Wat is Avalanche (AVAX) en hoe werkt het?

Wat is Avalanche (AVAX)?

Avalanche is een proof-of-stake blockchainplatform voor smart contracts, digitale assets en afzonderlijke blockchainnetwerken. Deze netwerken worden Avalanche L1's genoemd en kunnen onder meer eigen regels voor validators en tokenomics hebben. Het Avalanche-mainnet ging in september 2020 live.

AVAX is de native utility token van het Avalanche Network. AVAX wordt onder meer gebruikt voor transactiekosten en om via staking mee te helpen aan de beveiliging van het Primary Network.

Het Primary Network is de basis van het Avalanche-netwerk en bestaat uit drie blockchains met elk een eigen functie:

• P-Chain (Platform Chain): beheert onder meer validators, staking en Avalanche L1's.
• C-Chain (Contract Chain): is EVM-compatibel en wordt gebruikt voor smart contracts en gedecentraliseerde applicaties.
• X-Chain (Exchange Chain): is bedoeld voor het creëren en overdragen van digitale assets.

Daardoor worden staking, smart contracts en native assets niet allemaal op dezelfde blockchain afgehandeld.

Korte samenvatting

• Avalanche is een proof-of-stake platform voor smart contracts, digitale assets en Avalanche L1's.
• AVAX is de native token voor fees en staking op het Primary Network.
• Het Primary Network bestaat uit de P-Chain, C-Chain en X-Chain.
• Consensus werkt met stake-gewogen, willekeurige bevragingen tussen validators.
• Avalanche L1's kunnen hun eigen validators, tokens, fees en regels kiezen.

Hoe werkt Avalanche?

Avalanche verdeelt belangrijke functies over drie blockchains binnen het Primary Network. Validators zijn deelnemers die AVAX staken en meedoen aan het verwerken en controleren van blokken en transacties. Validators van het Primary Network valideren alle drie de chains: de P-Chain, C-Chain en X-Chain.

De P-Chain regelt onder meer staking, validators en het beheer van Avalanche L1's. Staking betekent hier dat AVAX wordt vastgezet om als validator mee te doen aan het Primary Network.

De C-Chain is bedoeld voor smart contracts en gedecentraliseerde applicaties. Deze chain is EVM-compatibel. Dat betekent dat Solidity-smart contracts en veel tools uit het Ethereum-ecosysteem ook op de C-Chain kunnen worden gebruikt.

De X-Chain ondersteunt de uitgifte en overdracht van native Avalanche-assets. Dit zijn digitale assets die rechtstreeks binnen Avalanche kunnen worden aangemaakt en verstuurd.

Elke chain gebruikt een eigen virtual machine. Een virtual machine bepaalt kort gezegd welke transacties geldig zijn, hoe de toestand van een blockchain verandert na een transactie en welke functies de chain ondersteunt.

Zo gebruikt de C-Chain met Coreth een implementatie van de Ethereum Virtual Machine. De P-Chain gebruikt de PlatformVM en de X-Chain de AvalancheVM.

Voor consensus gebruikt Avalanche de Snowman-consensusfamilie. Snowman is ontworpen voor blockchains waarbij blokken in één vaste volgorde achter elkaar worden geplaatst.

Op het Primary Network wordt Snowman++ gebruikt. Snowman++ bouwt voort op Snowman en voegt onder meer regels toe die bepalen welke validator op een bepaald moment een nieuw blok mag voorstellen. Dit systeem wordt gebruikt op de P-Chain, C-Chain en X-Chain.

Avalanche (AVAX) overzicht

Wat zijn Avalanche L1's?

Een Avalanche L1 is een zelfstandig netwerk binnen het Avalanche-ecosysteem. Zo'n L1 kan eigen regels bepalen voor onder meer validators, transactiekosten en de token-economie.

Een L1 kan één of meerdere blockchains valideren. Andersom geldt dat elke blockchain door precies één Avalanche L1 wordt gevalideerd. Daardoor kan iedere L1 een eigen omgeving vormen met eigen regels en toepassingen.

Een Avalanche L1 kan onder meer zelf kiezen voor een eigen virtual machine, native token, transactiekosten, validatorbeheer en beveiligingsmodel. Een L1 kan bijvoorbeeld werken met permissionless proof-of-stake, waarbij deelnemers onder bepaalde voorwaarden vrij validator kunnen worden, maar ook met een permissioned model waarbij alleen goedgekeurde validators mogen deelnemen.

Sinds de Etna-upgrade hoeven validators van een Avalanche L1 niet meer ook het Primary Network te valideren. Wel moeten L1-validators de P-Chain synchroniseren. De P-Chain houdt onder meer informatie bij over de verschillende validatorsets binnen Avalanche.

Voor communicatie tussen verschillende Avalanche L1's kan Avalanche Warp Messaging worden gebruikt. Dit is een ingebouwd systeem waarmee verschillende L1's berichten naar elkaar kunnen sturen en verifiëren.

Belangrijk is dat een Avalanche L1 niet automatisch dezelfde validators of economische beveiliging heeft als het Primary Network. Iedere L1 bepaalt grotendeels zelf hoe de eigen validatorset en beveiliging worden ingericht.

Ook zijn de prestaties van verschillende L1's van elkaar gescheiden. Veel activiteit op de ene Avalanche L1 hoeft daardoor niet direct voor vertraging op een andere L1 te zorgen.

Voorbeelden van Avalanche L1's

Binnen het Avalanche-ecosysteem bestaan verschillende L1's die voor uiteenlopende toepassingen zijn gebouwd. Enkele voorbeelden zijn:

• Gunzilla: een Avalanche L1 die is ontwikkeld voor het gamingecosysteem van Gunzilla Games. Het netwerk kan worden gebruikt voor blockchainfuncties binnen games, zoals digitale assets en transacties.

• DeFi Kingdoms: gebruikt een eigen Avalanche L1 voor zijn blockchain-game en de bijbehorende economie. Hierdoor kunnen transacties voor het spel op een afzonderlijk netwerk worden verwerkt.

• Dexalot: een Avalanche L1 voor de gedecentraliseerde handelsomgeving van Dexalot. Door een eigen netwerk te gebruiken kan het platform zijn blockchain specifiek inrichten voor handel.

• Beam: een Avalanche L1 die is gericht op gaming en blockchainapplicaties voor games.

• FIFA: heeft een eigen Avalanche L1 waarop blockchainapplicaties en digitale verzamelobjecten binnen het FIFA-ecosysteem kunnen worden gebouwd.

• Dinari Financial Network: een Avalanche L1 die is gericht op financiële toepassingen en tokenized assets.

Deze voorbeelden laten zien dat Avalanche L1's niet allemaal voor hetzelfde doel worden gebouwd. Een ontwikkelaar of organisatie kan een eigen netwerk opzetten en de regels daarvan aanpassen aan bijvoorbeeld gaming, handel of financiële toepassingen.

Hoe werkt consensus op het Avalanche-netwerk?

Consensus is de manier waarop een netwerk het eens wordt over welke transacties en blocks geldig zijn. Avalanche gebruikt hiervoor de Snow-consensusfamilie, waaronder Snowball en Snowman.

In plaats van dat iedere validator voor elke beslissing met alle andere validators communiceert, vraagt een validator herhaaldelijk een kleine, willekeurig gekozen groep andere validators naar hun voorkeur.

De kans dat een validator voor zo'n bevraging wordt geselecteerd, hangt op het Primary Network af van de hoeveelheid AVAX die de validator heeft gestaket. Validators met meer stake hebben daardoor een grotere kans om in een steekproef terecht te komen.

Stel dat een validator moet bepalen welk block de voorkeur heeft. De validator vraagt een groep andere validators om hun voorkeur. Als voldoende validators hetzelfde antwoord geven, neemt de validator die voorkeur over. Dit proces wordt meerdere keren herhaald.

Bij de standaardinstellingen worden per ronde 20 validators bevraagd. Voor voldoende overeenstemming zijn 15 stemmen nodig. Na 20 opeenvolgende succesvolle rondes kan de beslissing worden geaccepteerd.

Snowman past dit principe toe op een lineaire blockchain, waarbij blocks in één vaste volgorde achter elkaar worden geplaatst. Snowman wordt gebruikt op de P-Chain, C-Chain en X-Chain en vormt ook de basis voor veel Avalanche L1's.

De veiligheid van dit consensusmodel is probabilistisch. Dat betekent dat de kans op conflicterende geaccepteerde blocks afhankelijk is van de gekozen consensusinstellingen en de aannames over de validators. Met de standaardinstellingen wordt die kans zeer klein gemaakt.

Welke rol speelt AVAX binnen Avalanche?

AVAX heeft meerdere functies binnen het Avalanche Primary Network.

Allereerst wordt AVAX gebruikt voor transactiekosten. Op de C-Chain betaal je bijvoorbeeld gas in AVAX voor het uitvoeren van transacties en smart contracts.

De transactiekosten op het Primary Network worden verbrand. Dat betekent dat de gebruikte AVAX permanent uit de circulatie wordt gehaald.

Daarnaast wordt AVAX gebruikt voor staking. Wie zelfstandig validator van het Primary Network wil worden, moet minimaal 2.000 AVAX staken.

AVAX-houders die niet zelf een validator willen draaien, kunnen hun AVAX delegeren aan een bestaande validator. Daarvoor geldt een minimum van 25 AVAX.

Hoe meer AVAX een validator heeft gestaket, hoe groter het relatieve gewicht van die validator bij de consensusbevragingen op het Primary Network.

Een validator ontvangt alleen een stakingbeloning als deze tijdens de validatieperiode voldoende correct en bereikbaar is. Voor validatorperiodes die op of na de Helicon-upgrade van 22 september 2026 zijn begonnen, geldt een minimale uptime van 90% om voor een beloning in aanmerking te komen.

Slashing wordt op het Primary Network niet gebruikt. Bij slashing zou een deel van de gestakete tokens als straf kunnen worden afgenomen. Een validator die niet aan de voorwaarden voor een beloning voldoet, verliest bij Avalanche dus niet automatisch de gestakete AVAX, maar kan wel zijn stakingbeloning mislopen.

Avalanche L1's kunnen eigen regels gebruiken voor validators, fees en tokens. Een Avalanche L1 hoeft daarom niet hetzelfde staking- of tokenmodel te gebruiken als het Primary Network.

Verschil tussen Avalanche en andere blockchains

Avalanche verschilt op verschillende punten van andere bekende Layer 1-blockchains zoals Ethereum, Solana en Cardano. Een belangrijk verschil is de opbouw van het netwerk.

Avalanche vs. Ethereum

Ethereum heeft één hoofdnetwerk waarop smart contracts en transacties worden uitgevoerd. Voor extra schaalbaarheid maakt het ecosysteem daarnaast veel gebruik van Layer 2-netwerken.

Avalanche heeft een andere opzet. Het Avalanche Primary Network bestaat zelf al uit drie gespecialiseerde chains:

• de P-Chain voor validators, staking en het beheer van Avalanche L1's;
• de C-Chain voor EVM-smart contracts;
• de X-Chain voor het creëren en overdragen van native Avalanche-assets.

Daarnaast kunnen binnen Avalanche zelfstandige Avalanche L1's worden gebouwd. Zo'n L1 kan eigen validators, tokenregels, transactiekosten en een eigen virtual machine gebruiken.

De C-Chain lijkt technisch het meest op Ethereum, omdat deze de Ethereum Virtual Machine ondersteunt. Developers kunnen daardoor Solidity-smart contracts en veel bestaande Ethereum-tools gebruiken.

Ook het consensusproces verschilt. Ethereum gebruikt Proof of Stake waarbij validators blokken voorstellen en andere validators hierover stemmen. Voor finaliteit moeten stemmen die minimaal twee derde van de gestakete ETH vertegenwoordigen checkpoints bevestigen.

Avalanche gebruikt Snowman-consensus. Validators vragen hierbij herhaaldelijk een kleine, willekeurig gekozen groep andere validators naar hun voorkeur. Hierdoor hoeft niet iedere validator voor iedere beslissing rechtstreeks met alle andere validators te communiceren.

Avalanche vs. Solana

Solana is eveneens een snelle Layer 1 voor smart contracts, maar de architectuur verschilt sterk van die van Avalanche.

Op Solana draaien applicaties in principe op dezelfde Layer 1 en delen ze de capaciteit en infrastructuur van het Solana-netwerk. Avalanche maakt het juist mogelijk om afzonderlijke Avalanche L1's op te zetten met eigen validators en regels.

Voorbeeld: Een game die op Avalanche een eigen L1 gebruikt, kan een eigen validatorgroep en eigen regels voor transactiekosten kiezen. Een applicatie die rechtstreeks op Solana draait, gebruikt de regels en validators van het Solana-netwerk.

Ook de uitvoering van transacties verschilt. Solana is ontworpen om transacties die verschillende onderdelen van de blockchain gebruiken zoveel mogelijk parallel uit te voeren. Avalanche verdeelt schaalbaarheid onder meer over verschillende chains en zelfstandige L1's.

Daardoor kiezen de netwerken voor een andere aanpak: Solana probeert veel activiteit op één snelle gedeelde Layer 1 te verwerken, terwijl Avalanche daarnaast meerdere zelfstandige L1's mogelijk maakt.

Avalanche vs. Cardano

Cardano gebruikt net als Avalanche Proof of Stake, maar het consensusmechanisme werkt anders.

Cardano gebruikt Ouroboros. De tijd wordt daarbij verdeeld in epochs en slots. Voor ieder slot kan een stake pool worden gekozen om een nieuw block te produceren. De kans om hiervoor te worden geselecteerd hangt af van de hoeveelheid ADA die aan een stake pool is gekoppeld.

Avalanche gebruikt geen vergelijkbaar systeem waarbij de consensus hoofdzakelijk rond opeenvolgende slot leaders is opgebouwd. Bij Snowman vragen validators herhaaldelijk willekeurig geselecteerde validators naar hun voorkeur totdat voldoende zekerheid over een beslissing is bereikt.

Ook de netwerkarchitectuur verschilt. Cardano heeft één primaire Layer 1 waarop ADA, staking en smart-contractfunctionaliteit samenkomen. Avalanche verdeelt functies binnen het Primary Network over de P-, C- en X-Chain en maakt daarnaast zelfstandige Avalanche L1's mogelijk.

Bij staking is er eveneens een praktisch verschil. ADA-houders kunnen hun ADA aan een stake pool delegeren zonder dat de ADA daarbij wordt vastgezet; de ADA kan gewoon worden uitgegeven. Bij Avalanche wordt AVAX voor een bepaalde stakingperiode vastgezet wanneer je valideert of delegeert.

Belangrijkste verschillen in het kort

Het belangrijkste verschil is dus dat Avalanche niet alleen één blockchain probeert te schalen. Het netwerk is ontworpen als een ecosysteem waarin naast het Primary Network meerdere zelfstandige Avalanche L1's kunnen bestaan. Iedere L1 kan eigen keuzes maken voor onder meer validators, fees, tokens en uitvoering.

Daardoor kunnen decentralisatie, kosten, prestaties en beveiliging per Avalanche L1 verschillen. De eigenschappen van het Primary Network gelden dus niet automatisch voor iedere L1 die binnen het Avalanche-ecosysteem wordt gebouwd.

Wie heeft Avalanche opgericht?

Avalanche is opgericht door Emin Gün Sirer, Kevin Sekniqi en Maofan "Ted" Yin. Zij waren betrokken bij Ava Labs, het bedrijf dat belangrijke software voor het Avalanche-netwerk ontwikkelt.

De consensusfamilie achter Avalanche werd aanvankelijk beschreven door een pseudonieme groep onder de naam Team Rocket. Later verscheen academisch onderzoek naar deze consensusmechanismen met onder anderen Maofan Yin, Kevin Sekniqi, Robbert van Renesse en Emin Gün Sirer als auteurs.

Robbert van Renesse werkte dus mee aan het onderzoek naar de consensus, maar wordt niet gezien als oprichter van Avalanche.

Wat zijn de voordelen van Avalanche?

Avalanche heeft een aantal technische eigenschappen die voor gebruikers en developers relevant kunnen zijn:

• EVM-compatibiliteit op de C-Chain: Smart contracts in Solidity en veel bestaande Ethereum-tools kunnen op de C-Chain worden gebruikt.

• Efficiënte consensus: Validators vragen bij Snow-consensus herhaaldelijk een kleine groep andere validators naar hun voorkeur. Daardoor hoeft niet iedere validator bij elke beslissing rechtstreeks met alle andere validators te communiceren.

• Veel vrijheid voor Avalanche L1's: Een L1 kan eigen validatorregels, uitvoeringslogica, transactiekosten en native tokens gebruiken.

• Prestatie-isolatie tussen L1's: Veel activiteit op één Avalanche L1 hoeft niet direct invloed te hebben op de prestaties van andere L1's.

• Communicatie tussen L1's: Avalanche Warp Messaging maakt het mogelijk om berichten tussen verschillende Avalanche L1's uit te wisselen.

• Fee burning op het Primary Network: Transactiekosten op het Primary Network worden verbrand en daarmee permanent uit de circulatie gehaald.

• Snelle finaliteit: Avalanche is ontworpen om transacties snel definitief te maken nadat validators voldoende overeenstemming hebben bereikt.

Deze eigenschappen betekenen niet dat iedere Avalanche L1 automatisch even veilig, liquide of betrouwbaar is. Dat hangt ook af van de manier waarop een specifieke L1 is ingericht.

Wat zijn de nadelen van Avalanche?

Er zijn ook verschillende aandachtspunten en trade-offs:

• Hoge stakingdrempel voor validators: Zelfstandig valideren op het Primary Network vereist minimaal 2.000 AVAX. Voor delegatie geldt een minimum van 25 AVAX.

• Geen slashing: Validators die niet voldoende bereikbaar of correct zijn, verliezen hun gestakete AVAX niet. Ze kunnen wel hun stakingbeloning mislopen.

• L1's zijn afhankelijk van voldoende actieve validators: Een Avalanche L1 kan normaal functioneren zolang validators met samen minimaal ongeveer 80% van het totale validatorgewicht online en actief zijn. Zakt dat aandeel te ver, dan kan de finaliteit vertragen en kan de L1 uiteindelijk stoppen met het verwerken van transacties.

• Eigen verantwoordelijkheid voor L1-operators: Een Avalanche L1 moet zelf zaken regelen zoals validatorbeheer, upgrades, tokenregels en beveiliging. Fouten bij bijvoorbeeld een upgrade kunnen grote gevolgen hebben voor het netwerk.

• Extra complexiteit door meerdere chains: Het Primary Network bestaat uit de P-Chain, C-Chain en X-Chain, met ieder een eigen functie. Daarnaast kunnen Avalanche L1's weer eigen regels en infrastructuur hebben. Dat maakt het systeem complexer dan een netwerk met één primaire chain.

• Niet altijd direct gelijk aan de nieuwste Ethereum-versie: De C-Chain en Subnet-EVM ondersteunen momenteel de Cancun-versie van de EVM, maar nog niet nieuwere wijzigingen uit Pectra.

Stakingregels, beloningsvoorwaarden en EVM-ondersteuning kunnen door toekomstige netwerkupgrades veranderen.

Conclusie

Avalanche is een proof-of-stake blockchainplatform voor smart contracts, digitale assets en zelfstandige Avalanche L1's. AVAX is de native token van het Primary Network en wordt onder meer gebruikt voor transactiekosten en staking.

Het Primary Network bestaat uit drie chains met verschillende functies: de P-Chain voor staking, validators en L1-beheer, de C-Chain voor EVM-smart contracts en de X-Chain voor native Avalanche-assets.

Voor consensus gebruikt Avalanche de Snow-consensusfamilie. Validators bereiken overeenstemming door herhaaldelijk kleine, willekeurig gekozen groepen andere validators naar hun voorkeur te vragen.

Een belangrijk onderdeel van Avalanche is de mogelijkheid om zelfstandige Avalanche L1's te bouwen. Deze kunnen eigen validators, tokens, transactiekosten en andere netwerkregels gebruiken.

Die flexibiliteit brengt ook extra verantwoordelijkheid met zich mee. De beveiliging, beschikbaarheid en prestaties van een Avalanche L1 hangen voor een groot deel af van de manier waarop die specifieke L1 is ingericht en beheerd.

Avalanche combineert daarmee een snel Primary Network met een architectuur waarin verschillende zelfstandige L1's naast elkaar kunnen bestaan.