對話真本聰:新公鏈突圍賽,AVA 憑什麼穩居熱門?

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2020 年 6 月 24 日,真本聰、Winkrypto 和 AVA Labs 聯合舉辦了 AMA 活動,本次 AMA 邀請了 AVA Labs 首席協議架構師 Ted Yin。

他向大家介紹了 AVA 的願景、共識機制和「子網」的實現機制等,先來看看 Ted Yin 在本次 AMA 中的精彩回覆:

  • 我們深知具有學術背景的優勢下的潛在問題,因此投入了大量的人力和財力,力求有趣的想法最終不為空中樓閣,而是能夠被轉化為具有相當商業價值和市場意識的產品。
  • 我認為加密貨幣和區塊鏈這兩個名字都起得不恰如其分,或許叫 “分散式信任” 計算/交易系統更為合適吧。而它的核心問題之一就是共識,也就是分散式系統最讓人掉頭髮的問題。
  • HotStuff 和 Avalanche 均在設計階段就以最終實用為出發點,從而具備較強的落地能力。最後,兩者也是各自型別目前最有效、快速、實用的演算法。區別就在於兩者的保證有微妙的差別,發揮它們各自最大效能的應用場景也很不同。
  • 對於一個普通使用者來說,TPS 對於她並沒有太大意義,因為對她而言,從提交一個交易到確認支付的時間,這就是全部了。
  • 我們的定位是給愛好/開發者施展自己抱負的舞臺的同時,把真正的實體經濟相關的結合作為重點。我們不希望成為以太坊第二,因為以太坊好玩但是 “沒用”。
  • 我們開發團隊已經在以天為單位地彙報進度和推進功能、修復 bug 了。儘管都在家裡,進度上面可是一點沒縮水。總的來說我覺得一切按照計劃緊鑼密鼓地進行著。我們的主網不出意外的話很快就能跟大家見面。


以下是對 Ted Yin 的提問和他的回答,為了方便閱讀,部分內容在不改變原意的前提下有刪改,Enjoy It!

Q1:可以從您的角度,先給我們社羣的小夥伴簡單介紹一下 AVA 這個專案嗎?它的願景是什麼,這個專案的意義是什麼?

AVA 這個專案源自於一個 16 年就已經開始的科研專案。當時區塊鏈的概念才展露端倪,相應的研究也剛起步,我們屬於較早從事相關底層系統研究的那批。在 18 年暑假的時候,學術上的論證已經初步得到了結論。

對於 AVA 而言,它的願景是多方面的。從學術、技術上,它希望能夠以紮實的多年積累給相關科研技術人員以啟發,例如提出了一種前所未有的共識正規化和它的實用實現,它在最近這兩年在技術社羣裡面也有一定的關注度以及引起了廣泛的興趣。

而對於公司而言,我們深知具有學術背景的優勢下的潛在問題,因此投入了大量的人力和財力,力求有趣的想法最終不為空中樓閣,而是能夠被轉化為具有相當商業價值和市場意識的產品。

我們希望透過我們以及我們的社羣一同努力,將這些本身就很實際的科研成果變為行業的生產力。

Q2:可以分享一下您的個人背景嗎?您是如何接觸加密貨幣和區塊鏈,又在如何的機緣下加入了 AVA 這個專案?您認為加密貨幣和區塊鏈最吸引您之處在哪?

我目前在康奈爾讀博,今年夏天剛剛是第四個年頭結束。

我的導師是 Emin Gun Sirer 和 Robbert van Renesse,之前主要從事分散式系統以及共識方面的研究。不過我對實用系統的演算法和工程都有濃厚的興趣,比如我最近在做一個關於 Key-value 資料庫的專案。

我是因為 Gun 對這方面的長期興趣最開始接觸到區塊鏈的。那個時候區塊鏈甚至都不被視作一個研究方向(現在也並不是學術界所有人都這麼認為)。不過我一開始倒是沒有特別衝著區塊鏈去,因為我當時一心希望既然讀博了就應該挑戰最硬刻的課題,哪怕它十分燒腦。

於是共識(包括了非拜占庭的,或是拜占庭的)作為分散式系統最核心也是最難理解的分支之一引起了我的興趣。另外,作為從 Day 0 就在 AVA 的人,也談不上 “機緣” 吧,哈哈。有的時候大家都希望一個戲劇性的故事,但是現實往往都意在人為。我覺得這是一個互相的過程,科研難題因為有我和 Kevin,在 Gun 和 Robbert 的指點下而得到逐步解決,這個過程花費了近乎一年。

最後我們感覺到,停留在論文的紙上或是實驗室的程式碼中未免有些遺憾,於是就有了 Ava Labs。

我認為加密貨幣和區塊鏈這兩個名字都起得不恰如其分,或許叫 “分散式信任” 計算/交易系統更為合適吧。而它的核心問題之一就是共識,也就是分散式系統最讓人掉頭髮的問題。

Q3:談到 AVA ,我想大家還是繞不開 Gun 教授這個人物,可以跟我們聊聊您眼裡,或者您接觸到的 Gun 教授是一個怎樣的人嗎?

他是挺簡單直率的一個人。當然他也是我見過的極其聰明的人之一。有的人認為他有些 “毒舌”,但很多時候這只不過是因為他老說人所不敢說的大實話,哪怕有時候這些 “實話” 因為過於真實從而讓一些人不適。

我認為一個做研究的學者需要具備自己的觀點,哪怕這讓他/她有時候顯得執拗。這種執拗恰恰就可能是誕下新事物所需要的執著和陣痛。

Gun 是我所瞭解的從事系統研究的學者裡面,年輕而經驗老道的,看似執拗而視野開闊的,不甘於追隨大流的,不信邪的駭客。時不時你會覺得他不像是一個比你年長一輩的教授,而是同一個戰壕裡的戰友。

Q4:另一個繞不開的話題,我想就是 Avalanche,雪崩協議。能否給我們講解一下 Avalanche,它在 AVA 中的角色是什麼?它的優勢和劣勢都是如何?

AVA 這名字就是從 Avalanche 來的。Avalanche 是一個高度最佳化過的,針對高吞吐量、低延遲需求的交易系統的演算法。

這個方法作為一個具體且實用的例子,引導了我們來到一個人們從來沒有到過的腦洞——基於隨機取樣的概率安全共識。所以回退到 17 年左右,我們當時在思考能否在共識這個極其基礎和本質的問題上,對於一些特定應用達成突破。

我們基於一個直觀的發現:流言總是不脛而走。而這種人與人間對一個事物的口口相傳是可以高度並行化的,且呈指數暴漲,極易擴容。當然這種流言的網路協議已經存在了 20 年左右,但還從來沒有人將它用在共識這類 “強一致性” 保證的問題上,當然更不用說帶 “壞人” 猜疑的拜占庭共識了。

我們後來發現用這種正規化可以實現支付系統以外,它的中間理論產物同樣可以用來完成更一般化的任務(比如智慧合約)。總的來說,它無需挖礦,極易擴容,擁有者其他號稱所謂 “高效能共識” 所望塵莫及的短確認時間。

客觀地說,它提供了一種全新地視角看待共識問題,並且在具體的應用場景能夠提供行之有效的方案。大家可以直接在我以前做的這個 demo 網頁這裡親自體驗一下這種共識的威力:https://tedyin.com/archive/snow-bft-demo/#/snow

Q5:我們都知道您是 Facebook Libra 專案共識 HotStuff 的第一作者,那 HotStuff 和 Avalanche 之間的聯絡和區別,可以給我們講解一下嗎? 

哇。這個問題鋪開講可能可以開個網課了。哪怕把最簡單基本的關係理清楚恐怕也需要個把小時。不過根據我的猜測,就大家最關心的問題來說:首先,這兩個都是我主要參與過的科研論文,我也是 Avalanche 的第一作者。

Avalanche 是我博士期間在校內的主要工作,而 HotStuff 是在 18 年夏天 Avalanche 論文初稿定稿以後參與且主導的另外一個校外的科研專案。我認為兩個工作都很有意義,也衷心希望能夠對學術或者產業界能夠產生一些微小的貢獻。

它們的聯絡:兩者都是從頭設計的共識演算法,而並非是現在有些氾濫的 “套娃” 式的所謂 “新” 共識協議——這些協議的本質依然或是基於中本聰共識,或是基於 PBFT(或傳統非同步 BFT)。

只是進行了包裝,從而改頭換面。當然有些為了將協議整合進最終的系統的 “包裝” 是有必要的,我只是覺得因為大家可能不瞭解這個領域的發展和現狀,所以對 “全新” 的共識演算法的理解會被各種宣傳左右。這種區別就像是研發新的晶片,還是去實用已有的晶片作為方案生產手機一樣。

我當然希望大家能夠儘量重用已有的基本演算法,如果合適的話:因為對於工業,最後的重點還是產出整體方案。不過我希望大家也能清楚地認識到這兩者的區別,沒有必要一股腦都扎堆在 “新演算法” 的噱頭上。

此外,兩者均在設計階段就以最終實用為出發點,從而具備較強的落地能力。最後,兩者也是各自型別目前最有效、快速、實用的演算法。區別就在於兩者的保證有微妙的差別,發揮它們各自最大效能的應用場景也很不同。某種意義上,它們各自的性質甚至有些互補。

Q6:您怎麼區分和看待加密貨幣行業內其他一些專案的共識機制,比如 Algorand,Solana 或者其他您研究過的專案的共識機制?

我覺得 Algorand 就屬於極少數有獨特想法的。另外 Algorand 講的主要不是新的共識機制,而是如何去做系統最佳化和增加可靠性,它的核心仍是一個傳統的非同步 BFT(BA*)。它的主要貢獻在於使用 VRF 來隨機選擇參與共識的結點。

我個人挺喜歡這個想法的,覺得很有意思。不過這個話題也是如果說起來,估計沒個鐘頭是無法觸及核心的,哈哈。

Q7:作為備受人期待的 “以太坊殺手” 之一,你們有在關注 ETH2.0 的進展嗎?您怎麼看分片,又如何看 AVA 與以太坊 2.0 的關係?

可能這年頭只要是打算支援智慧合約的公鏈專案都會被大眾貼上 “以太坊殺手” 的標籤吧。我們內部倒是從來沒這麼說過。首先以太坊是個令人尊敬的前輩,它提出了很多有意思的奇思妙想,大部分在現在仍然是熱議的技術話題。

我對很多人都說過,如果區塊鏈真的成為了一個良性的產業的話,那麼整個市場的蛋糕假設是這麼大(比劃),那麼看似參與競爭的 “吃貨選手” 很多,實則大部分缺乏實際技術或是商業價值,最終曇花一現。人們都帶著這桌蛋糕宴已經開了的預設去看問題。如果說這個蛋糕是韭菜做的,那麼確實是這樣的。

然而如果嚴肅一點,放眼長期來看,真正意義上的蛋糕都還沒有人能算划走了一塊。比特幣和以太坊也不過是剛剛吃了前菜。所以我覺得有類似服務的專案或者良性的競爭都是值得尊敬的,而純粹的圈錢專案我們也不屑一顧。

分片這事情我基本上每次 talk 都會提到。分片只是一個通用的系統最佳化手段,具體的運用和服務本身的性質關係很大。並且在參與運算的結點總數不變的情況下,增加分片的程度是以犧牲容錯度為代價的。

分片本身並沒有解決共識的擴容問題,只是在這之外附加的最佳化。也就是說為什麼不都用呢?都是正常操作,沒必要大驚小怪,更必要說這是了不得的創舉。說實話,對於很多做非區塊鏈的分散式系統從業人員來說,分片就是個家常便飯,他們會很驚訝幣圈把這個詞也硬生生地做成了繼吞吐量(TPS)之後營銷概念。

以太坊 2.0 我們在關注,我覺得以太坊要升級更換拖累它的核心演算法這很好。不過我們也意識到,他們現在的知名度和使用度就像是把雙刃劍:在一個已經相當去中心化的團隊中嘗試去進行這種大刀闊斧的改動難度會比一個新的創業公司一步到位高,大家的期望很高。

不過因為以太坊的既有系統已經建成,且有紮實的使用者群體,這會從別的方面帶來一些的好處。我覺得比較有意思的是去思考這種去中心化的模式下如何迭代核心部件的問題,這個可能是任何想要成為與以太坊比肩的團隊都應該認真思考的問題。

Q8:看到 AVA 測試網得到引數 TPS 大約 3400,確認延遲 1.35 秒,相比往期專案百萬 TPS 這並不是一個很性感的數字,這個效能所在的瓶頸是什麼?根據 Roadmap 來看,七月份 AVA 就要上線了,你預計主網的時候效能表現如何?

1.35 秒不香嗎?

如今 TPS 就是一個典型的營銷手段。比如我有一輛大卡車拉著一車 SD 卡(或者硬碟),請問它的 TPS 幾何?恐怕就算從北京拉到上海也有百萬級別吧(時間長是長,但是頂不住一次拉的量大呀)?但是會有人用這種系統嗎?

所以在我看來,不提單筆交易的平均確認時間,單方面強調 TPS 就是 “耍流氓”。這個 TPS 是表明了整個系統同時能夠負載多大的交易量。當然你可以透過 “批處理” 的手法來一定限度內不斷增加這個負載的量(簡單的例子是在一箇中本聰協議裡面增加區塊的大小),但是這個將會以延遲的增加作為代價。

至於所謂百萬 TPS 的東西,它標的是多少就是多少了嗎?我覺得在沒有標準化測試手段之前,大家最好還是多去關心 “憑什麼” 的問題,而不是 “有多高” 的問題。畢竟,在東西穩定可用前,餅依然是餅。並不能因為你的餅更加 “性感”,我就連飯都不吃了。何況,還是這個餅不太可能烙出來的情況下。

最後,對於一個普通使用者來說,TPS 對於她並沒有太大意義,因為對她而言,從提交一個交易到確認支付的時間,這就是全部了。

Q9:AVA 中有一個子網的概念,不同子網之間能夠相互互操作,子網裡面還可以有多條區塊鏈,這是透過什麼樣的機制實現的呢?

這個是一種思維上的轉換。以往的網際網路服務是需要專機專用,架設網站和部落格甚至需要租用整臺機器。然而我們知道在過去的 15 年,雲服務和虛擬化的概念深入人心。大家意識到了機器其實只是莫得靈魂的一個東西,上面執行的業務邏輯才賦予了其意義。就像雲端計算讓大家得以複用同一臺機器一樣,我們也在嘗試將這種概念正式引入區塊鏈的結構上。

我們認為就像當年覺得為了搭建個人網站就要租下整臺機器很不值得,如果允許使用者自創自鏈,那麼必然會出現一個鏈的管理問題。如果我只是弄一個自己的鏈小範圍裡面使用,那麼顯然沒有必要迫使全網每一個人都去備份我的這個鏈。這樣如果把鏈的例項看作是執行的虛擬機器的話,一個 AVA 節點就可以選擇性的去參與執行多個這樣的虛擬機器。

而子網就是由參與同一個鏈決議活動的結點組成的一個興趣組。那麼對於最重要的 Ava 主體鏈來說,它也屬於一個子網,只不過這個子網涵蓋了所有的結點。這個就像是小朋友去參加興趣班,現在父母們都是恨不得把孩子的日程安排得滿滿的。這樣作為小明,我可能參加的興趣班裡面有好幾個都有隔壁小紅的身影,並且我和小紅本來也是同班同學(骨幹鏈)。

Q10:今年以來 DeFi 應用在以太坊之上的發展迅猛,AVA 平臺的應用定位是做什麼?它與以太坊的 DeFi 對比有怎樣的定位差異呢?

我們的定位是給愛好/開發者施展自己抱負的舞臺的同時,把真正的實體經濟相關的結合作為重點。我們不希望成為以太坊第二,因為以太坊好玩但是 “沒用”。

說實話,2020 年了,任何做公鏈的專案如果不談跟實體產業結合而空玩技術概念就有著令人懷疑的商業動機。以太坊不在其中,畢竟它是領域的先行者,不過近年來它也不斷受到實用主義者的反覆詰問:這個東西有意思,但是怎麼用?

所以我覺得比較理想的狀態是能夠透過純粹的技術去吸引和構建社羣,但是歸根結底需要去跟商業結合,要 “出圈” 去創造實際價值來維持社羣。最後,再透過社羣的新想法和貢獻來反哺商業。很多專案壓根就沒有考慮過第一步以後的事情。

Q11:主網上線預設的網路有三條鏈,X-Chain,P-Chain,C-Chain,前兩者採用了 Avalanche 共識機制,C-Chain 則採用了 Snowman 共識機制,剛我們瞭解了 Avalanche 共識機制,Snowman 又是何物?為何要設計兩類共識機制?

我們把新提出的這種基於隨機化取樣式投票的新共識正規化稱作 Snow 系列協議。Avalanche 是充分利用它優勢的一種具象化後的系統,它不需要全域性的嚴格順序就可以支援極高效能的交易。

而 Snowman 則是為了支援嚴格順序作出的一種妥協,它能夠承載智慧合約的虛擬機器,且和它師出同門的 Avalanche 有很多共同點,不過因為它提供了更強大的功能,它的絕對效能次於 Avalanche。

我們認為這種同種協議的混合非常自然。而且考慮到絕大部分割槽塊鏈的活動(甚至是以太坊)只是純粹的轉賬或者資產轉移。採用這種混合結構能在支援智慧合約的情況下提供普通交易的高速確認。

Q12:AVA 的治理模型與一些現在的一些主流智慧合約平臺相比,他的設計方面有什麼特色,您怎麼看待現在的區塊鏈治理?

我們的治理模型本身既是藉由共識完成的。這使得系統形成了一個有意思的閉環:治理控制共識機制引數而治理的提案需要有共識才能生效。這使得治理的政策在技術上不再是瓶頸,這樣以後隨著主網上線和演進,治理功能本身也有足夠的演變空間。

Q13:AVA 的主網預計能否按計劃上線呢?現在測試網的一些效能表現情況能否分享一下嗎?

我們現在的公開測試網已經有百餘節點在執行了,其中大部分都不是我們公司自己的。最近的一些更新極大地改善了使用者體驗和穩定性。

我們開發團隊已經在以天為單位地彙報進度和推進功能、修復 bug 了。儘管都在家裡,進度上面可是一點沒縮水。總的來說我覺得一切按照計劃緊鑼密鼓地進行著。我們的主網不出意外的話很快就能跟大家見面。

Q14:AVA 的工程實現、理論設計以及生態推進都發展蠻穩定的了,作為一個具備大野心的專案,您認為 AVA 後面還需要克服或者在哪方面需要注意的?

我覺得就像前面略微提到的以太坊 2.0 一樣,最後決定一個大專案是否能自己站住腳跟的因素很大程度上還是取決於管理和運營。我覺得以太坊的社羣就是一個不錯的榜樣值得我們初期去學習。

最後還是希望能夠形成一個商業價值和技術情懷相互哺育的穩定閉環。這是最理想不過了,也很有挑戰性,所以任重而道遠。

Q15:以您的過去經歷,您認為中國和美國的專案,中國的開發者和美國開發者差距大嗎?您怎麼看待中國人喜歡做應用而不大喜歡做協議的這個現象?

這是一個非常好的問題!我以前也被人問過國內外的大學生有多大差異。事實上,可能跟很多人內心預設看法不同,我認為從技術水平上,中國開發者的平均能力跟美國的沒有明顯差異,甚至更強。

中國的開發者(平均)相比之下都非常努力和負責。說實話,拋開業務能力以外的因素的不談,我們的開發者在國際上都是相當有競爭力的。不過當然,另一方面,我認為我們也缺乏(平均)一些東西,比如表達能力和大膽試錯方面。

至於協議,據我觀察,中外(美)從事區塊鏈的公司並沒有顯著的差距。在我看來,很少有公司真正意義上是能 “做協議” 的。也就是說大家整體都比較菜。畢竟在一個還沒被廣泛承認為產業的領域,大部分的科研還是以學校或者研究院為中心的。

在這方面,確實有個現象是中國的區塊鏈相關科研太集中於密碼學和安全領域了(我覺得是因為 “加密貨幣” 的叫法造成的誤解),有點輕視系統。我覺得這個現象不甚理想,因為後者是極其重要的。

以下是真本聰社羣成員對嘉賓的自由提問:

Q16:請問 AVA 裡有兩個共識引擎, Avalanche 和 Snowman,這兩個共識如何互相作用實現互動呢?

共識引擎:我們實現了一種基於原子交換的演算法,所以現在 P 和 X 已經可以互動了。畢竟 staking 是基本功能之一。

Q17:有進軍 DeFi 的想法麼?

我記得前陣子有個文章直接就叫 “進軍” 華爾街,所以決定於大家對 DeFi 的理解吧。

Q18AVA 對開發者社羣怎麼看?

Ava 當然重視開發者社羣了呀!我們的主要目標就是去創造良好的氣氛。以太坊是個好榜樣。我們希望能青出於藍。

強調商業相關的應用也是從側面去給社羣以意義,不然只是純粹玩票的社羣估計也會逐漸失去動力吧。

Q19如果目標是華爾街的業務,想了解一下 AVA 上面,金融業務的隱私性是怎麼實現的?好像以太坊、波場幾個公鏈也都在談這個加 zk 實現隱私功能。

隱私肯定是需要考慮的重要特性。

但是我們做事情風格也是一步一個腳印的。密碼學相關的應用畢竟比較上層。所以沒有解決基本問題,就過分關心上層建築對我們來說也不見得是好事。總之我們肯定會去做的。

以上便是本次 AMA 的所有內容,如果你還有任何其他疑惑和見解,歡迎加入我們的社群。同時如果關於 AMA 主題有任何推薦請告訴我們,我們下期 AMA 不見不散。

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