نود مشمول جریمه می‌شود. چنین احتمالاتی باعث می‌شود استیکینگ در سایر شبکه‌ها آنچنان هم قابل پیش‌بینی نباشد. به همین جهت آوالانچ از این روش استفاده نمی‌کند و توکن‌های استیک‌شده هیچ‌وقت به‌خاطر مشکلات شبکه در خطر نخواهند بود.

ساختار تراکنش‌ها در شبکه‌ آوالانچ به گونه‌ای است که فقط اطلاعات ضروری را ثبت می‌کنند (تا حدی مشابه شبکه Segwit بیت کوین) و همچنین از آدرس‌های Bech32‌ استفاده می‌شود که باعث به حداقل رسیدن امکان خطا در شبکه می‌شود.

این شبکه قدرت پردازش ۴۵۰۰ تراکنش در ثانیه را دارد که عددی بسیار قابل‌توجه و بحث‌برانگیز است. البته تیم آوالانچ اعلام کرده این عدد با راه‌اندازی شاردهای مختلف در آینده چندبرابر افزایش پیدا خواهد کرد.

در آوالانچ، برنامه‌های کاربردی در بلاک چین مستقل خود فعالیت می‌کنند و در صورت نیاز با دیگر بلاک چین‌ها نیز در ارتباط هستند. این ویژگی توسط «زیرشبکه»‌های (Subnets) اوالانچ میسر می‌شود. هر زیرشبکه به شبکه اصلی متصل است و علاوه‌بر فعالیت مستقل خود، از قوانین کلی اکوسیستم نیز پیروی می‌کند. این قابلیت باعث می‌شود آوالانچ نسبت به رقیب پرقدرت خود، اتریوم برتری داشته باشد.

کاربرد اوالانچ

شبکه Avalanche‌ به توسعه‌دهنده‌ها اجازه می‌دهد هر نوع بلاک چین (هم خصوصی،‌ هم عمومی) با کاربرد و هدف مجزا را روی آن پیاده‌سازی کنند. این شبکه با مکانیزم اجماع پرقدرت و سریع خود می‌تواند میزبان شبکه‌ای از بلاک چین‌ها باشد و ارتباط بین آن‌ها را در بستری غیرتمرکز فراهم کند.

از آنجایی که این شبکه با ابزار توسعه‌ اتریوم هماهنگی دارد، می‌شود دامنه‌ گسترده‌ای از Dappها را روی آن راه‌اندازی کرد و یا از اتریوم به آوالانچ انتقال دارد،‌ با این تفاوت که دیگر این برنامه‌ها با سرعت بسیار بالاتری کار می‌کنند و به‌طور مستقیم با هم تعامل دارند و در‌عین‌حال فعالیت مستقل خود را نیز انجام می‌دهند.

چنین قابلیت‌هایی باعث شده که در مدت زمان کوتاهی، تعداد زیادی از پلتفرم‌ها به استفاده از شبکه‌ آوالانچ روی آورند. از جمله این برنامه‌ها می‌توان به «Securitize» (فعال در زمینه اوراق بهادار خصوصی)، برنامه «Prosper»‌ (پلتفرم پیش‌بینی بازارهای مالی) و استیبل کوین ترکیه‌ای «Bilira» اشاره کرد.

توکن AVAX

توکن بومی پلتفرم آوالانچ «آواکس» (AVAX) نام دارد. مهم‌ترین کاربرد این توکن برای فرایند استیکینگ در جهت تامین امنیت شبکه است. همچنین می‌توان پرداخت‌های همتا به همتا و کارمزد خدمات شبکه را نیز به‌وسلیه‌ AVAX‌ انجام داد. این توکن به عنوان یک واحد مشترک در بین تمام زیرشبکه‌های آوالانچ قابل انتقال و استفاده خواهد بود.

تا زمان نگارش این مقاله قیمت هر رمز ارز AVAX در محدوده‌ ۹.۴۳ دلار قرار دارد و مارکت کپ (ارزش بازار) آنبیش از ۳میلیارد دلار است و رتبه‌ بیشت‌ودومین رمز ارز بزرگ در بازار ارز دیجیتال را به خود اختصاص داده است.

این توکن ارزشمند در بیشتر صرافی‌های خارجی وجود دارد و با جفت‌ارزهای تتر و بیت کوین و… به‌راحتی قابل معامله است. برخی از صرافی‌های داخلی نیز این توکن را ارائه می‌کنند و با کمی جست‌وجو در اینترنت به آن دسترسی پیدا خواهید کرد.

صرافی غیرمتمرکز Pangolin

صرافی «پنگولین»(Pangolin) یک «صرافی غیرمتمرکز» (DEX) است که توسط شرکت Ava labs‌ روی پلتفرم آوالانچ راه‌اندازی شده است. این صرافی در حقیقت یک نوع «بازارساز خودکار» (AMM) است. این نوع بازارسازها برای تعیین قیمت، به‌جای «دفتر سفارش» (Order Book) از الگوریتم‌های خاصی استفاده می‌کنند و نقدینگی مورد معامله در آن‌‌ها، توسط کاربرها در «استخر‌های نقدینگی» (Liquiduty Pools) فراهم می‌شود.

صرافی Pangolin بیشتر برای نشان دادن قدرت شبکه‌ آوالانچ در میزبانی از برنامه‌های حوزه‌ دیفای ساخته شده است. این صرافی از تمام قابلیت‌های پلتفرم Avalanche ‌از جمله سرعت بالا و امنیت استفاده می‌کند و درکنار این‌ها، با تمام توکن‌های اتریومی (ERC-20) نیز سازگار است. یعنی می‌توان تمام توکن‌های ERC-20‌ را در استخرهای نقدینگی این صرافی مبادله کرد.

در Pangolin هم مثل دیگر صرافی‌‌های غیرمتمرکز، می‌شود با تامین نقدینگی استخرها، از کارمزد معاملات سود دریافت کرد. بهتر است بدانید که توکن بومی این صرافی PNG نام دارد.

پیش بینی آینده آوالانچ

پروژه‌ Avalanche در سال ۲۰۲۰ راه‌اندازی شد؛ حرکت سریعی را آغاز کرد و در کل، سرعت را خیلی دوست دارد و قرار است ویژگی‌های جذابی در آپدیت‌های بعدی به آن اضافه شود. یکی از آپدیت‌های مهم این شبکه، «Apricot» است که مجموعه‌ای از قابلیت‌ها و بهبودها از جمله «Verifiable pruning» را به شبکه اضافه می‌کند. این قابلیت به نودها اجازه می‌دهد زمان‌های کمتری آنلاین باشند، فرایند انتشار و فریز توکن‌ها بهتر کنترل شود و توکن‌های ERC-20‌ قابلیت‌های توکن بومی را داشته باشند.

علاوه بر این، قرار است یک پروتکل لایه دوم به شبکه آوالانچ اضافه شود که به‌وسیله‌ آن می‌توان انواع پتلفرم‌های مشتقات را به شبکه اضافه کرد؛ به‌طوری‌که همه آن‌ها با هم در تعامل باشند.

یکی دیگر از برنامه‌های آتی، اضافه کردن «ماشین مجازی حریم خصوصی» (Privacy VM) به شبکه است که باعث می‌شود قرارداهای هوشمند حریم خصوصی را در شبکه‌ Avalanche‌ پیاده‌سازی کنند.

سخن پایانی

در این مقاله نگاهی داشتیم به پروژه‌ و پلتفرم چندمنظوره‌ آوالانچ که با آمدنش سروصدای زیادی در حوزه‌ کریپتو به‌راه انداخت. ساختار این شبکه، خود از چند زنجیره‌ مختلف ساخته شده و با کمک الگوریتم اجماع متفاوتی که دارد، قادر است در هر ثانیه پردازش چندهزار تراکنش را انجام دهد. ساختار این شبکه از موتور اجماع، ماشین مجازی،‌ زنجیره‌ها و زیرشبکه‌ها تشکیل شده و با همکاری سه زنجیره X-chain، C-chain و P-chain مدیریت می‌شود.

توکن بومی شبکه‌ آوالانچ، AVAX نام دارد که به‌سرعت توانسته از لحاظ ارزش بازار، خود را به جمع ارزهای بالای جدول نزدیک کند که این نشان از توجه و علاقه کاربرها و سرمایه‌گذارها به این پروژه دارد.