Analisis mendalam tentang arsitektur Avalanche

Pemula3/26/2024, 2:20:58 AM
Jaringan Avalanche bertujuan untuk membangun blockchain yang dapat berinteroperabilitas, fleksibel, dan berkinerja tinggi, yang secara stabil muncul sebagai platform utama untuk membangun blockchain berkinerja tinggi.

Ringkasan Kunci

  • Platform Avalanche: Avalanche bertujuan membangun blockchain yang dapat dioperasikan, fleksibel, dan berkinerja tinggi.
  • Peningkatan Durango (selesai pada 6 Maret): Memperkenalkan kemampuan komunikasi lintas rantai untuk semua subnets berbasis EVM, menandai kedatangan era interoperabilitas baru di jaringan Avalanche.
  • Peningkatan berbasis kinerja: Peningkatan seperti HyperSDK, Vryx, dan Firewood dijadwalkan akan diimplementasikan pada paruh kedua tahun ini, diharapkan akan mempromosikan adopsi yang luas dari subnets bersama dengan ACP-13.
  • Infrastruktur Avalanche: Memberikan dasar untuk membuat blockchain yang sangat dioptimalkan yang terhubung melalui solusi interoperabilitas asli. Saat ini, Avalanche terkenal dengan C-Chain (Contract Chain)-nya, yang merupakan L1 yang serbaguna kompatibel dengan EVM dengan 37 aplikasi DeFi dan total nilai terkunci melebihi $100 juta, termasuk aplikasi populer seperti Trader Joe, Aave, dan GMX. Namun, pengembangan Avalanche didasarkan pada gagasan bahwa satu rantai yang dioptimalkan untuk status bersama global tidak dapat diskalakan untuk memenuhi kebutuhan dunia modern. Di masa depan, akan ada banyak rantai kinerja tinggi yang memerlukan interaksi yang mulus.

Pendiri dan CEO Ava Labs, Emin Gün Sirer, baru-baru ini merilis peta jalan pengembangan tim, menekankan pentingnya menciptakan platform untuk meluncurkan blockchain heterogen dengan komposabilitas asinkron. Peta jalan berputar di sekitar tiga fokus inti: meningkatkan jumlah subnet, meningkatkan throughput jaringan, dan memperkuat stabilitas mekanisme konsensus.

Avalanche bertujuan untuk memberikan para pengembang kerangka kerja untuk menyesuaikan blockchain sesuai dengan skenario aplikasi tertentu.

Dalam sistem blockchain yang dibangun di atas kerangka teknis Avalanche, tugas validasi bergantung pada Subnet, yang terdiri dari sekelompok node validator. Penting untuk menjelaskan bahwa Subnet itu sendiri bukanlah sebuah blockchain tetapi lebih merupakan kelompok validator yang bertanggung jawab untuk merancang, mengelola, dan menyesuaikan mekanisme operasional dan model ekonomi dari blockchain yang mereka validasi. Sebuah Subnet memiliki kemampuan untuk memvalidasi dari satu hingga beberapa blockchain yang berbeda, tetapi setiap blockchain hanya dapat divalidasi oleh satu Subnet. Dengan cara ini, beragam blockchain yang divalidasi melalui Subnet secara kolektif membangun arsitektur sistem yang luas dari jaringan Avalanche.

Mainnet Adalah Subnet Pertama

Di bawah bimbingan konsep arsitektur modular yang populer, para pencipta jaringan Avalanche telah merancang struktur inovatif: Mainnet. Jaringan ini mengoptimalkan alokasi sumber daya dengan membagi fungsionalitas kunci menjadi beberapa blockchain independen — C-Chain, X-Chain, dan P-Chain, semuanya awalnya diverifikasi oleh Subnet pertama — Mainnet.

Ketiga rantai tersebut mengadopsi mekanisme konsensus Snowman yang dipelopori oleh tim Ava Labs. Mekanisme ini memastikan keamanan tinggi, konfirmasi cepat, dan skalabilitas dengan melakukan sampel ulang secara berulang. Berbeda dengan mekanisme konsensus lain yang memerlukan komunikasi komprehensif antar node, konsensus Snowman dapat mencapai verifikasi tanpa perlu berkomunikasi secara individual dengan setiap node, sehingga menciptakan mesin kuat untuk mencapai konsensus dengan cepat bahkan dalam kehadiran sejumlah besar validator.

Seperti solusi L1 populer lainnya di pasar, C-Chain menyediakan platform terbuka untuk mengembangkan aplikasi kontrak pintar berbasis Mesin Virtual Ethereum (EVM). Pada siklus sebelumnya, C-Chain telah menyaksikan eksplorasi aktif di ruang DeFi, dengan Total Value Locked (TVL) puncak mencapai $21 miliar, yang didorong terutama oleh platform peminjaman seperti Aave dan Benqi, serta pertukaran terdesentralisasi seperti Trader Joe dan Curve. C-Chain juga telah mengimplementasikan beberapa integrasi kunci untuk memfasilitasi ekspansi aktivitas DeFi, termasuk pencetakan dan penebusan Tether (USDT) dan Circle (USDC) di C-Chain, dengan total nilai saat ini dari USDT dan USDC on-chain mencapai $1,2 miliar. Selain itu, dukungan dari penyedia oracle harga sangat penting untuk aplikasi DeFi seperti pasar peminjaman, dengan Chainlink menjadi penyedia terbesar dengan pangsa pasar 53%, saat ini mendukung 116 aplikasi di C-Chain.

Pada Desember 2023, C-Chain mempertahankan tingkat transaksi rata-rata 40 transaksi per detik (TPS) sepanjang bulan, mencapai puncak 106 TPS dalam satu menit. Meskipun lonjakan volume transaksi sebagian besar disebabkan oleh transaksi ringan (biasanya dianggap kualitas rendah), tetapi masih menunjukkan kinerja unggul dari tumpukan teknologi Avalanche dibandingkan dengan rantai EVM lainnya. Namun, dibandingkan dengan rantai high-throughput seperti Solana, kapasitas pemrosesan transaksi C-Chain relatif lebih rendah, dengan kecepatan transaksi rata-rata yang terakhir biasanya 100 kali lipat dari C-Chain. Untuk meningkatkan kinerja jaringan, platform berencana mendukung rantai high-throughput yang dibangun menggunakan HyperSDK.

X-Chain memiliki fungsi sederhana, hanya bertanggung jawab atas penciptaan dan transfer aset asli jaringan Avalanche. Sebaliknya, P-Chain memainkan peran yang lebih krusial dalam ekosistem teknis Avalanche, berfungsi sebagai registrasi untuk subnets, mencatat status aktif validator dan bobot staking mereka untuk memastikan komunikasi lancar di seluruh subnets.

Saat ini, validator yang berpartisipasi dalam pekerjaan validasi di subnet manapun juga harus bertanggung jawab atas validasi tiga rantai (C-Chain, X-Chain, P-Chain) di Mainnet. Hingga saat ini, Mainnet telah menarik 1.821 node validator, secara kolektif memasang 259 juta token AVAX, menyumbang 59% dari total staking. Untuk menjadi validator di Mainnet, sebuah node harus memasang setidaknya 2.000 AVAX, sementara pemegang token dapat berpartisipasi dalam pemeliharaan jaringan dengan memasang setidaknya 25 AVAX. Sekitar 82% dari total staking berasal dari node itu sendiri, sementara 18% sisanya berasal dari delegator individu. Dibandingkan dengan rantai Proof of Stake (PoS) lainnya, fitur staking likuiditas Avalanche belum banyak diadopsi. Sebagai dua penyedia layanan staking likuiditas terbesar di Avalanche, Benqi dan GoGoPool saat ini hanya menyumbang 3% dari total staking.

Tim Ava Labs telah memperkenalkan Proposal ACP-13 kepada komunitas Avalanche, dengan tujuan untuk mengurangi biaya dan kompleksitas peluncuran subnets. Proposal ini memperkenalkan tipe identitas validator baru —— Subnet-Only Validators (SOV) —— yang tidak perlu melakukan sinkronisasi dan validasi seluruh Mainnet tetapi hanya fokus pada validasi P-Chain. Hal ini karena komunikasi lintas-subnet bergantung sepenuhnya pada mekanisme validasi dari P-Chain. Perubahan ini diharapkan dapat secara signifikan mengurangi biaya tetap awal dari penyebaran subnets, mengoptimalkan alokasi sumber daya perangkat keras validator, mengurangi risiko regulasi bagi klien institusional, dan menjaga interoperabilitas antar subnets.

Dengan aturan saat ini, semua validator subnet harus berpartisipasi dalam validasi tiga rantai Mainnet, memerlukan staking minimum 2.000 AVAX, yang, dengan harga pasar AVAX saat ini, setara dengan sekitar $88.000 modal awal per validator. Proposal ACP-13 bertujuan untuk mengurangi biaya hingga 75% dengan memungkinkan SOV untuk melakukan staking hanya 500 AVAX, karena mereka tidak berpartisipasi dalam validasi Mainnet dan oleh karena itu tidak menerima imbalan jaringan. Namun, bahkan dengan biaya yang dikurangi yang diusulkan, memulai validator subnet masih membutuhkan sekitar $22.000, dan efek sensitivitas harga pada validator potensial masih harus dievaluasi.

Dengan menghapuskan persyaratan validasi untuk C-Chain dan X-Chain, proposal ini memungkinkan validator subnet untuk mengalokasikan sumber daya hardware mereka dengan lebih efisien, fokus pada memelihara rantai mereka sendiri daripada menyebarkan sumber daya untuk mendukung Mainnet. Meskipun persyaratan hardware saat ini untuk Mainnet tidak tinggi, masih ada suara di dalam komunitas yang menyerukan peningkatan konfigurasi hardware untuk meningkatkan kinerja secara keseluruhan. Permintaan ganda ini untuk sumber daya menimbulkan pertanyaan apakah arsitektur teknis Avalanche sepenuhnya berkomitmen untuk menjadi platform berkinerja tinggi.

Lebih pentingnya lagi, Proposal ACP-13 juga menangani isu risiko regulasi yang dihadapi oleh platform kontrak pintar tanpa izin (seperti C-Chain). Sebagai contoh, pemerintah AS telah memberlakukan sanksi OFAC pada beberapa alamat Ethereum tertentu, memaksa validator, pengembang, dan pengirim yang terregulasi untuk mengecualikan transaksi spesifik agar tetap patuh. Dengan membebaskan validator subnet dari persyaratan untuk berpartisipasi dalam konsensus Mainnet, ACP-13 secara efektif mengurangi risiko regulasi ini, memberikan lebih banyak kemungkinan bagi entitas di AS yang cenderung untuk mengurangi risiko dalam membangun blockchain.

Arsitektur Subnet

Avalanche berkomitmen untuk menjadi jaringan pilihan bagi pengembang untuk membangun blockchain khusus. Untuk mencapai tujuan ini, sangat penting untuk menyediakan infrastruktur yang interoperabel, fleksibel, dan efisien.

Pesan Warp Avalanche

Di dunia blockchain di mana beberapa rantai bersamaan, interoperabilitas sangat penting. Avalanche Warp Messaging (AWM), sebagai teknologi inti yang disediakan oleh Avalanche, memungkinkan komunikasi antara subnets yang berbeda. Teknologi ini memungkinkan cluster validator dari dua rantai yang berbeda untuk berkomunikasi secara langsung, menghilangkan kebutuhan untuk jembatan pihak ketiga untuk mentransfer data atau aset, sangat menyederhanakan interaksi antara berbagai blockchain dalam jaringan Avalanche. Desain AWM sangat fleksibel, mendukung pengiriman pesan antara semua rantai yang terdaftar di P-Chain, baik itu rantai dasar tanpa izin seperti C-Chain, rantai aplikasi khusus yang sepenuhnya berizin, atau kombinasi dari keduanya.

Pengiriman pesan antar-subnet difasilitasi oleh pengalih, dan pesan-pesan ini diverifikasi menggunakan teknologi tandatangan multi BLS. Subnet penerima mengonfirmasi validitas tandatangan ini dengan meminta informasi ke P-Chain, yang berfungsi sebagai registri untuk pusat validator subnet. Sebagai contoh, misalkan subnet A mengirim pesan ke subnet B. Begitu AWM diaktifkan oleh tindakan pengguna, validator subnet A secara kolektif menandatangani sebuah pesan dan meneruskannya ke subnet B melalui pengalih. Validator subnet B kemudian memverifikasi pesan untuk menentukan apakah ditandatangani oleh sebagian berat staking dari subnet A. Perlu ditekankan bahwa seluruh proses pengiriman pesan, penerimaan, dan verifikasi tidak bergantung pada entitas eksternal apa pun.

Sejak diluncurkan pada Desember 2022, Avalanche Warp Messaging (AWM) telah aktif. Namun, untuk mencapai kompatibilitas dengan Mesin Virtual Ethereum (EVM), sejumlah optimisasi rekayasa yang signifikan diperlukan. Dengan pengenalan ACP-30, standar implementasi seragam untuk pengiriman pesan antar-subnet telah dibentuk di C-Chain dan semua blockchain berbasis EVM dalam jaringan Avalanche.

Proposal komunitas ini resmi berlaku dengan upgrade Durango pada 6 Maret 2024, memungkinkan pengguna untuk dengan mudah mentransfer aset antara berbagai rantai menggunakan alat Teleporter. Dibangun di AWM, Teleporter menyediakan antarmuka sederhana untuk mengirim dan menerima pesan lintas-rantai, sehingga mendukung transfer token ERC-20 antar blockchain dalam jaringan Avalanche. Teleporter dirancang untuk memberikan pengalaman pengguna yang lancar dan dapat diandalkan, termasuk fitur-fitur seperti menghindari duplikat transaksi, menerapkan daftar putih relayer, dan menetapkan biaya transaksi opsional. Dengan adopsi luas standar ACP-30, akan segera diterapkan ke HyperSDK, yang akan lebih memperluas jumlah rantai yang terhubung oleh Teleporter dan meningkatkan interoperabilitas jaringan Avalanche.

VM Subnet dan HyperSDK

Mesin virtual (VM) adalah sistem perangkat lunak yang menentukan perilaku operasional spesifik dari sebuah blockchain dengan menentukan format transaksi, izin akses keadaan, mekanisme gas, dan elemen kunci lainnya. Filosofi desain VM yang berbeda dan implementasinya memiliki dampak yang mendalam pada kinerja dan fungsionalitas aplikasi yang dikembangkan di atasnya. Ambil contoh Ethereum Virtual Machine (EVM) dari Ethereum dan Solana Virtual Machine (SVM) dari Solana. Kedua jenis ini memiliki kompromi desain yang sangat berbeda: EVM dikenal karena komunitas pengembangnya yang besar dan alat pengembangan yang matang, sementara SVM fokus pada mengoptimalkan kinerja melalui runtime multithreaded, kemampuan eksekusi paralel, dan mekanisme biaya transaksi yang ditingkatkan.

Jaringan Avalanche memungkinkan sistem blockchain yang dibangun di atasnya untuk memilih menjalankan mesin virtual yang sudah dibangun sebelumnya, seperti Subnet-EVM yang dirancang khusus untuk kompatibel dengan Subnet, atau mesin virtual kustom pengembang. Mengingat membangun mesin virtual baru adalah tugas yang sangat menantang, sebagian besar rantai di jaringan Avalanche memilih untuk menjalankan Subnet-EVM. Pengembangan HyperSDK bertujuan untuk menurunkan hambatan dalam membuat mesin virtual kustom, memungkinkan pengembang untuk mencapai kustomisasi personal tanpa harus memulai dari awal.

HyperSDK menyediakan kerangka kerja untuk membangun mesin virtual kustom (HyperVM) yang dapat langsung diintegrasikan ke dalam jaringan Avalanche. Dilengkapi dengan pengaturan default yang kuat, kerangka kerja ini memungkinkan pengembang fokus pada pengembangan aplikasi inti tanpa perlu membangun mesin virtual dari awal. Secara teori, HyperSDK dapat mengurangi waktu yang diperlukan untuk mengembangkan mesin virtual dari beberapa bulan menjadi hanya beberapa hari, dengan sangat mempercepat kecepatan tanggapan pasar pengembang.

Pengembangan HyperSDK tidak hanya menandakan tingkat peningkatan kinerja baru untuk Avalanche tetapi juga memperkenalkan mekanisme pemrosesan transaksi canggih yang disebut Vryx. Filosofi desain Vryx terinspirasi oleh beberapa makalah penelitian yang diakui secara luas, terutama makalah Gading Gading yang dirilis oleh Tim Diem (sebelumnya tim Facebook), yang memiliki dampak mendalam bagi blockchain modern seperti Aptos dan Sui. Pada intinya, Vryx memisahkan berbagai langkah pemrosesan transaksi, memungkinkan validator untuk secara bersamaan membangun dan mereplikasi blok. Singkatnya, ini mencapai skalabilitas horizontal throughput dengan mengurangi total waktu yang diperlukan untuk konstruksi blok, replikasi, dan validasi. Ini berarti bahwa Vryx akan secara signifikan meningkatkan kecepatan pemrosesan transaksi jaringan Avalanche, mendorong transaksi per detik (TPS) ke level baru. Meskipun Vryx belum diluncurkan secara resmi, Ava Labs berencana untuk mengintegrasikannya ke dalam HyperSDK menjelang akhir tahun ini. Benchmark kinerja yang akan dirilis oleh Ava Labs akan menunjukkan kinerja efisien Vryx, dengan terobosan TPS yang diharapkan mencapai lebih dari 100.000.

Solusi Database

Dalam upaya untuk mengoptimalkan kinerja dalam desain blockchain, peningkatan kinerja seringkali datang dengan pengorbanan kebutuhan perangkat keras yang lebih tinggi bagi validator. Kebutuhan perangkat keras subnets di masa depan akan dipengaruhi oleh jenis mesin virtual yang dipilih, dan komunitas jaringan utama akan menghadapi keputusan: apakah pengorbanan ini sesuai untuk C-Chain. Biasanya, peningkatan kebutuhan perangkat keras dianggap dapat meningkatkan biaya menjadi validator, yang pada gilirannya dapat mengurangi universalitas operasi node, aspek penting dalam menyeimbangkan kinerja dengan desentralisasi. Meskipun secara teoritis masuk akal, hal ini tidak selalu terjadi dalam operasi praktis. Sebagai contoh, meskipun memiliki kebutuhan perangkat keras yang lebih tinggi, jaringan Solana dapat mempertahankan 1.606 node yang dipertaruhkan, melebihi skala jaringan utama Avalanche. Selain itu, faktor-faktor seperti distribusi geografis node dan server juga merupakan pertimbangan penting dalam diskusi desentralisasi.

Untuk mengambil langkah-langkah lanjutan dalam peningkatan kinerja, Ava Labs sedang mengembangkan solusi database propietari yang disebut Firewood. Firewood bertujuan untuk mengatasi hambatan inti dari manajemen status yang dihadapi dalam proses ekspansi blockchain. Status blockchain merujuk pada foto real-time data relevan yang disimpan dalam sistem, yang berkembang seiring dengan peningkatan penggunaan. Akibatnya, validator perlu dengan cepat mengakses status saat ini untuk pemrosesan transaksi yang efisien, permintaan yang menjadi semakin menantang seiring pertumbuhan status.

Tujuan Firewood adalah untuk meningkatkan basis data MerkleDB yang sebelumnya dikembangkan. Ini mengadopsi mekanisme inovatif untuk menyimpan dan mengambil status blockchain secara efisien dengan mengurangi overhead yang diperlukan untuk memodifikasi status yang ada. Pengenalan mekanisme ini diharapkan dapat menciptakan sistem basis data yang lebih tangguh yang dapat memberikan kemampuan akses status yang cepat, dengan demikian menghilangkan hambatan utama untuk meningkatkan kapasitas pemrosesan transaksi. Ava Labs berharap segera merilis hasil uji benchmark untuk kinerja Firewood untuk menunjukkan kemampuan kinerjanya yang unggul.

Perbandingan Dengan Solusi Teknologi Lainnya

Avalanche bukan satu-satunya tumpukan teknologi yang membangun infrastruktur untuk meluncurkan blockchain. Saat ini, metode yang paling terkenal untuk membangun rantai sendiri termasuk rantai aplikasi (appchains) dalam ekosistem Cosmos dan rollups di Ethereum. Setiap kerangka kerja memiliki serangkaian trade-off sendiri, menarik kelompok pengembang yang berbeda.

Rantai Aplikasi Cosmos

Jaringan Avalanche dan ekosistem Cosmos hampir memiliki tujuan akhir yang identik: menghubungkan rantai-rantai independen asinkron melalui standar pesan yang terdesentralisasi. Kedua platform memungkinkan pengembang untuk membangun blockchain yang mengelola keamanannya sendiri, membutuhkan pembentukan kumpulan validator berkualitas tinggi. Bahkan dengan penerapan ACP-13, deposit 500 AVAX mungkin masih menjadi hambatan untuk menjadi validator subnet. Oleh karena itu, validator yang membayar deposit mungkin lebih cenderung memvalidasi beberapa rantai untuk mendapatkan lebih banyak imbalan dan mengimbangi deposit awal mereka. Saat ini, dalam ekosistem Cosmos, tidak ada mekanisme yang mirip dengan persyaratan deposit 500 AVAX; namun, kita melihat adanya tumpang tindih yang signifikan di antara kumpulan validator appchain. Misalnya, Chorus One, Allnodes, Polkachu, dan Informal Systems adalah validator untuk Celestia, Cosmos Hub, Osmosis, dan dYdX, masing-masing.

Perbandingan ini menyoroti perbedaan dalam desain dan strategi di antara tumpukan teknologi blockchain yang berbeda dan bagaimana mereka menarik dan mempertahankan komunitas validator dan pengembang. Avalanche berusaha menurunkan hambatan masuk melalui proposal ACP-13 untuk memfasilitasi pembuatan dan pemeliharaan lebih banyak subnets dan blockchain, sementara ekosistem Cosmos menarik partisipasi validator tanpa memerlukan deposit awal yang signifikan, menunjukkan dinamika ekosistem dan daya tarik pengembang yang berbeda. Perbedaan ini mencerminkan strategi masing-masing platform dalam menyeimbangkan keamanan, desentralisasi, dan kegunaan.

Saat ini, P-chain dalam jaringan Avalanche berfungsi sebagai sistem registrasi pusat untuk subnets, di mana informasi validator disimpan. Arsitektur ini berarti bahwa meskipun subnets secara teknis independen, mereka dalam beberapa hal bergantung pada P-chain dan tidak dapat beroperasi secara sepenuhnya otonom. Sebagai contoh, distribusi imbalan staking dalam subnets ditentukan oleh P-chain, membatasi kebebasan subnets untuk bereksperimen dengan mekanisme distribusi imbalan baru. Sebaliknya, rantai dalam ekosistem Cosmos memiliki lebih banyak kedaulatan; mereka tidak memiliki pusat terpusat seperti Avalanche, yang memungkinkan mereka lebih banyak kebebasan untuk menyesuaikan dan merancang tumpukan teknologi mereka. Salah satu proposal reformasi yang saat ini sedang dibahas oleh Ava Labs adalah untuk memungkinkan set validator yang dikendalikan oleh subnets untuk mengelola dan melaporkan perubahan apa pun ke P-chain, memberikan lebih banyak otonomi pada subnets sementara P-chain hanya bertindak sebagai jembatan untuk komunikasi lintas-subnet. Proposal ini masih dalam tahap diskusi, dan prospek implementasinya tidak pasti.

Ekosistem Cosmos telah menjalani eksperimen teknis yang luas dalam beberapa tahun terakhir, dengan kasus sukses seperti Terra dan dYdX yang memperlihatkan kemampuannya untuk menangani lalu lintas L1 umum dan memenuhi kebutuhan aplikasi khusus. Dibandingkan dengan 34 subnets dan 36 rantai aktif Avalanche, Cosmos saat ini memiliki 88 rantai aktif, dan komunitas pengembangan besar membawa lebih banyak inovasi ke tumpukan teknologi, seperti modul yang dikembangkan oleh tim eksternal untuk digunakan oleh rantai lain.

Meskipun AWM Avalanche dan protokol IBC Cosmos memiliki kesamaan dalam komunikasi lintas rantai, mereka memiliki perbedaan mendasar dalam mekanisme verifikasi pesan. AWM memanfaatkan P-chain sebagai registri universal untuk tanda tangan validator aktif di semua subnet, sementara IBC tidak memiliki titik verifikasi yang terpadu seperti itu; validator Cosmos perlu menyinkronkan informasi antar rantai dan mencatat lokal set validator rantai lain. Hal ini berarti bahwa saluran antara rantai Cosmos perlu diperbarui secara berkala untuk memastikan keakuratan set validator, memerlukan pengaturan koneksi untuk setiap saluran baru yang dibentuk.

Di kedua teknologi AWM dan IBC, pengiriman pesan lintas rantai bergantung pada pengulang. Namun, dalam ekosistem Cosmos, pekerjaan pengulang tidak langsung menerima insentif ekonomi, seringkali disediakan oleh penyedia layanan berdasarkan kebutuhan bisnis. Meskipun proposal untuk meningkatkan biaya transfer IBC tidak mendapat dukungan luas, ekosistem Cosmos masih berhasil membentuk jaringan pengulang besar, dengan pemain seperti Crossnest, Informal Systems, dan Notional memainkan peran penting. Saat ekosistem sub-jaringan berkembang, membangun jaringan pengulang serupa membutuhkan waktu, namun Teleporter memberikan insentif bagi pengulang dengan memperkenalkan biaya opsional, yang secara teoritis meningkatkan kualitas layanan pengulang dan mempercepat kecepatan transfer aset. Meskipun Teleporter baru online kurang dari sehari, kami akan terus memantau perkembangan ekosistem pengulang.

Mekanisme konsensus Avalanche, menggunakan teknik Subsample, telah berhasil memperluas skala set validator aktif menjadi lebih dari 1.800, yang jauh lebih baik dari rantai Cosmos, di mana jumlah validator biasanya berkisar dari 80 hingga 180. Perluasan ini memungkinkan blockchain tanpa izin untuk berkembang di jaringan Avalanche. Namun, kedua jaringan mendukung pengembang dalam menciptakan rantai dengan set validator berizin, seperti Noble Cosmos dan subnets Evergreen Avalanche. Dengan peluncuran HyperSDK, Vryx, dan Firewood, diharapkan Avalanche dapat memberikan dukungan teknis yang lebih efisien. Namun, peningkatan kinerja spesifik baru akan ditentukan setelah rilis uji benchmark terkait.

Rollups

Rollup memberikan jalur lain untuk meluncurkan blockchain baru pada jaringan Avalanche. Mereka bekerja dengan memperluas kemampuan eksekusi blockchain lain dan mengembalikan data transaksi ke blockchain asli. Opsi implementasi Rollup beragam dan melibatkan teknologi verifikasi status seperti bukti penipuan atau bukti pengetahuan nol, kerangka seperti OP Stack atau Arbitrum Orbit, opsi penyelesaian seperti Ethereum atau rollups lainnya, dan solusi ketersediaan data seperti Ethereum atau Celestia. Desain Rollup secara signifikan memengaruhi keamanan dan stabilitas mereka, jadi ketika merangkum metode konstruksi ini, kita bertujuan untuk membandingkannya dengan konsep meluncurkan blockchain pada jaringan Avalanche.

Satu perbedaan signifikan terletak pada sumber keamanan. Blockchain dalam jaringan Avalanche mengandalkan diri mereka sendiri untuk memastikan keamanan, sementara Rollups mewarisi keamanan dari lapisan dasarnya. Rollups memperluas kemampuan eksekusi dari blockchain yang mendasarinya dengan menciptakan mekanisme yang disediakan oleh lapisan dasar untuk konsensus, penyelesaian, dan dukungan ketersediaan data untuk Rollups. Sebaliknya, subnets pada dasarnya adalah blockchain Layer1 independen yang menyediakan konsensus, penyelesaian, dan ketersediaan data mereka sendiri, memiliki token staking mereka sendiri. Sementara sebagian besar solusi rollup fokus pada rollups yang kompatibel dengan EVM, yang mungkin memiliki batasan kinerja dibandingkan dengan mesin virtual baru, membangun rollups berdasarkan mesin virtual baru atau kustom (seperti fork SVM yang digunakan oleh Eclipse) adalah layak. Subnets Avalanche tetap netral mengenai mesin virtual, artinya subnets dapat menjalankan blockchain berdasarkan mesin virtual apa pun. Meskipun sebagian besar subnets di lingkungan produksi saat ini mendukung EVM, pengenalan MoveVM, mesin virtual berbasis WASM, dan mesin virtual kustom lainnya yang dikembangkan melalui HyperSDK secara bertahap sedang berlangsung.

Dalam kebanyakan arsitektur rollup saat ini, eksekusi transaksi bergantung pada satu penjuruter tunggal yang bertanggung jawab membuat data transaksi menjadi publik ke lapisan ketersediaan data, memastikan keterlihatan publik. Di bawah arsitektur ini, penjuruter menjadi titik kegagalan terpusat potensial; jika terjadi kegagalan sistem, pengguna mungkin tidak dapat menjalankan transaksi lapisan-dua. Meskipun kegagalan tersebut biasanya tidak langsung mengakibatkan kerugian aset pengguna, desain spesifik rollups menentukan tingkat jaminan keamanan. Di sisi lain, jaringan Avalanche memastikan tidak ada titik kegagalan tunggal melalui mekanisme isolasi kesalahan, sehingga bahkan jika P-chain mengalami kegagalan, hal itu hanya memengaruhi komunikasi lintas-rantai, dan aktivitas dalam setiap subnet akan berlanjut secara normal. Hal ini bertentangan dengan penurunan kinerja rollups secara tajam ketika terjadi masalah penyelesaian atau ketersediaan data.

Mekanisme keamanan Avalanche didasarkan pada subnets yang bertanggung jawab atas eksekusi, ketersediaan data, dan konsensus, di mana validator menjalankan semua peran rantai. Seperti kebanyakan rantai berbasis proof-of-stake, validator menerima insentif ekonomi untuk berpartisipasi dalam menjaga keamanan jaringan melalui imbalan inflasi atau biaya transaksi. Sebaliknya, rollups perlu mempublikasikan data transaksi ke lapisan ketersediaan data sehingga lapisan eksekusi dan penyelesaian dapat mengonfirmasi ketersediaan data transaksi. Jika data tidak dipublikasikan, hal ini dapat menyebabkan keadaan rollup tidak dapat diperbarui, sehingga membekukan aset pengguna. Secara teori, pengguna seharusnya dapat mengunduh data blok dan memverifikasi transisi keadaan rollup sendiri untuk memastikan keamanan.

Dalam jaringan Avalanche, karena subnets bertanggung jawab atas keamanan mereka sendiri, biaya menjalankan blockchain pada dasarnya tetap, dengan satu-satunya biaya adalah biaya staking AVAX yang dikurangi oleh rencana ACP-13. Sebaliknya, biaya operasional rollups terutama terdiri dari biaya mempublikasikan data ke lapisan ketersediaan data, yang merupakan biaya variabel yang berubah dengan penggunaan dan biasanya diteruskan kepada pengguna sebagai biaya transaksi. Peluncuran Celestia secara signifikan mengurangi beban ekonomi dari operasi rollups dengan mengurangi biaya ini sebesar 99%.

Keunggulan signifikan dari subnets dibandingkan rollups terletak pada teknologi Avalanche Warp Messaging (AWM) yang mereka adopsi, memberikan interoperabilitas alami dalam jaringan Avalanche. Interoperabilitas ini saat ini kurang dalam rollups, menyebabkan tantangan yang belum terpecahkan dalam komunikasi lintas rollup. Dalam jaringan terisolasi yang dibentuk oleh rollups, aliran dana, komunitas pengguna, dan perhatian pasar telah mulai diversifikasi. Meskipun berbagai solusi jembatan pihak ketiga saat ini ada, setiap solusi didasarkan pada serangkaian mekanisme kepercayaan sendiri.

Saat ini, upaya sedang dilakukan untuk membangun solusi jembatan yang lebih komprehensif menggunakan zk-proofs. Jika dua rollups menggunakan zk-prover yang sama, mereka dapat saling bertukar pesan secara asinkron tanpa mekanisme kepercayaan tambahan. Namun, metode ini juga memiliki keterbatasan. Beberapa tim sedang mengembangkan zk-provers mereka sendiri, masing-masing berharap solusi mereka akan menjadi standar. Hal ini dapat lebih memecah likuiditas antara klaster rollup yang berbeda berdasarkan teknologi yang sama, daripada terbatas pada satu rollup saja, dan komunikasi di luar setiap klaster masih bergantung pada jembatan pihak ketiga. Sebaliknya, Avalanche memungkinkan komunikasi asinkron yang kuat di seluruh jaringan dengan mengadopsi protokol pesan yang seragam, tanpa bergantung pada layanan jembatan pihak ketiga apa pun.

Kesimpulan

Jaringan Avalanche semakin berkembang sebagai platform utama untuk membangun blockchain berkinerja tinggi yang berinteroperasi dengan lancar. Tantangan terbesar mereka akan menarik para pembangun ke dalam ekosistem Avalanche daripada memilih ekosistem pesaing. Fokus yang kuat pada kinerja dan skalabilitas dalam teknologi blockchain dapat menjadi keunggulan kompetitif bagi Avalanche. Kami memperkirakan peluncuran HyperSDK, Vryx, dan Firewood pada paruh kedua tahun ini akan menjadi katalis utama untuk adopsi luas Subnets. Selain itu, diskusi tentang ACP-13 secara ketat difokuskan pada mengurangi hambatan masuk dan meningkatkan tingkat adopsi Subnet. Tujuan ACP-13 adalah untuk memudahkan lebih banyak pengembang dan proyek bergabung dengan jaringan Avalanche dengan menurunkan biaya dan menyederhanakan proses untuk mempromosikan penciptaan dan pertumbuhan Subnets. Langkah-langkah tersebut diharapkan dapat meningkatkan keragaman dan fungsionalitas jaringan Avalanche, sehingga menarik lebih banyak pembangun untuk berpartisipasi dalam ekosistemnya.

Penyangkalan:

  1. Artikel ini dicetak ulang dari [chaincatcher], Semua hak cipta milik penulis asli [Dan SmithJika ada keberatan terhadap cetak ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan cepat.
  2. Penolakan Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
  3. Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.

Analisis mendalam tentang arsitektur Avalanche

Pemula3/26/2024, 2:20:58 AM
Jaringan Avalanche bertujuan untuk membangun blockchain yang dapat berinteroperabilitas, fleksibel, dan berkinerja tinggi, yang secara stabil muncul sebagai platform utama untuk membangun blockchain berkinerja tinggi.

Ringkasan Kunci

  • Platform Avalanche: Avalanche bertujuan membangun blockchain yang dapat dioperasikan, fleksibel, dan berkinerja tinggi.
  • Peningkatan Durango (selesai pada 6 Maret): Memperkenalkan kemampuan komunikasi lintas rantai untuk semua subnets berbasis EVM, menandai kedatangan era interoperabilitas baru di jaringan Avalanche.
  • Peningkatan berbasis kinerja: Peningkatan seperti HyperSDK, Vryx, dan Firewood dijadwalkan akan diimplementasikan pada paruh kedua tahun ini, diharapkan akan mempromosikan adopsi yang luas dari subnets bersama dengan ACP-13.
  • Infrastruktur Avalanche: Memberikan dasar untuk membuat blockchain yang sangat dioptimalkan yang terhubung melalui solusi interoperabilitas asli. Saat ini, Avalanche terkenal dengan C-Chain (Contract Chain)-nya, yang merupakan L1 yang serbaguna kompatibel dengan EVM dengan 37 aplikasi DeFi dan total nilai terkunci melebihi $100 juta, termasuk aplikasi populer seperti Trader Joe, Aave, dan GMX. Namun, pengembangan Avalanche didasarkan pada gagasan bahwa satu rantai yang dioptimalkan untuk status bersama global tidak dapat diskalakan untuk memenuhi kebutuhan dunia modern. Di masa depan, akan ada banyak rantai kinerja tinggi yang memerlukan interaksi yang mulus.

Pendiri dan CEO Ava Labs, Emin Gün Sirer, baru-baru ini merilis peta jalan pengembangan tim, menekankan pentingnya menciptakan platform untuk meluncurkan blockchain heterogen dengan komposabilitas asinkron. Peta jalan berputar di sekitar tiga fokus inti: meningkatkan jumlah subnet, meningkatkan throughput jaringan, dan memperkuat stabilitas mekanisme konsensus.

Avalanche bertujuan untuk memberikan para pengembang kerangka kerja untuk menyesuaikan blockchain sesuai dengan skenario aplikasi tertentu.

Dalam sistem blockchain yang dibangun di atas kerangka teknis Avalanche, tugas validasi bergantung pada Subnet, yang terdiri dari sekelompok node validator. Penting untuk menjelaskan bahwa Subnet itu sendiri bukanlah sebuah blockchain tetapi lebih merupakan kelompok validator yang bertanggung jawab untuk merancang, mengelola, dan menyesuaikan mekanisme operasional dan model ekonomi dari blockchain yang mereka validasi. Sebuah Subnet memiliki kemampuan untuk memvalidasi dari satu hingga beberapa blockchain yang berbeda, tetapi setiap blockchain hanya dapat divalidasi oleh satu Subnet. Dengan cara ini, beragam blockchain yang divalidasi melalui Subnet secara kolektif membangun arsitektur sistem yang luas dari jaringan Avalanche.

Mainnet Adalah Subnet Pertama

Di bawah bimbingan konsep arsitektur modular yang populer, para pencipta jaringan Avalanche telah merancang struktur inovatif: Mainnet. Jaringan ini mengoptimalkan alokasi sumber daya dengan membagi fungsionalitas kunci menjadi beberapa blockchain independen — C-Chain, X-Chain, dan P-Chain, semuanya awalnya diverifikasi oleh Subnet pertama — Mainnet.

Ketiga rantai tersebut mengadopsi mekanisme konsensus Snowman yang dipelopori oleh tim Ava Labs. Mekanisme ini memastikan keamanan tinggi, konfirmasi cepat, dan skalabilitas dengan melakukan sampel ulang secara berulang. Berbeda dengan mekanisme konsensus lain yang memerlukan komunikasi komprehensif antar node, konsensus Snowman dapat mencapai verifikasi tanpa perlu berkomunikasi secara individual dengan setiap node, sehingga menciptakan mesin kuat untuk mencapai konsensus dengan cepat bahkan dalam kehadiran sejumlah besar validator.

Seperti solusi L1 populer lainnya di pasar, C-Chain menyediakan platform terbuka untuk mengembangkan aplikasi kontrak pintar berbasis Mesin Virtual Ethereum (EVM). Pada siklus sebelumnya, C-Chain telah menyaksikan eksplorasi aktif di ruang DeFi, dengan Total Value Locked (TVL) puncak mencapai $21 miliar, yang didorong terutama oleh platform peminjaman seperti Aave dan Benqi, serta pertukaran terdesentralisasi seperti Trader Joe dan Curve. C-Chain juga telah mengimplementasikan beberapa integrasi kunci untuk memfasilitasi ekspansi aktivitas DeFi, termasuk pencetakan dan penebusan Tether (USDT) dan Circle (USDC) di C-Chain, dengan total nilai saat ini dari USDT dan USDC on-chain mencapai $1,2 miliar. Selain itu, dukungan dari penyedia oracle harga sangat penting untuk aplikasi DeFi seperti pasar peminjaman, dengan Chainlink menjadi penyedia terbesar dengan pangsa pasar 53%, saat ini mendukung 116 aplikasi di C-Chain.

Pada Desember 2023, C-Chain mempertahankan tingkat transaksi rata-rata 40 transaksi per detik (TPS) sepanjang bulan, mencapai puncak 106 TPS dalam satu menit. Meskipun lonjakan volume transaksi sebagian besar disebabkan oleh transaksi ringan (biasanya dianggap kualitas rendah), tetapi masih menunjukkan kinerja unggul dari tumpukan teknologi Avalanche dibandingkan dengan rantai EVM lainnya. Namun, dibandingkan dengan rantai high-throughput seperti Solana, kapasitas pemrosesan transaksi C-Chain relatif lebih rendah, dengan kecepatan transaksi rata-rata yang terakhir biasanya 100 kali lipat dari C-Chain. Untuk meningkatkan kinerja jaringan, platform berencana mendukung rantai high-throughput yang dibangun menggunakan HyperSDK.

X-Chain memiliki fungsi sederhana, hanya bertanggung jawab atas penciptaan dan transfer aset asli jaringan Avalanche. Sebaliknya, P-Chain memainkan peran yang lebih krusial dalam ekosistem teknis Avalanche, berfungsi sebagai registrasi untuk subnets, mencatat status aktif validator dan bobot staking mereka untuk memastikan komunikasi lancar di seluruh subnets.

Saat ini, validator yang berpartisipasi dalam pekerjaan validasi di subnet manapun juga harus bertanggung jawab atas validasi tiga rantai (C-Chain, X-Chain, P-Chain) di Mainnet. Hingga saat ini, Mainnet telah menarik 1.821 node validator, secara kolektif memasang 259 juta token AVAX, menyumbang 59% dari total staking. Untuk menjadi validator di Mainnet, sebuah node harus memasang setidaknya 2.000 AVAX, sementara pemegang token dapat berpartisipasi dalam pemeliharaan jaringan dengan memasang setidaknya 25 AVAX. Sekitar 82% dari total staking berasal dari node itu sendiri, sementara 18% sisanya berasal dari delegator individu. Dibandingkan dengan rantai Proof of Stake (PoS) lainnya, fitur staking likuiditas Avalanche belum banyak diadopsi. Sebagai dua penyedia layanan staking likuiditas terbesar di Avalanche, Benqi dan GoGoPool saat ini hanya menyumbang 3% dari total staking.

Tim Ava Labs telah memperkenalkan Proposal ACP-13 kepada komunitas Avalanche, dengan tujuan untuk mengurangi biaya dan kompleksitas peluncuran subnets. Proposal ini memperkenalkan tipe identitas validator baru —— Subnet-Only Validators (SOV) —— yang tidak perlu melakukan sinkronisasi dan validasi seluruh Mainnet tetapi hanya fokus pada validasi P-Chain. Hal ini karena komunikasi lintas-subnet bergantung sepenuhnya pada mekanisme validasi dari P-Chain. Perubahan ini diharapkan dapat secara signifikan mengurangi biaya tetap awal dari penyebaran subnets, mengoptimalkan alokasi sumber daya perangkat keras validator, mengurangi risiko regulasi bagi klien institusional, dan menjaga interoperabilitas antar subnets.

Dengan aturan saat ini, semua validator subnet harus berpartisipasi dalam validasi tiga rantai Mainnet, memerlukan staking minimum 2.000 AVAX, yang, dengan harga pasar AVAX saat ini, setara dengan sekitar $88.000 modal awal per validator. Proposal ACP-13 bertujuan untuk mengurangi biaya hingga 75% dengan memungkinkan SOV untuk melakukan staking hanya 500 AVAX, karena mereka tidak berpartisipasi dalam validasi Mainnet dan oleh karena itu tidak menerima imbalan jaringan. Namun, bahkan dengan biaya yang dikurangi yang diusulkan, memulai validator subnet masih membutuhkan sekitar $22.000, dan efek sensitivitas harga pada validator potensial masih harus dievaluasi.

Dengan menghapuskan persyaratan validasi untuk C-Chain dan X-Chain, proposal ini memungkinkan validator subnet untuk mengalokasikan sumber daya hardware mereka dengan lebih efisien, fokus pada memelihara rantai mereka sendiri daripada menyebarkan sumber daya untuk mendukung Mainnet. Meskipun persyaratan hardware saat ini untuk Mainnet tidak tinggi, masih ada suara di dalam komunitas yang menyerukan peningkatan konfigurasi hardware untuk meningkatkan kinerja secara keseluruhan. Permintaan ganda ini untuk sumber daya menimbulkan pertanyaan apakah arsitektur teknis Avalanche sepenuhnya berkomitmen untuk menjadi platform berkinerja tinggi.

Lebih pentingnya lagi, Proposal ACP-13 juga menangani isu risiko regulasi yang dihadapi oleh platform kontrak pintar tanpa izin (seperti C-Chain). Sebagai contoh, pemerintah AS telah memberlakukan sanksi OFAC pada beberapa alamat Ethereum tertentu, memaksa validator, pengembang, dan pengirim yang terregulasi untuk mengecualikan transaksi spesifik agar tetap patuh. Dengan membebaskan validator subnet dari persyaratan untuk berpartisipasi dalam konsensus Mainnet, ACP-13 secara efektif mengurangi risiko regulasi ini, memberikan lebih banyak kemungkinan bagi entitas di AS yang cenderung untuk mengurangi risiko dalam membangun blockchain.

Arsitektur Subnet

Avalanche berkomitmen untuk menjadi jaringan pilihan bagi pengembang untuk membangun blockchain khusus. Untuk mencapai tujuan ini, sangat penting untuk menyediakan infrastruktur yang interoperabel, fleksibel, dan efisien.

Pesan Warp Avalanche

Di dunia blockchain di mana beberapa rantai bersamaan, interoperabilitas sangat penting. Avalanche Warp Messaging (AWM), sebagai teknologi inti yang disediakan oleh Avalanche, memungkinkan komunikasi antara subnets yang berbeda. Teknologi ini memungkinkan cluster validator dari dua rantai yang berbeda untuk berkomunikasi secara langsung, menghilangkan kebutuhan untuk jembatan pihak ketiga untuk mentransfer data atau aset, sangat menyederhanakan interaksi antara berbagai blockchain dalam jaringan Avalanche. Desain AWM sangat fleksibel, mendukung pengiriman pesan antara semua rantai yang terdaftar di P-Chain, baik itu rantai dasar tanpa izin seperti C-Chain, rantai aplikasi khusus yang sepenuhnya berizin, atau kombinasi dari keduanya.

Pengiriman pesan antar-subnet difasilitasi oleh pengalih, dan pesan-pesan ini diverifikasi menggunakan teknologi tandatangan multi BLS. Subnet penerima mengonfirmasi validitas tandatangan ini dengan meminta informasi ke P-Chain, yang berfungsi sebagai registri untuk pusat validator subnet. Sebagai contoh, misalkan subnet A mengirim pesan ke subnet B. Begitu AWM diaktifkan oleh tindakan pengguna, validator subnet A secara kolektif menandatangani sebuah pesan dan meneruskannya ke subnet B melalui pengalih. Validator subnet B kemudian memverifikasi pesan untuk menentukan apakah ditandatangani oleh sebagian berat staking dari subnet A. Perlu ditekankan bahwa seluruh proses pengiriman pesan, penerimaan, dan verifikasi tidak bergantung pada entitas eksternal apa pun.

Sejak diluncurkan pada Desember 2022, Avalanche Warp Messaging (AWM) telah aktif. Namun, untuk mencapai kompatibilitas dengan Mesin Virtual Ethereum (EVM), sejumlah optimisasi rekayasa yang signifikan diperlukan. Dengan pengenalan ACP-30, standar implementasi seragam untuk pengiriman pesan antar-subnet telah dibentuk di C-Chain dan semua blockchain berbasis EVM dalam jaringan Avalanche.

Proposal komunitas ini resmi berlaku dengan upgrade Durango pada 6 Maret 2024, memungkinkan pengguna untuk dengan mudah mentransfer aset antara berbagai rantai menggunakan alat Teleporter. Dibangun di AWM, Teleporter menyediakan antarmuka sederhana untuk mengirim dan menerima pesan lintas-rantai, sehingga mendukung transfer token ERC-20 antar blockchain dalam jaringan Avalanche. Teleporter dirancang untuk memberikan pengalaman pengguna yang lancar dan dapat diandalkan, termasuk fitur-fitur seperti menghindari duplikat transaksi, menerapkan daftar putih relayer, dan menetapkan biaya transaksi opsional. Dengan adopsi luas standar ACP-30, akan segera diterapkan ke HyperSDK, yang akan lebih memperluas jumlah rantai yang terhubung oleh Teleporter dan meningkatkan interoperabilitas jaringan Avalanche.

VM Subnet dan HyperSDK

Mesin virtual (VM) adalah sistem perangkat lunak yang menentukan perilaku operasional spesifik dari sebuah blockchain dengan menentukan format transaksi, izin akses keadaan, mekanisme gas, dan elemen kunci lainnya. Filosofi desain VM yang berbeda dan implementasinya memiliki dampak yang mendalam pada kinerja dan fungsionalitas aplikasi yang dikembangkan di atasnya. Ambil contoh Ethereum Virtual Machine (EVM) dari Ethereum dan Solana Virtual Machine (SVM) dari Solana. Kedua jenis ini memiliki kompromi desain yang sangat berbeda: EVM dikenal karena komunitas pengembangnya yang besar dan alat pengembangan yang matang, sementara SVM fokus pada mengoptimalkan kinerja melalui runtime multithreaded, kemampuan eksekusi paralel, dan mekanisme biaya transaksi yang ditingkatkan.

Jaringan Avalanche memungkinkan sistem blockchain yang dibangun di atasnya untuk memilih menjalankan mesin virtual yang sudah dibangun sebelumnya, seperti Subnet-EVM yang dirancang khusus untuk kompatibel dengan Subnet, atau mesin virtual kustom pengembang. Mengingat membangun mesin virtual baru adalah tugas yang sangat menantang, sebagian besar rantai di jaringan Avalanche memilih untuk menjalankan Subnet-EVM. Pengembangan HyperSDK bertujuan untuk menurunkan hambatan dalam membuat mesin virtual kustom, memungkinkan pengembang untuk mencapai kustomisasi personal tanpa harus memulai dari awal.

HyperSDK menyediakan kerangka kerja untuk membangun mesin virtual kustom (HyperVM) yang dapat langsung diintegrasikan ke dalam jaringan Avalanche. Dilengkapi dengan pengaturan default yang kuat, kerangka kerja ini memungkinkan pengembang fokus pada pengembangan aplikasi inti tanpa perlu membangun mesin virtual dari awal. Secara teori, HyperSDK dapat mengurangi waktu yang diperlukan untuk mengembangkan mesin virtual dari beberapa bulan menjadi hanya beberapa hari, dengan sangat mempercepat kecepatan tanggapan pasar pengembang.

Pengembangan HyperSDK tidak hanya menandakan tingkat peningkatan kinerja baru untuk Avalanche tetapi juga memperkenalkan mekanisme pemrosesan transaksi canggih yang disebut Vryx. Filosofi desain Vryx terinspirasi oleh beberapa makalah penelitian yang diakui secara luas, terutama makalah Gading Gading yang dirilis oleh Tim Diem (sebelumnya tim Facebook), yang memiliki dampak mendalam bagi blockchain modern seperti Aptos dan Sui. Pada intinya, Vryx memisahkan berbagai langkah pemrosesan transaksi, memungkinkan validator untuk secara bersamaan membangun dan mereplikasi blok. Singkatnya, ini mencapai skalabilitas horizontal throughput dengan mengurangi total waktu yang diperlukan untuk konstruksi blok, replikasi, dan validasi. Ini berarti bahwa Vryx akan secara signifikan meningkatkan kecepatan pemrosesan transaksi jaringan Avalanche, mendorong transaksi per detik (TPS) ke level baru. Meskipun Vryx belum diluncurkan secara resmi, Ava Labs berencana untuk mengintegrasikannya ke dalam HyperSDK menjelang akhir tahun ini. Benchmark kinerja yang akan dirilis oleh Ava Labs akan menunjukkan kinerja efisien Vryx, dengan terobosan TPS yang diharapkan mencapai lebih dari 100.000.

Solusi Database

Dalam upaya untuk mengoptimalkan kinerja dalam desain blockchain, peningkatan kinerja seringkali datang dengan pengorbanan kebutuhan perangkat keras yang lebih tinggi bagi validator. Kebutuhan perangkat keras subnets di masa depan akan dipengaruhi oleh jenis mesin virtual yang dipilih, dan komunitas jaringan utama akan menghadapi keputusan: apakah pengorbanan ini sesuai untuk C-Chain. Biasanya, peningkatan kebutuhan perangkat keras dianggap dapat meningkatkan biaya menjadi validator, yang pada gilirannya dapat mengurangi universalitas operasi node, aspek penting dalam menyeimbangkan kinerja dengan desentralisasi. Meskipun secara teoritis masuk akal, hal ini tidak selalu terjadi dalam operasi praktis. Sebagai contoh, meskipun memiliki kebutuhan perangkat keras yang lebih tinggi, jaringan Solana dapat mempertahankan 1.606 node yang dipertaruhkan, melebihi skala jaringan utama Avalanche. Selain itu, faktor-faktor seperti distribusi geografis node dan server juga merupakan pertimbangan penting dalam diskusi desentralisasi.

Untuk mengambil langkah-langkah lanjutan dalam peningkatan kinerja, Ava Labs sedang mengembangkan solusi database propietari yang disebut Firewood. Firewood bertujuan untuk mengatasi hambatan inti dari manajemen status yang dihadapi dalam proses ekspansi blockchain. Status blockchain merujuk pada foto real-time data relevan yang disimpan dalam sistem, yang berkembang seiring dengan peningkatan penggunaan. Akibatnya, validator perlu dengan cepat mengakses status saat ini untuk pemrosesan transaksi yang efisien, permintaan yang menjadi semakin menantang seiring pertumbuhan status.

Tujuan Firewood adalah untuk meningkatkan basis data MerkleDB yang sebelumnya dikembangkan. Ini mengadopsi mekanisme inovatif untuk menyimpan dan mengambil status blockchain secara efisien dengan mengurangi overhead yang diperlukan untuk memodifikasi status yang ada. Pengenalan mekanisme ini diharapkan dapat menciptakan sistem basis data yang lebih tangguh yang dapat memberikan kemampuan akses status yang cepat, dengan demikian menghilangkan hambatan utama untuk meningkatkan kapasitas pemrosesan transaksi. Ava Labs berharap segera merilis hasil uji benchmark untuk kinerja Firewood untuk menunjukkan kemampuan kinerjanya yang unggul.

Perbandingan Dengan Solusi Teknologi Lainnya

Avalanche bukan satu-satunya tumpukan teknologi yang membangun infrastruktur untuk meluncurkan blockchain. Saat ini, metode yang paling terkenal untuk membangun rantai sendiri termasuk rantai aplikasi (appchains) dalam ekosistem Cosmos dan rollups di Ethereum. Setiap kerangka kerja memiliki serangkaian trade-off sendiri, menarik kelompok pengembang yang berbeda.

Rantai Aplikasi Cosmos

Jaringan Avalanche dan ekosistem Cosmos hampir memiliki tujuan akhir yang identik: menghubungkan rantai-rantai independen asinkron melalui standar pesan yang terdesentralisasi. Kedua platform memungkinkan pengembang untuk membangun blockchain yang mengelola keamanannya sendiri, membutuhkan pembentukan kumpulan validator berkualitas tinggi. Bahkan dengan penerapan ACP-13, deposit 500 AVAX mungkin masih menjadi hambatan untuk menjadi validator subnet. Oleh karena itu, validator yang membayar deposit mungkin lebih cenderung memvalidasi beberapa rantai untuk mendapatkan lebih banyak imbalan dan mengimbangi deposit awal mereka. Saat ini, dalam ekosistem Cosmos, tidak ada mekanisme yang mirip dengan persyaratan deposit 500 AVAX; namun, kita melihat adanya tumpang tindih yang signifikan di antara kumpulan validator appchain. Misalnya, Chorus One, Allnodes, Polkachu, dan Informal Systems adalah validator untuk Celestia, Cosmos Hub, Osmosis, dan dYdX, masing-masing.

Perbandingan ini menyoroti perbedaan dalam desain dan strategi di antara tumpukan teknologi blockchain yang berbeda dan bagaimana mereka menarik dan mempertahankan komunitas validator dan pengembang. Avalanche berusaha menurunkan hambatan masuk melalui proposal ACP-13 untuk memfasilitasi pembuatan dan pemeliharaan lebih banyak subnets dan blockchain, sementara ekosistem Cosmos menarik partisipasi validator tanpa memerlukan deposit awal yang signifikan, menunjukkan dinamika ekosistem dan daya tarik pengembang yang berbeda. Perbedaan ini mencerminkan strategi masing-masing platform dalam menyeimbangkan keamanan, desentralisasi, dan kegunaan.

Saat ini, P-chain dalam jaringan Avalanche berfungsi sebagai sistem registrasi pusat untuk subnets, di mana informasi validator disimpan. Arsitektur ini berarti bahwa meskipun subnets secara teknis independen, mereka dalam beberapa hal bergantung pada P-chain dan tidak dapat beroperasi secara sepenuhnya otonom. Sebagai contoh, distribusi imbalan staking dalam subnets ditentukan oleh P-chain, membatasi kebebasan subnets untuk bereksperimen dengan mekanisme distribusi imbalan baru. Sebaliknya, rantai dalam ekosistem Cosmos memiliki lebih banyak kedaulatan; mereka tidak memiliki pusat terpusat seperti Avalanche, yang memungkinkan mereka lebih banyak kebebasan untuk menyesuaikan dan merancang tumpukan teknologi mereka. Salah satu proposal reformasi yang saat ini sedang dibahas oleh Ava Labs adalah untuk memungkinkan set validator yang dikendalikan oleh subnets untuk mengelola dan melaporkan perubahan apa pun ke P-chain, memberikan lebih banyak otonomi pada subnets sementara P-chain hanya bertindak sebagai jembatan untuk komunikasi lintas-subnet. Proposal ini masih dalam tahap diskusi, dan prospek implementasinya tidak pasti.

Ekosistem Cosmos telah menjalani eksperimen teknis yang luas dalam beberapa tahun terakhir, dengan kasus sukses seperti Terra dan dYdX yang memperlihatkan kemampuannya untuk menangani lalu lintas L1 umum dan memenuhi kebutuhan aplikasi khusus. Dibandingkan dengan 34 subnets dan 36 rantai aktif Avalanche, Cosmos saat ini memiliki 88 rantai aktif, dan komunitas pengembangan besar membawa lebih banyak inovasi ke tumpukan teknologi, seperti modul yang dikembangkan oleh tim eksternal untuk digunakan oleh rantai lain.

Meskipun AWM Avalanche dan protokol IBC Cosmos memiliki kesamaan dalam komunikasi lintas rantai, mereka memiliki perbedaan mendasar dalam mekanisme verifikasi pesan. AWM memanfaatkan P-chain sebagai registri universal untuk tanda tangan validator aktif di semua subnet, sementara IBC tidak memiliki titik verifikasi yang terpadu seperti itu; validator Cosmos perlu menyinkronkan informasi antar rantai dan mencatat lokal set validator rantai lain. Hal ini berarti bahwa saluran antara rantai Cosmos perlu diperbarui secara berkala untuk memastikan keakuratan set validator, memerlukan pengaturan koneksi untuk setiap saluran baru yang dibentuk.

Di kedua teknologi AWM dan IBC, pengiriman pesan lintas rantai bergantung pada pengulang. Namun, dalam ekosistem Cosmos, pekerjaan pengulang tidak langsung menerima insentif ekonomi, seringkali disediakan oleh penyedia layanan berdasarkan kebutuhan bisnis. Meskipun proposal untuk meningkatkan biaya transfer IBC tidak mendapat dukungan luas, ekosistem Cosmos masih berhasil membentuk jaringan pengulang besar, dengan pemain seperti Crossnest, Informal Systems, dan Notional memainkan peran penting. Saat ekosistem sub-jaringan berkembang, membangun jaringan pengulang serupa membutuhkan waktu, namun Teleporter memberikan insentif bagi pengulang dengan memperkenalkan biaya opsional, yang secara teoritis meningkatkan kualitas layanan pengulang dan mempercepat kecepatan transfer aset. Meskipun Teleporter baru online kurang dari sehari, kami akan terus memantau perkembangan ekosistem pengulang.

Mekanisme konsensus Avalanche, menggunakan teknik Subsample, telah berhasil memperluas skala set validator aktif menjadi lebih dari 1.800, yang jauh lebih baik dari rantai Cosmos, di mana jumlah validator biasanya berkisar dari 80 hingga 180. Perluasan ini memungkinkan blockchain tanpa izin untuk berkembang di jaringan Avalanche. Namun, kedua jaringan mendukung pengembang dalam menciptakan rantai dengan set validator berizin, seperti Noble Cosmos dan subnets Evergreen Avalanche. Dengan peluncuran HyperSDK, Vryx, dan Firewood, diharapkan Avalanche dapat memberikan dukungan teknis yang lebih efisien. Namun, peningkatan kinerja spesifik baru akan ditentukan setelah rilis uji benchmark terkait.

Rollups

Rollup memberikan jalur lain untuk meluncurkan blockchain baru pada jaringan Avalanche. Mereka bekerja dengan memperluas kemampuan eksekusi blockchain lain dan mengembalikan data transaksi ke blockchain asli. Opsi implementasi Rollup beragam dan melibatkan teknologi verifikasi status seperti bukti penipuan atau bukti pengetahuan nol, kerangka seperti OP Stack atau Arbitrum Orbit, opsi penyelesaian seperti Ethereum atau rollups lainnya, dan solusi ketersediaan data seperti Ethereum atau Celestia. Desain Rollup secara signifikan memengaruhi keamanan dan stabilitas mereka, jadi ketika merangkum metode konstruksi ini, kita bertujuan untuk membandingkannya dengan konsep meluncurkan blockchain pada jaringan Avalanche.

Satu perbedaan signifikan terletak pada sumber keamanan. Blockchain dalam jaringan Avalanche mengandalkan diri mereka sendiri untuk memastikan keamanan, sementara Rollups mewarisi keamanan dari lapisan dasarnya. Rollups memperluas kemampuan eksekusi dari blockchain yang mendasarinya dengan menciptakan mekanisme yang disediakan oleh lapisan dasar untuk konsensus, penyelesaian, dan dukungan ketersediaan data untuk Rollups. Sebaliknya, subnets pada dasarnya adalah blockchain Layer1 independen yang menyediakan konsensus, penyelesaian, dan ketersediaan data mereka sendiri, memiliki token staking mereka sendiri. Sementara sebagian besar solusi rollup fokus pada rollups yang kompatibel dengan EVM, yang mungkin memiliki batasan kinerja dibandingkan dengan mesin virtual baru, membangun rollups berdasarkan mesin virtual baru atau kustom (seperti fork SVM yang digunakan oleh Eclipse) adalah layak. Subnets Avalanche tetap netral mengenai mesin virtual, artinya subnets dapat menjalankan blockchain berdasarkan mesin virtual apa pun. Meskipun sebagian besar subnets di lingkungan produksi saat ini mendukung EVM, pengenalan MoveVM, mesin virtual berbasis WASM, dan mesin virtual kustom lainnya yang dikembangkan melalui HyperSDK secara bertahap sedang berlangsung.

Dalam kebanyakan arsitektur rollup saat ini, eksekusi transaksi bergantung pada satu penjuruter tunggal yang bertanggung jawab membuat data transaksi menjadi publik ke lapisan ketersediaan data, memastikan keterlihatan publik. Di bawah arsitektur ini, penjuruter menjadi titik kegagalan terpusat potensial; jika terjadi kegagalan sistem, pengguna mungkin tidak dapat menjalankan transaksi lapisan-dua. Meskipun kegagalan tersebut biasanya tidak langsung mengakibatkan kerugian aset pengguna, desain spesifik rollups menentukan tingkat jaminan keamanan. Di sisi lain, jaringan Avalanche memastikan tidak ada titik kegagalan tunggal melalui mekanisme isolasi kesalahan, sehingga bahkan jika P-chain mengalami kegagalan, hal itu hanya memengaruhi komunikasi lintas-rantai, dan aktivitas dalam setiap subnet akan berlanjut secara normal. Hal ini bertentangan dengan penurunan kinerja rollups secara tajam ketika terjadi masalah penyelesaian atau ketersediaan data.

Mekanisme keamanan Avalanche didasarkan pada subnets yang bertanggung jawab atas eksekusi, ketersediaan data, dan konsensus, di mana validator menjalankan semua peran rantai. Seperti kebanyakan rantai berbasis proof-of-stake, validator menerima insentif ekonomi untuk berpartisipasi dalam menjaga keamanan jaringan melalui imbalan inflasi atau biaya transaksi. Sebaliknya, rollups perlu mempublikasikan data transaksi ke lapisan ketersediaan data sehingga lapisan eksekusi dan penyelesaian dapat mengonfirmasi ketersediaan data transaksi. Jika data tidak dipublikasikan, hal ini dapat menyebabkan keadaan rollup tidak dapat diperbarui, sehingga membekukan aset pengguna. Secara teori, pengguna seharusnya dapat mengunduh data blok dan memverifikasi transisi keadaan rollup sendiri untuk memastikan keamanan.

Dalam jaringan Avalanche, karena subnets bertanggung jawab atas keamanan mereka sendiri, biaya menjalankan blockchain pada dasarnya tetap, dengan satu-satunya biaya adalah biaya staking AVAX yang dikurangi oleh rencana ACP-13. Sebaliknya, biaya operasional rollups terutama terdiri dari biaya mempublikasikan data ke lapisan ketersediaan data, yang merupakan biaya variabel yang berubah dengan penggunaan dan biasanya diteruskan kepada pengguna sebagai biaya transaksi. Peluncuran Celestia secara signifikan mengurangi beban ekonomi dari operasi rollups dengan mengurangi biaya ini sebesar 99%.

Keunggulan signifikan dari subnets dibandingkan rollups terletak pada teknologi Avalanche Warp Messaging (AWM) yang mereka adopsi, memberikan interoperabilitas alami dalam jaringan Avalanche. Interoperabilitas ini saat ini kurang dalam rollups, menyebabkan tantangan yang belum terpecahkan dalam komunikasi lintas rollup. Dalam jaringan terisolasi yang dibentuk oleh rollups, aliran dana, komunitas pengguna, dan perhatian pasar telah mulai diversifikasi. Meskipun berbagai solusi jembatan pihak ketiga saat ini ada, setiap solusi didasarkan pada serangkaian mekanisme kepercayaan sendiri.

Saat ini, upaya sedang dilakukan untuk membangun solusi jembatan yang lebih komprehensif menggunakan zk-proofs. Jika dua rollups menggunakan zk-prover yang sama, mereka dapat saling bertukar pesan secara asinkron tanpa mekanisme kepercayaan tambahan. Namun, metode ini juga memiliki keterbatasan. Beberapa tim sedang mengembangkan zk-provers mereka sendiri, masing-masing berharap solusi mereka akan menjadi standar. Hal ini dapat lebih memecah likuiditas antara klaster rollup yang berbeda berdasarkan teknologi yang sama, daripada terbatas pada satu rollup saja, dan komunikasi di luar setiap klaster masih bergantung pada jembatan pihak ketiga. Sebaliknya, Avalanche memungkinkan komunikasi asinkron yang kuat di seluruh jaringan dengan mengadopsi protokol pesan yang seragam, tanpa bergantung pada layanan jembatan pihak ketiga apa pun.

Kesimpulan

Jaringan Avalanche semakin berkembang sebagai platform utama untuk membangun blockchain berkinerja tinggi yang berinteroperasi dengan lancar. Tantangan terbesar mereka akan menarik para pembangun ke dalam ekosistem Avalanche daripada memilih ekosistem pesaing. Fokus yang kuat pada kinerja dan skalabilitas dalam teknologi blockchain dapat menjadi keunggulan kompetitif bagi Avalanche. Kami memperkirakan peluncuran HyperSDK, Vryx, dan Firewood pada paruh kedua tahun ini akan menjadi katalis utama untuk adopsi luas Subnets. Selain itu, diskusi tentang ACP-13 secara ketat difokuskan pada mengurangi hambatan masuk dan meningkatkan tingkat adopsi Subnet. Tujuan ACP-13 adalah untuk memudahkan lebih banyak pengembang dan proyek bergabung dengan jaringan Avalanche dengan menurunkan biaya dan menyederhanakan proses untuk mempromosikan penciptaan dan pertumbuhan Subnets. Langkah-langkah tersebut diharapkan dapat meningkatkan keragaman dan fungsionalitas jaringan Avalanche, sehingga menarik lebih banyak pembangun untuk berpartisipasi dalam ekosistemnya.

Penyangkalan:

  1. Artikel ini dicetak ulang dari [chaincatcher], Semua hak cipta milik penulis asli [Dan SmithJika ada keberatan terhadap cetak ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan cepat.
  2. Penolakan Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
  3. Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.
Mulai Sekarang
Daftar dan dapatkan Voucher
$100
!