理解雪人共識協議在Avalanche (AVAX)中的應用
2025-04-30
Avalanche 區塊鏈 (AVAX) 以其創新的共識機制吸引了很多關注。其高吞吐量和低延遲性能的核心是 Snowman 共識協議。
Snowman 透過實施一種基於重複子抽樣投票的創新迭代投票系統，使其與傳統共識機制區別開來。該協議促進了快速最終性和高可擴展性，這對於希望支持實時去中心化應用程序的區塊鏈網絡至關重要。
在本文中，我們深入探討雪人共識協議，分析其獨特性、基本原理以及它如何在雪崩生態系統中運作。
雪人共識的核心
在 Avalanche 共識家族的核心，Snowman 協議依賴於一個過程。重複子抽樣投票. 驗證者作為網絡中的參與者，通過查詢其他驗證者中的一小部分隨機樣本來收集他們的偏好，從而評估一個區塊的有效性。
重要的是，驗證者並沒有對任何特定結果抱持固定的偏好，而是他們的目標是與大多數正常運作的驗證者保持同步。
為了說明這一點，讓我們考慮一個簡單的情況：驗證者必須決定是否將資金發送到查理（黃色）或鮑勃(藍色)。每個驗證者都以隨機偏好開始，並在共識過程中，根據從所抽樣的驗證者子集中獲得的多數意見調整他們的偏好。
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偏好透過取樣的轉變
驗證者透過抽樣網路中其他五個節點的偏好來啟動共識過程。例如，假設在第一次抽樣中，三個被抽樣的節點偏好波伯（藍色），而兩個則偏好查理（黃色）。
考慮到這個情境，並假設系統的法定人數閾值（α）設定為3，驗證者將採取的偏好是鮑勃(藍色) 因為 5 位樣本驗證者中有 3 位偏好它。
這個動態受到以下因素的影響。α-多數規則，這決定了當驗證者應該更新其偏好時。該協議確保，只要足夠多的被抽樣驗證者支持另一種選擇，驗證者就會改變自己的投票以支持多數。這種機制允許在去中心化系統中快速決策。
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連續成功與最終確定
雪人協議並非在固定的回合數中運行，而是持續進行直到一個決策閾值 (β)當滿足條件後，驗證者更新其偏好後，會再次對網絡進行取樣，以驗證所取樣的驗證者是否一致支持相同的偏好。
例如，如果驗證者的新偏好仍然是鮑勃(藍色)，它將繼續查詢其他驗證者以確認這一決定。
驗證者必須確認這個新的偏好設定。β 連續回合在最終確定決策之前。這個多輪確認過程最小化了任何錯誤或惡意行為扭曲網絡共識的可能性。
在實際操作中，確認過程將持續進行，直到驗證者在足夠多的回合中持續收到相同的偏好。只有這樣，該決策才被視為最終，這意味著該交易或區塊已被網絡接受。
這種方法幫助Avalanche避免傳統共識機制的陷阱，因為在傳統機制中，決策可能需要更長的時間才能最終確定，或者可能更容易受到如分叉或雙重支付等攻擊的威脅。
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雪人共識的參數
這些參數可以根據網絡條件進行調整，例如驗證者的數量或所需的決策速度。通過調整這些數值，系統可以在速度、安全性和去中心化之間取得平衡。
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在Avalanche中的最終確定：快速而安全
一旦達成共識，在 Avalanche 中的最終確認會迅速進行，特別是在沒有衝突的情況下。
驗證者如果誠實行事，會圍繞正確的交易達成一致，形成一種反饋循環，在這個循環中，一致的偏好相互加強，最終導致快速且安全的共識。
當衝突發生時，例如兩筆競爭交易，Avalanche Snowman 協議確保系統最終收斂到一筆單一的、無衝突的交易。誠實的驗證者會聚集在正確的交易周圍，拒絕衝突的交易，這種正向反饋循環加速了共識過程。
這確保了一旦任何誠實的驗證者接受了交易，其他所有驗證者最終都將達成一致，確保網絡決策的高一致性和可信度。
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為什麼雪人共識是獨特的？
Snowman共識協議在區塊鏈共識機制的領域中因幾個原因而格外突出：
高通量和低延遲
雪人實現快速最終性，使Avalanche網絡能夠支持高交易量，並且延遲最小。
可擴展性: 透過迭代的子抽樣過程，該協議能夠有效地擴展，隨著參與者數量的增加，性能損失不會明顯。
可自訂參數驗證者可以調整參數，例如法定人數和決策閾值，從而使共識過程適應特定應用或網絡條件的需求。
故障容忍: Snowman 的設計是為了快速識別和隔離衝突交易，確保網絡即使面對敵對行為也能保持一致性。
結論
Snowman 共識協定是 Avalanche 網絡的一個關鍵組件，它提供了一種獨特的共識實現方式，優先考慮速度、可擴展性和安全性。
透過重複的子取樣並允許驗證者在多個回合中適應大多數偏好，Snowman 確保即使隨著網路的增長，決策仍然能夠高效而準確地做出。
這種新穎的共識機制可以作為未來更去中心化、高性能區塊鏈的基礎。
常見問題解答
Q: 在Avalanche網絡中，雪人共識是什麼？
A:雪人共識是一種獨特的共識協議，Avalanche 區塊鏈使用它來實現快速和安全的決策。
Q: 雪人共識協議如何確保速度和最終性？
A:Snowman 通過反覆的偏好抽樣，確保驗證者能夠快速達成決策。
Q: 為什麼雪人使用重複子抽樣來達成共識？
A:重複的子採樣確保每個驗證者的偏好基於隨機選擇的驗證者的廣泛共識，從而允許一個更強健和容錯的過程。
Q: Snowman 能處理網絡衝突或雙重花費嗎？
A:是的，Snowman 共識協議通過一個過程來處理衝突，其中誠實的驗證者迅速達成共識，認可正確的交易，拒絕衝突的交易。
Q: Snowman 共識協議的擴展性如何？
A:Snowman具備高度可擴展性。隨著驗證者數量的增加，因為重複子抽樣方法的去中心化特性，共識過程依然高效。
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