Qu’est-ce qu’Avalanche (AVAX) et comment cela fonctionne-t-il ?

Qu’est-ce qu’Avalanche (AVAX) ?

Avalanche est une blockchain proof-of-stake destinée aux smart contracts, aux actifs numériques et à des réseaux blockchain distincts. Ces réseaux sont appelés Avalanche L1 et peuvent notamment avoir leurs propres règles pour les validateurs et la tokenomics. Le mainnet d’Avalanche a été lancé en septembre 2020.

AVAX est le utility token natif du réseau Avalanche. AVAX est notamment utilisé pour les frais de transaction et pour contribuer à la sécurité du Primary Network via le staking.

Le Primary Network constitue la base du réseau Avalanche et se compose de trois blockchains, chacune ayant sa propre fonction :

• P-Chain (Platform Chain) : gère notamment les validateurs, le staking et les Avalanche L1.
• C-Chain (Contract Chain) : est compatible EVM et est utilisée pour les smart contracts et les applications décentralisées.
• X-Chain (Exchange Chain) : est destinée à la création et au transfert d’actifs numériques.

Ainsi, le staking, les smart contracts et les actifs natifs ne sont pas tous traités sur la même blockchain.

À retenir

• Avalanche est une plateforme proof-of-stake pour les smart contracts, les actifs numériques et les Avalanche L1.
• AVAX est le token natif utilisé pour les frais et le staking sur le Primary Network.
• Le Primary Network se compose de la P-Chain, de la C-Chain et de la X-Chain.
• Le consensus fonctionne grâce à des interrogations aléatoires pondérées par la mise entre validateurs.
• Les Avalanche L1 peuvent choisir leurs propres validateurs, tokens, frais et règles.

Comment fonctionne Avalanche ?

Avalanche répartit les fonctions essentielles sur trois blockchains au sein du Primary Network. Les validateurs sont des participants qui stakent des AVAX et prennent part au traitement et à la vérification des blocs et des transactions. Les validateurs du Primary Network valident les trois chaînes : la P-Chain, la C-Chain et la X-Chain.

La P-Chain gère notamment le staking, les validateurs et l’administration des Avalanche L1. Ici, le staking signifie que des AVAX sont verrouillés afin de participer en tant que validateur au Primary Network.

La C-Chain est conçue pour les smart contracts et les applications décentralisées. Cette chaîne est compatible EVM. Cela signifie que les smart contracts Solidity et de nombreux outils de l’écosystème Ethereum peuvent également être utilisés sur la C-Chain.

La X-Chain prend en charge l’émission et le transfert des actifs natifs d’Avalanche. Il s’agit d’actifs numériques qui peuvent être créés et envoyés directement au sein d’Avalanche.

Chaque chaîne utilise sa propre machine virtuelle. En termes simples, une machine virtuelle détermine quelles transactions sont valides, comment l’état d’une blockchain évolue après une transaction et quelles fonctions la chaîne prend en charge.

Ainsi, la C-Chain utilise avec Coreth une implémentation de l’Ethereum Virtual Machine. La P-Chain utilise la PlatformVM et la X-Chain la AvalancheVM.

Pour le consensus, Avalanche utilise la famille de consensus Snowman. Snowman est conçu pour les blockchains où les blocs sont placés les uns après les autres dans un ordre fixe.

Sur le Primary Network, c’est Snowman++ qui est utilisé. Snowman++ s’appuie sur Snowman et ajoute notamment des règles qui déterminent quel validateur peut proposer un nouveau bloc à un moment donné. Ce système est utilisé sur la P-Chain, la C-Chain et la X-Chain.

Aperçu d’Avalanche (AVAX)

Qu’est-ce qu’une Avalanche L1 ?

Une Avalanche L1 est un réseau autonome au sein de l’écosystème Avalanche. Une telle L1 peut définir ses propres règles concernant notamment les validateurs, les frais de transaction et la tokenomics.

Une L1 peut valider une ou plusieurs blockchains. À l’inverse, chaque blockchain est validée par une seule Avalanche L1. Ainsi, chaque L1 peut former son propre environnement avec ses propres règles et applications.

Une Avalanche L1 peut notamment choisir sa propre machine virtuelle, son token natif, ses frais de transaction, la gestion des validateurs et son modèle de sécurité. Par exemple, une L1 peut fonctionner avec un proof-of-stake permissionless, dans lequel les participants peuvent devenir validateur librement sous certaines conditions, mais aussi avec un modèle permissioned dans lequel seuls des validateurs approuvés peuvent participer.

Depuis la mise à niveau Etna, les validateurs d’une Avalanche L1 n’ont plus besoin de valider également le Primary Network. En revanche, les validateurs de L1 doivent synchroniser la P-Chain. La P-Chain conserve notamment des informations sur les différents ensembles de validateurs au sein d’Avalanche.

Pour la communication entre différentes Avalanche L1, Avalanche Warp Messaging peut être utilisé. Il s’agit d’un système intégré qui permet à différentes L1 d’envoyer et de vérifier des messages entre elles.

Il est important de noter qu’une Avalanche L1 ne dispose pas automatiquement des mêmes validateurs ni de la même sécurité économique que le Primary Network. Chaque L1 détermine en grande partie elle-même la manière dont son propre ensemble de validateurs et sa sécurité sont organisés.

Les performances des différentes L1 sont également séparées les unes des autres. Une forte activité sur une Avalanche L1 ne doit donc pas nécessairement entraîner immédiatement des ralentissements sur une autre L1.

Exemples d’Avalanche L1

Au sein de l’écosystème Avalanche, plusieurs L1 ont été construites pour des usages variés. En voici quelques exemples :

• Gunzilla : une Avalanche L1 développée pour l’écosystème gaming de Gunzilla Games. Le réseau peut être utilisé pour des fonctions blockchain dans les jeux, comme les actifs numériques et les transactions.

• DeFi Kingdoms : utilise sa propre Avalanche L1 pour son jeu blockchain et l’économie associée. Cela permet de traiter les transactions du jeu sur un réseau distinct.

• Dexalot : une Avalanche L1 destinée à l’environnement de trading décentralisé de Dexalot. En utilisant son propre réseau, la plateforme peut configurer sa blockchain spécifiquement pour le trading.

• Beam : une Avalanche L1 axée sur le gaming et les applications blockchain pour les jeux.

• FIFA : dispose de sa propre Avalanche L1 sur laquelle des applications blockchain et des objets de collection numériques peuvent être développés au sein de l’écosystème FIFA.

• Dinari Financial Network : une Avalanche L1 axée sur les applications financières et les actifs tokénisés.

Ces exemples montrent que les Avalanche L1 ne sont pas toutes construites pour le même objectif. Un développeur ou une organisation peut mettre en place son propre réseau et adapter ses règles à des usages comme le gaming, le trading ou la finance.

Comment fonctionne le consensus sur le réseau Avalanche ?

Le consensus est la manière dont un réseau s’accorde sur les transactions et les blocs valides. Avalanche utilise pour cela la famille de consensus Snow, qui comprend Snowball et Snowman.

Au lieu que chaque validateur communique avec tous les autres validateurs pour chaque décision, un validateur interroge à plusieurs reprises un petit groupe aléatoire d’autres validateurs sur leur préférence.

La probabilité qu’un validateur soit sélectionné pour une telle interrogation dépend, sur le Primary Network, de la quantité d’AVAX qu’il a stakée. Les validateurs ayant davantage de mise ont donc plus de chances d’être inclus dans un échantillon.

Supposons qu’un validateur doive déterminer quel bloc est préféré. Le validateur interroge un groupe d’autres validateurs sur leur préférence. Si suffisamment de validateurs donnent la même réponse, le validateur adopte cette préférence. Ce processus est répété plusieurs fois.

Avec les paramètres par défaut, 20 validateurs sont interrogés à chaque tour. Pour obtenir un accord suffisant, 15 voix sont nécessaires. Après 20 tours consécutifs réussis, la décision peut être acceptée.

Snowman applique ce principe à une blockchain linéaire, où les blocs sont placés les uns après les autres dans un ordre fixe. Snowman est utilisé sur la P-Chain, la C-Chain et la X-Chain, et constitue également la base de nombreuses Avalanche L1.

La sécurité de ce modèle de consensus est probabiliste. Cela signifie que la probabilité de blocs acceptés en conflit dépend des paramètres de consensus choisis et des hypothèses concernant les validateurs. Avec les paramètres par défaut, cette probabilité est rendue très faible.

Quel rôle joue AVAX au sein d’Avalanche ?

AVAX remplit plusieurs fonctions au sein du Primary Network d’Avalanche.

Tout d’abord, AVAX est utilisé pour les frais de transaction. Sur la C-Chain, par exemple, vous payez du gas en AVAX pour exécuter des transactions et des smart contracts.

Les frais de transaction sur le Primary Network sont brûlés. Cela signifie que les AVAX utilisés sont définitivement retirés de la circulation.

AVAX est également utilisé pour le staking. Toute personne qui souhaite devenir elle-même validateur du Primary Network doit staker au minimum 2 000 AVAX.

Les détenteurs d’AVAX qui ne souhaitent pas faire tourner eux-mêmes un validateur peuvent déléguer leurs AVAX à un validateur existant. Dans ce cas, un minimum de 25 AVAX est requis.

Plus un validateur a staké d’AVAX, plus son poids relatif est élevé lors des interrogations de consensus sur le Primary Network.

Un validateur ne reçoit une récompense de staking que s’il est suffisamment correct et joignable pendant la période de validation. Pour les périodes de validation commencées à la mise à niveau Helicon du 22 septembre 2026 ou après, un uptime minimal de 90% est requis pour pouvoir prétendre à une récompense.

Le slashing n’est pas utilisé sur le Primary Network. Avec le slashing, une partie des tokens stakés pourrait être retirée à titre de sanction. Un validateur qui ne remplit pas les conditions pour recevoir une récompense ne perd donc pas automatiquement les AVAX stakés chez Avalanche, mais il peut perdre sa récompense de staking.

Les Avalanche L1 peuvent utiliser leurs propres règles pour les validateurs, les frais et les tokens. Une Avalanche L1 n’est donc pas obligée d’utiliser le même modèle de staking ou de token que le Primary Network.

Différence entre Avalanche et d’autres blockchains

Avalanche diffère à plusieurs égards d’autres blockchains Layer 1 connues comme Ethereum, Solana et Cardano. Une différence importante concerne l’architecture du réseau.

Avalanche vs. Ethereum

Ethereum dispose d’un réseau principal unique sur lequel les smart contracts et les transactions sont exécutés. Pour gagner en évolutivité, l’écosystème utilise en outre largement des réseaux Layer 2.

Avalanche a une structure différente. Le Primary Network d’Avalanche se compose déjà de trois chaînes spécialisées :

• la P-Chain pour les validateurs, le staking et la gestion des Avalanche L1 ;
• la C-Chain pour les smart contracts EVM ;
• la X-Chain pour la création et le transfert des actifs natifs d’Avalanche.

En outre, des Avalanche L1 autonomes peuvent être construites au sein d’Avalanche. Une telle L1 peut utiliser ses propres validateurs, règles de token, frais de transaction et machine virtuelle.

La C-Chain ressemble techniquement le plus à Ethereum, car elle prend en charge l’Ethereum Virtual Machine. Les développeurs peuvent ainsi utiliser des smart contracts Solidity et de nombreux outils Ethereum existants.

Le processus de consensus diffère également. Ethereum utilise le Proof of Stake, dans lequel les validateurs proposent des blocs et d’autres validateurs votent à leur sujet. Pour la finalité, des votes représentant au moins deux tiers de l’ETH staké doivent confirmer les checkpoints.

Avalanche utilise le consensus Snowman. Les validateurs interrogent à plusieurs reprises un petit groupe aléatoire d’autres validateurs sur leur préférence. Ainsi, chaque validateur n’a pas besoin de communiquer directement avec tous les autres validateurs pour chaque décision.

Avalanche vs. Solana

Solana est également une Layer 1 rapide pour les smart contracts, mais son architecture diffère fortement de celle d’Avalanche.

Sur Solana, les applications fonctionnent en principe sur la même Layer 1 et partagent la capacité et l’infrastructure du réseau Solana. Avalanche permet au contraire de mettre en place des Avalanche L1 distinctes avec leurs propres validateurs et règles.

Exemple : Un jeu qui utilise sa propre L1 sur Avalanche peut choisir son propre groupe de validateurs et ses propres règles de frais de transaction. Une application qui fonctionne directement sur Solana utilise les règles et les validateurs du réseau Solana.

L’exécution des transactions diffère également. Solana est conçu pour exécuter autant que possible en parallèle les transactions qui utilisent différentes parties de la blockchain. Avalanche répartit l’évolutivité notamment entre différentes chaînes et des L1 autonomes.

Les réseaux adoptent donc des approches différentes : Solana cherche à traiter une grande quantité d’activité sur une seule Layer 1 partagée rapide, tandis qu’Avalanche permet en plus plusieurs L1 autonomes.

Avalanche vs. Cardano

Cardano utilise lui aussi le Proof of Stake, mais son mécanisme de consensus fonctionne différemment.

Cardano utilise Ouroboros. Le temps y est divisé en epochs et en slots. Pour chaque slot, un stake pool peut être choisi pour produire un nouveau bloc. La probabilité d’être sélectionné dépend de la quantité d’ADA associée à un stake pool.

Avalanche n’utilise pas un système comparable dans lequel le consensus repose principalement sur des slot leaders successifs. Avec Snowman, les validateurs interrogent à plusieurs reprises des validateurs sélectionnés aléatoirement sur leur préférence jusqu’à ce qu’une certitude suffisante soit atteinte concernant une décision.

L’architecture du réseau diffère également. Cardano dispose d’une seule Layer 1 principale où l’ADA, le staking et les fonctionnalités de smart contracts se rejoignent. Avalanche répartit les fonctions au sein du Primary Network entre les chaînes P, C et X, et permet en outre des Avalanche L1 autonomes.

Le staking présente aussi une différence pratique. Les détenteurs d’ADA peuvent déléguer leur ADA à un stake pool sans que l’ADA soit verrouillée ; l’ADA peut continuer à être utilisée. Chez Avalanche, l’AVAX est verrouillé pendant une certaine période de staking lorsque vous validez ou déléguez.

Principales différences en bref

La différence la plus importante est donc qu’Avalanche ne cherche pas seulement à faire évoluer une seule blockchain. Le réseau est conçu comme un écosystème dans lequel, en plus du Primary Network, plusieurs Avalanche L1 autonomes peuvent coexister. Chaque L1 peut faire ses propres choix concernant notamment les validateurs, les frais, les tokens et l’exécution.

Ainsi, la décentralisation, les coûts, les performances et la sécurité peuvent varier d’une Avalanche L1 à l’autre. Les caractéristiques du Primary Network ne s’appliquent donc pas automatiquement à chaque L1 construite au sein de l’écosystème Avalanche.

Qui a fondé Avalanche ?

Avalanche a été fondé par Emin Gün Sirer, Kevin Sekniqi et Maofan "Ted" Yin. Ils ont été impliqués dans Ava Labs, l’entreprise qui développe des logiciels essentiels pour le réseau Avalanche.

La famille de consensus derrière Avalanche a d’abord été décrite par un groupe pseudonyme sous le nom de Team Rocket. Plus tard, des recherches académiques sur ces mécanismes de consensus ont été publiées avec notamment Maofan Yin, Kevin Sekniqi, Robbert van Renesse et Emin Gün Sirer comme auteurs.

Robbert van Renesse a donc participé à la recherche sur le consensus, mais n’est pas considéré comme un fondateur d’Avalanche.

Quels sont les avantages d’Avalanche ?

Avalanche présente plusieurs caractéristiques techniques qui peuvent être pertinentes pour les utilisateurs et les développeurs :

• Compatibilité EVM sur la C-Chain : les smart contracts en Solidity et de nombreux outils Ethereum existants peuvent être utilisés sur la C-Chain.

• Consensus efficace : avec le consensus Snow, les validateurs interrogent à plusieurs reprises un petit groupe d’autres validateurs sur leur préférence. Ainsi, chaque validateur n’a pas besoin de communiquer directement avec tous les autres validateurs pour chaque décision.

• Grande liberté pour les Avalanche L1 : une L1 peut utiliser ses propres règles de validation, sa logique d’exécution, ses frais de transaction et ses tokens natifs.

• Isolation des performances entre les L1 : une forte activité sur une Avalanche L1 n’a pas nécessairement d’impact direct sur les performances des autres L1.

• Communication entre les L1 : Avalanche Warp Messaging permet d’échanger des messages entre différentes Avalanche L1.

• Burning des frais sur le Primary Network : les frais de transaction sur le Primary Network sont brûlés et donc définitivement retirés de la circulation.

• Finalité rapide : Avalanche est conçu pour rendre les transactions définitives rapidement après que les validateurs ont atteint un accord suffisant.

Ces caractéristiques ne signifient pas que chaque Avalanche L1 est automatiquement aussi sûre, liquide ou fiable. Cela dépend aussi de la manière dont une L1 spécifique est configurée.

Quels sont les inconvénients d’Avalanche ?

Il existe également plusieurs points d’attention et compromis :

• Seuil de staking élevé pour les validateurs : valider de manière autonome sur le Primary Network nécessite au minimum 2 000 AVAX. Pour la délégation, un minimum de 25 AVAX est requis.

• Absence de slashing : les validateurs qui ne sont pas suffisamment joignables ou corrects ne perdent pas leurs AVAX stakés. Ils peuvent toutefois perdre leur récompense de staking.

• Les L1 dépendent d’un nombre suffisant de validateurs actifs : une Avalanche L1 peut fonctionner normalement tant que des validateurs représentant ensemble au moins environ 80% du poids total des validateurs sont en ligne et actifs. Si cette part baisse trop, la finalité peut ralentir et la L1 peut finalement cesser de traiter les transactions.

• Responsabilité propre des opérateurs de L1 : une Avalanche L1 doit gérer elle-même des éléments tels que l’administration des validateurs, les mises à niveau, les règles de token et la sécurité. Des erreurs lors d’une mise à niveau, par exemple, peuvent avoir de lourdes conséquences pour le réseau.

• Complexité supplémentaire due à plusieurs chaînes : le Primary Network se compose des chaînes P, C et X, chacune ayant sa propre fonction. En outre, les Avalanche L1 peuvent avoir leurs propres règles et leur propre infrastructure. Cela rend le système plus complexe qu’un réseau avec une seule chaîne principale.

• Pas toujours directement aligné sur la dernière version d’Ethereum : la C-Chain et Subnet-EVM prennent actuellement en charge la version Cancun de l’EVM, mais pas encore les modifications plus récentes de Pectra.

Les règles de staking, les conditions de récompense et la prise en charge de l’EVM peuvent évoluer avec les futures mises à niveau du réseau.

En résumé

Avalanche est une plateforme blockchain proof-of-stake pour les smart contracts, les actifs numériques et les Avalanche L1 autonomes. AVAX est le token natif du Primary Network et est notamment utilisé pour les frais de transaction et le staking.

Le Primary Network se compose de trois chaînes aux fonctions différentes : la P-Chain pour le staking, les validateurs et la gestion des L1, la C-Chain pour les smart contracts EVM et la X-Chain pour les actifs natifs d’Avalanche.

Pour le consensus, Avalanche utilise la famille de consensus Snow. Les validateurs parviennent à un accord en interrogeant à plusieurs reprises de petits groupes aléatoires d’autres validateurs sur leur préférence.

Un élément important d’Avalanche est la possibilité de construire des Avalanche L1 autonomes. Celles-ci peuvent utiliser leurs propres validateurs, tokens, frais de transaction et autres règles du réseau.

Cette flexibilité s’accompagne aussi de responsabilités supplémentaires. La sécurité, la disponibilité et les performances d’une Avalanche L1 dépendent en grande partie de la manière dont cette L1 spécifique est configurée et gérée.

Avalanche combine ainsi un Primary Network rapide avec une architecture dans laquelle différentes L1 autonomes peuvent coexister.