【2023年】仮想通貨アバランチ(AVAX)とは？ 根拠のある 将来性 予想｜ホワイトペーパー

事務員

皆さんは仮想通貨調べる際、どのように調査していますか？
ググるくらいしか私分かんなくて…。

クリプ犬

確かに、自分も最初の方はググるとかSNSを見るとかしか分からなかったな。
でもググった先のサイトとか、分かりやすいの多いからいいんじゃないかな。

事務員

でも、サイトによっては記載していることが違ったり、逆に多いのはほとんど同じ内容書かれていたり、参考にしがたい時があるの…。
自分で根拠のあるものをみて納得したいんだよね～。

クリプ犬

事務員さんも成長したなぁ～(笑)
確かに投資するならなおさら根拠あるものを見たいよね。
そんな時はホワイトペーパーを見てみるといいよ◎

事務員

ホワイトペーパーってなになに？？

ホワイトぺーパーとは？

ホワイトペーパーとはその仮想通貨の開発された目的や技術について、今後の計画などが記載された報告書のようなものです。
ほとんどの仮想通貨にはホワイトペーパーは必ず用意されており、信頼できる報告書です。
気になる仮想通貨がある場合は、必ずホワイトペーパーを見るようにしましょう。

ただ、ホワイトペーパーは全て英語で書かれていたり、技術の事ばかりで何書いているか分からないことも多いです…。

そこで、当サイトでは、仮想通貨毎のホワイトペーパーから読み取れた内容などを用いて今後の予想などしていきます。
ぜひ参考にしていってください◎

結論｜今後の予想

まず今後の予想から記載します。
※今回はホワイトペーパー四種類の内「プラットフォーム」を対象にしています。

結論：今回の分析だと、今後も安心して投資できそうと判断しました。

安心度合い：

過去最高価格は約16000円ほどでしたが、その価格を超えてもおかしくはないのかなと思います。現在は2200円ほど（2023/3/17現在）
やはり、最新のロードマップが確認出来なかったのがマイナスでしたが、それを差し引いても政府で活用されていたり、かなり期待できるプロジェクトであると判断できます。

【良い点】
・業務提携先企業の名前が公開されており、また、資金調達のニュースが豊富かつ金額も大きい点
・Avalancheプラットフォーム上のNFTプロジェクトがかなり活発である点
・開発元などが透明性が高い点

【気になる点】
・ロードマップが公開されているか不明な点。（公開されてそうだが、筆者は確認できず）
・進捗の把握がブログなどにあるが、分かりにくい点

購入できる取引所

2023年4月7日 【実際の使用レビュー】【国内取引所 おすすめ】仮想通貨　取引所 徹底比較してみた。

仮想通貨アバランチとは？

2020年9月にメインネットがリリースされたアバランチ（Avalanche）とは、一秒間に4500回もの取引を処理することができ（例えばBTCの秒間の取引量は4～5回、ETHは15～20回）、そのコストも低コストに抑える事が出来る性能を持つ、dApps(分散型アプリケーション)を構築するためのブロックチェーンプラットフォームです。
また、Avalancheのサブネット技術を政府が応用する例もあります。（メキシコ、キンタナ・ロー州議会で文書の正当性を検証できる仕組みにAvalancheを活用しているとのこと）
その特徴を簡単にまとめました。

【特徴】
・アバランチ特有のコンセンサスアルゴリズムを採用している。
・他のブロックチェーンとの相互運用性がある。（特にイーサリアム）
・セキュリティ面でBTCを上回る側面がある。
・NFT作成機能がある。

参考：コインポスト

簡単に特徴を掴めたところで、ホワイトペーパーの分析に進みましょう。

1.「ホワイトペーパー　確認ポイント」

まず以下の図をご覧ください。
ホワイトペーパーから読み取るべきポイントを簡単にまとめたものです。

ホワイトペーパーからはひとまず、発行上限までの6つの事項が確認できるかチェックしましょう。
仮想通貨は信用できる情報をどれだけ早く正確に手に入れられるかが大事です。
チェック項目を絞っておくことで、少しでも他の方より一歩先へ行けるよう準備しておきましょう。

ただ、ホワイトペーパーの中には、技術的側面が多く記載されたホワイトペーパーや、記載情報が少ないものもあります。
そこで、上記の6つの項目がホワイトペーパーに記載されているかの有無と、無かった場合の簡易的な検索結果をまとめましたので、ぜひご活用下さい。

1-1.ロードマップ（開発スケジュール）｜仮想通貨　アバランチ　将来性

ロードマップとは、丁寧に一言で表すと、「（ある仮想通貨の）今後の計画を記したもの」です。

ホワイトペーパ―の中で、その仮想通貨の今後または現在の進捗具合を知るのに、ロードマップは大きな役割を果たします。このロードマップが細かく書かれている方が投資家にとっても投資対象かどうか判断しやすいですし、綿密な計画を練っている事も判断できるので、ロードマップの粒度も確認したいポイントです。

【AVAX　ロードマップ】：
ホワイトペーパーからは見つけられませんでした。

【検索結果】：
調べたところ、ロードマップへのリンク（https://www.avax.network/roadmap）はホームページにありましたが、ロードマップにはたどり着けませんでした。
もし、ロードマップをご存じの方ご共有頂けますと幸いです。

1-2.発行主体（プロジェクトメンバー）｜仮想通貨 アバランチ 開発メンバー

発行主体は見落としがちですが、しっかり確認しましょう。
時価総額が高くETHのように有名であれば、発行元が不明瞭なことはあり得ませんが、念のためどのホワイトペーパーでも確認するようにしましょう。

【AVAX　発行元】：
ホワイトペーパーに以下四名の記載がありました。
ちなみに開発元会社は米コーネル大学教授で、ブロックチェーン研究の第一人者とされるEmin G¨un Sirer氏が設立した「Ava Labs」です。
その「Ava Labs」の公式HPには下記以外の多くの開発メンバーが紹介されていました。
透明性が高いですね。

・Kevin Sekniqi
・Daniel Laine
・Stephen Buttolph
・Emin G¨un Sirer

1-3.活動拠点（実際に存在するかも併せて）　

開発拠点・活動拠点がしっかり記載してあれば、信用度は上がります。
ただこれからはより非中央集権化が進むと思われるため、活動拠点がしっかりとしているものも少なくなってくるかもしれません。あれば本当に存在しているのか確認してみましょう。

【AVAX　活動拠点】：
ホワイトペーパーからは見つけられませんでした。

【検索結果】：
公式サイトによるとニューヨークとマイアミにオフィスを置いているようです。
ニューヨークの方のオフィスの住所は以下となっております。

New York, NY HQ
United States
263 S 4th St, Brooklyn

1-4.資金調達方法（資金の使い方も併せて）｜仮想通貨 AVAX 将来性

資金の有無はその仮想通貨の将来性にも大きく関わってきます。
資金調達がしっかり公表されており、資金調達した企業が大物であればあるほど世間からの期待は大きいものとなり、価格もそれに比例するものです。
資金調達とは少し話がずれますが、かのイーロンマスクがドージコインに投資をするようなツイートをしたところ、とんでもない高騰を見せました。
たまたま買っていた方羨ましい…。(笑)

【AVAX　資金調達方法】：
ホワイトペーパーからは見つけられませんでした。

【検索結果】：
過去7度に渡る資金調達で約360億円を調達しており、2022年4月には新たに440億円もの資金を調達しているとのニュースがありました。
また、シリコンバレーのインキュベーターであるY combinatorや、Andreessen Horowitz（a16z）を含む21の投資家が出資しているとのこともコインポストの記事から明らかになっております。
今までの調査上、資金の調達に関してこれほどニュースが簡単に見つかるケースは珍しいです。(笑)

参考：コインポスト

1-5.開発目的（具体性のあるものかどうか）｜仮想通貨 アバランチ

開発目的がはっきりしていない仮想通貨は将来性ははっきりいってありません。
もしあなたが本気でどこかの株を買う際、何のためにその会社が存在しているのか調べたりしますよね。
その会社が目的を持たずふんわりやっていそうだなと判断した時投資するでしょうか？
私ならしません…。
ただ、ホワイトペーパーに開発目的が書かれていないからといって将来性が無いとは言い切れません。
ホワイトペーパーが技術に関してを中心に書かれているものも多いためです。

【AVAX　開発目的】：
ホワイトペーパーに以下のような記載がありました。
冒頭でも少し触れましたが、イーサリアムのようなdApp（分散型プラットフォーム）を構築するためのプラットフォームをよりスケーラブルな形でユーザに届けることが目標の様です。

・アバランチの包括的な目的は、デジタル資産の作成、転送、および取引のための統一されたプラットフォームを提供することである。
・アバランチは、高性能でスケーラブル、カスタマイズ可能でセキュアなブロックチェーンプラットフォームです。Avalancheは3つの幅広いユースケースをターゲットにしています。
　‣アプリケーション固有のブロックチェーンの構築、パーミッションド（プライベート）およびパーミッションレス
　‣高度にスケーラブルな分散型アプリケーション（Dapps）の構築と立ち上げ
　‣カスタムルール、契約、ライダーを持つ任意に複雑なデジタル資産（スマートアセット）の構築

1-6.発行上限｜仮想通貨 アバランチ 価格

発行上限はその仮想通貨の価格に大きく影響を及ぼします。
極論を言ってしまうと、もし無限に発行されるものの場合、価格はどこまでも落ちる可能性があります。
上限がきちんと制定されているモノの方が筆者は安心いたします。

【AVAX　発行上限】：
ホワイトペーパーからは見つけられませんでした。

【検索結果】：
最新のcoinmarketcapによると最大供給量は7億2000万枚とのことです。
現在の供給量が約4億2000万枚で、最大供給量の半分3億6000万枚はステーキングの報酬として設定されています。

2.「ホワイトペーパー」

以下では原文のリンクと日本語訳を記載しておりますので是非ご活用ください。

2-1.仮想通貨 アバランチ ホワイトペーパー 原文

6008d7bbf8b10d1eb01e7e16_Avalanche Platform Whitepaper.pdf (website-files.com)

引用：2023/02/05

2-2.仮想通貨 アバランチ ホワイトペーパー 日本語訳

本論文では、Avalanche プラットフォームのアーキテクチャの概要を説明します。主な焦点は、プラットフォームの3つの主要な差別化要因であるエンジン、アーキテクチャモデル、およびガバナンスメカニズムにあります。

1.1 アバランチの目標と原則

アバランチは、高性能でスケーラブル、カスタマイズ可能でセキュアなブロックチェーンプラットフォームです。Avalancheは3つの幅広いユースケースをターゲットにしています。

• アプリケーション固有のブロックチェーンの構築、パーミッションド（プライベート）およびパーミッションレス（パブリック）デプロイメントにまたがる。
• 高度にスケーラブルな分散型アプリケーション（Dapps）の構築と立ち上げ
• カスタムルール、契約、ライダーを持つ任意に複雑なデジタル資産（スマートアセット）の構築

アバランチの包括的な目的は、デジタル資産の作成、転送、および取引のための統一されたプラットフォームを提供することである。デジタル資産の作成、転送、および取引のための統一プラットフォームを提供することです。アバランチは、次のような特性を備えています。

• スケーラブルなアバランチは、大規模なスケーラビリティ、堅牢性、および効率性を実現するように設計されています。コアとなるコンセンサス・エンジンは、インターネットに接続された低電力および高電力のデバイスがシームレスに動作し、低レイテンシで1秒間に非常に多くのトランザクションを実行する、数億ものグローバル・ネットワークをサポートすることが可能です。
  
• セキュアアバランチは、堅牢で高い安全性を実現するように設計されています。古典的なコンセンサスプロトコルは、最大f人の攻撃者に耐えるように設計されており、サイズがf + 1以上の攻撃者に直面すると完全に失敗します。また、中本コンセンサスは、採掘者の51%がビザンチンである場合には安全性が保証されません。一方、アバランチは、攻撃者がある閾値以下であれば非常に強い安全性を保証し、攻撃者がこの閾値を超えると緩やかに劣化する。また、攻撃者が51%を超えても安全性を保証することができる（ただし、生存率は保証しない）。このような強力な安全性保証を提供するパーミッションレスシステムは、本システムが初めてである。
  
• 分散型アバランチは、前例のない分散化を提供するように設計されています。これは、複数のクライアントを実装し、いかなる種類の中央集権的な制御も行わないことを意味します。エコシステムは、異なる利害関係を持つユーザークラス間の分裂を避けるように設計されています。重要なのは、採掘者、開発者、およびユーザーの間に区別がないことです。
  
• ガバナンスと民主主義 $AVAXは、誰でもネットワークに接続し、検証やガバナンスに直接参加することができる、非常に包括的なプラットフォームです。トークン所有者は誰でも、主要な財務パラメータの選択と、システムの進化方法の選択において投票権を持つことができます。
  
• 相互運用可能で柔軟なアバランチは、ベースとなる$AVAXがセキュリティと交換のためのアカウント単位として使用される、多数のブロックチェーン/アセット用の普遍的で柔軟なインフラとなるように設計されています。このシステムは、価値の中立的な方法で、上に構築される多くのブロックチェーンをサポートすることを意図しています。このプラットフォームは、既存のブロックチェーンを簡単に移植し、残高をインポートし、複数のスクリプト言語と仮想マシンをサポートし、複数の展開シナリオを有意義にサポートできるように、基礎から設計されています。

概要:本論文の残りの部分は、大きく4つのセクションに分けられる。セクション 2 では、このプラットフォームを動かすエンジンの詳細を概説する。セクション3では、サブネットワーク、仮想マシン、ブートストラップ、メンバーシップ、ステーキングなど、プラットフォームの背後にあるアーキテクチャモデルについて説明します。セクション4では、主要な経済パラメータの動的な変更を可能にするガバナンスモデルを説明します。最後に、セクション5では、最適化の可能性、ポスト量子暗号、現実的な敵など、様々な周辺トピックを探求している。

命名規則:プラットフォームの名前はアバランチで、通常「アバランチ・プラットフォーム」と呼ばれ、「アバランチ・ネットワーク」または単に「アバランチ」と互換性があり同義である。コードベースは、「v.[0-9].[0-9].[0-100]」という3つの数字の識別子を使ってリリースされ、最初の数字がメジャーリリース、2番目の数字がマイナーリリース、3番目の数字がパッチを識別するようになっています。最初の公開リリースはコードネーム「アバランチ・ボレアリス」のv.1.0.0であり、プラットフォームのネイティブトークンは「$AVAX」と呼ばれている。アバランチプラットフォームで使用されるコンセンサスプロトコルのファミリーは、Snow*ファミリーと呼ばれます。アバランチ、スノーマン、フロスティと呼ばれる3つの具体的なインスタンスがある。

2 エンジン

アバランチプラットフォームの議論は、プラットフォームを動かすコアコンポーネントであるコンセンサスエンジンから始まります。コンセンサスエンジンです。

背景:分散型決済や、より一般的な計算には、複数のマシン間の合意が必要です。そのため、ブロックチェーンや大規模な産業用分散システムには、ノード間の合意を実現するためのコンセンサスプロトコルが不可欠です。この話題は50年近くも広く検討されてきたが、その努力の結果、現在では2つのプロトコル群しか得られていない。すなわち、all-to-all通信に依存する古典的コンセンサスプロトコルと、最長チェーン規則と組み合わせたプルーフ・オブ・ワーク・マイニングに依存するNakamotoコンセンサスである。古典的なコンセンサスプロトコルは、低レイテンシで高スループットですが、多数の参加者に対応できず、メンバーチェンジがあった場合にも堅牢ではないため、許可制でほとんど静的な展開に追いやられています。一方、中本コンセンサスプロトコル[5, 7, 4]は堅牢ですが、確認待ち時間が長く、スループットが低く、セキュリティのために常にエネルギーを消費する必要があるという問題があります。

アバランチによって導入されたSnow*プロトコルファミリーは、古典的なコンセンサスプロトコルの最良の特性とNakamotoコンセンサスの最良の特性を組み合わせたものである。軽量のネットワークサンプリングメカニズムに基づき、システムの正確なメンバーシップに合意する必要なく、低レイテンシと高スループットを実現します。また、コンセンサスプロトコルに直接参加することで、数千から数百万人の参加者に対してもうまくスケールさせることができます。さらに、PoWマイニングを使用しないため、法外なエネルギー消費とそれに伴う生態系への価値の流出を回避し、軽量で環境に優しく、静穏なプロトコルを実現しています。

仕組みと特性：Snow*プロトコルは、ネットワークのサンプリングを繰り返すことで動作します。各ノードは、ランダムに選ばれた一定の大きさの小さな隣接セットをポーリングし、超多数が異なる値をサポートした場合にその提案を切り替えます。サンプリングは収束に達するまで繰り返されますが、これは通常の運用では急速に行われます。

具体的な例を挙げて動作の仕組みを説明する。まず、ある取引がユーザーによって作成され、合意形成手続きに参加しているノードである検証ノードに送られる。その後、ゴシップによってネットワーク上の他のノードに伝搬される。もしそのユーザーが競合する取引、つまりダブルスペンドを発行したらどうなるのだろうか。競合する取引を選択し、ダブルスペンドを防ぐために、各ノードはランダムにノードのサブセットを選択し、問い合わせたノードが競合する取引のうちどれが有効だと考えているか問い合わせる。問い合わせたノードがある取引を支持する超多数の応答を受け取った場合、そのノードは自身の応答をその取引に変更する。ネットワーク内のすべてのノードは、ネットワーク全体が競合するトランザクションの1つについてコンセンサスを得るまでこの手順を繰り返す。
驚くことに、これらのプロトコルは、核となる動作メカニズムが非常に単純であるにもかかわらず、非常に望ましいシステムダイナミクスを導き出し、大規模な展開に適しているのです。

• パーミッションレス、チャーンにオープン、そしてロバスト。最近のブロックチェーン・プロジェクトは、古典的なコンセンサス・プロトコルを採用しているため、参加者全員を把握する必要があります。参加者全体を把握することは、クローズドでパーミッション付きのシステムでは十分に簡単ですが、オープンで分散型のネットワークではますます困難になっています。この制限は、そのようなプロトコルを採用する既存の既存企業に高いセキュリティリスクを課すことになります。これに対して、Snowプロトコルは、2つのノードのネットワークビューに十分な不一致がある場合でも、高い安全性を保証しています。Snowプロトコルの検証者は、継続的に完全なメンバーシップの知識がなくても検証することができます。そのため、パブリックブロックチェーンに最適な堅牢性を備えています。
  
• スケーラブルで非中央集権的 Snowファミリーの中核的な特徴は、基本的なトレードオフを発生させることなくスケーリングできることです。Snowのプロトコルは、バリデータのサブセットに委任することなく、数万から数百万のノードに拡張することが可能です。これらのプロトコルはクラス最高のシステム分散化を実現しており、すべてのノードが完全に検証を行うことができます。直接の継続的な参加は、システムのセキュリティに深い意味を持つ。大規模な参加者に拡張しようとするほぼすべてのプルーフ・オブ・ステーク・プロトコルでは、典型的な運用形態として、検証を分科会に委ねることで拡張を可能にしている。当然ながら、この場合、システムの安全性は分科委員会の破損コストと同じ高さになることを意味する。さらに、分科会はカルテルを形成する可能性がある。Snow型プロトコルでは、このような委任は必要なく、すべてのノードオペレータが常にシステムに対して直接的な発言権を持つことができます。もう一つのデザインは、一般的にステートシャーディングと呼ばれ、トランザクションのシリアライズをバリデータの独立したネットワークに並列化することでスケーラビリティを提供しようとするものである。残念ながら、このような設計では、システムのセキュリティは、最も破損しやすい独立したシャー ドの高さまでしか向上しない。したがって、サブコミットメントエレクションもシャーディングも、 暗号プラットフォームのスケーリング戦略としては適していない。
  
• 適応性がある:Snow*プロトコルは、他の投票ベースのシステムとは異なり、敵が小さいときには高い性能を発揮し、大きな攻撃には高い耐性を発揮することができます。
  
• 非同期的に安全 Snow*プロトコルは、最長連鎖プロトコルとは異なり、安全に動作させるために同期性を必要としないため、ネットワークが分割された場合でも二重消費を防ぐことができます。例えばビットコインでは、同期性の仮定に違反した場合、ビットコインネットワークの独立したフォークに長時間操作することが可能であり、フォークが回復するとあらゆる取引が無効となります。
  
• 低レイテンシー:今日のほとんどのブロックチェーンは、取引や日々の小売店での支払いなどのビジネスアプリケーションをサポートすることができません。取引の確認に数分、あるいは数時間待つことは、単純に実行不可能です。したがって、コンセンサスプロトコルの最も重要でありながら非常に見過ごされている特性の1つは、ファイナリティへの時間です。Snow*プロトコルは通常1秒以下で最終確認に到達しますが、これはロングチェーンプロトコルとシャード化ブロックチェーンの両方よりも大幅に低く、どちらも最終確認の時間は通常数分程度です。
  
• 高いスループット 線形チェーンまたはDAGを構築できるSnow*プロトコルは、完全な分散化を維持しながら、1秒間に数千のトランザクション（5000+ TPS）に到達します。高いTPSを主張する新しいブロックチェーンソリューションは、一般的に分散化とセキュリティをトレードオフし、より集中的で安全でないコンセンサスメカニズムを選択します。一部のプロジェクトでは、高度に制御された環境からの数値を報告しているため、真の性能結果が誤って報告されています。AVAXの報告された数値は、AWS上の2000ノードで実行され、ローエンドのマシンで世界中に地理的に分散された実際の完全実装のアバランチネットワークから直接取得されたものです。各ノードに対してより高い帯域幅のプロビジョニングと署名検証用の専用ハードウェアを想定することで、より高い性能結果（10,000以上）を達成することができます。最後に、前述の指標はベースレイヤーでのものであることに留意してください。レイヤー2のスケーリングソリューションは、これらの結果を大幅に向上させます。

コンセンサスの比較表:表1は、コンセンサスプロトコルの既知の3つのファミリーの違いを、8つの重要な軸で表したものである。

3 プラットフォームの概要

このセクションでは、プラットフォームのアーキテクチャの概要を提供し、様々な実装の詳細について説明します。アバランチ・プラットフォームは、チェーン（およびその上に構築された資産）、実行環境、および展開という3つの関心事をきれいに分離しています。

3.1 アーキテクチャ

サブネットワーク サブネットワーク（subnet）は、ブロックチェーンの状態についてコンセンサスを得るために協力し合うバリデータの動的な集合体である。各ブロックチェーンは1つのサブネットによって検証され、1つのサブネットは任意の数のブロックチェーンを検証することができる。バリデータは任意の数のサブネットのメンバになることができる。サブネットは誰がその中に入るかを決定し、その構成員であるバリデータが特定の特性を持つことを要求することができる。アバランチ・プラットフォームは、任意の数のサブネットの作成と運用をサポートする。新しいサブネットを作成したり、サブネットに参加したりするためには、$AVAX建ての料金を支払う必要がある。

サブネットモデルには以下のような多くの利点があります。

• もしバリデーターがあるサブネットのブロックチェーンに関心がなければ、単にそのサブネットに参加しないだけである。これにより、ネットワークトラフィックを削減し、バリデータに必要な計算資源も削減することができます。これは他のブロックチェーンプロジェクトとは対照的で、すべてのバリデーターが、たとえ興味のない取引であっても、すべての取引を検証しなければならないのである。
• サブネットは誰が入ることができるかを決めるので、プライベートサブネットを作ることができる。つまり、サブネット内の各ブロックチェーンは、信頼できるバリデーターの集合によってのみ検証される。
• 各バリデーターが特定の特性を持つサブネットを作ることができる。例えば、各バリデーターが特定の司法管轄区に所在するサブネットや、各バリデーターが何らかの現実世界の契約に拘束されるサブネットを作成することができる。これはコンプライアンス上の理由から有益である。

デフォルトサブネットと呼ばれる特別なサブネットが1つあります。このサブネットはすべてのバリデータで検証される。(つまり、どのサブネットも検証するためには、Default Subnetも検証しなければなりません)。デフォルトサブネットは、$AVAXが存在し、取引されているブロックチェーンを含む、あらかじめ定義されたブロックチェーンのセットを検証します。

VMはブロックチェーンの設計図であり、オブジェクト指向プログラミング言語におけるクラスがオブジェクトの設計図であるのと同じです。ブロックチェーンのインターフェース、状態、動作は、ブロックチェーンが実行されるVMによって定義されます。ブロックチェーンの以下の特性やその他の特性は、VMによって定義されます。

• ブロックの内容
• ブロックが受理されたときに発生する状態遷移
• ブロックチェーンが公開するAPIとそのエンドポイント
• ディスクに永続化されるデータ

ブロックチェーンは、あるVMを「使用」または「実行」すると言います。ブロックチェーンを作成する際には、実行するVMと、ブロックチェーンの生成状態を指定します。新しいブロックチェーンは、既存のVMを使用して作成することもできますし、開発者が新しいVMをコーディングすることもできます。同じVMを実行するブロックチェーンは任意に多数存在することが可能です。各ブロックチェーンは、同じVMを実行しているものであっても、他から論理的に独立し、独自の状態を維持します。

3.2 ブートストラップ

アバランチに参加するための最初のステップは、ブートストラップである。このプロセスは3段階で行われる。シードアンカーへの接続、ネットワークと状態の発見、そしてバリデーターになることである。

シードアンカー:許可された（つまりハードコードされた）IDのセットなしで動作するピアのネットワークシステムは、ピアを発見するための何らかのメカニズムが必要です。ピアツーピアのファイル共有ネットワークでは、トラッカーのセットが使用される。暗号ネットワークでは、DNSシードノード(シードアンカーと呼ぶ)を使用す るのが一般的なメカニズムであり、シードアンカーは、ネットワークの他のメン バーを発見できる、明確に定義されたシードIPアドレスのセットで構成される。DNSシードノードの役割は、システム内のアクティブな参加者のセットに関する有用な情報を提供することです。同じメカニズムがBitcoin Core [1]で採用されており、ソースコードのsrc/chainparams.cppファイルにハードコードされたシードノードのリストが格納されています。BTCとアバランチの違いは、BTCは正しいDNSシードノードを1つだけ必要とするのに対し、アバランチはアンカーの単純多数決を必要とする点です。例として、新規ユーザーは、十分に確立された評判の良い取引所のセットを通じてネットワークビューをブートストラップすることを選択することができ、そのうちのどれかが個別に信頼されることはありません。しかし、ブートストラップ・ノードのセットはハードコードまたは静的である必要はなく、ユーザーによって提供され得ることに留意されたい。ただし、使いやすさのために、クライアントは、世界観を共有したい取引所などの経済的に重要なアクターを含むデフォルト設定を提供してもよい。シードアンカーになるための障壁はなく、したがって、シードアンカーのセットは、ノードがネットワークに入るかどうかを決定することはできず、ノードは、シードアンカーの任意のセットにアタッチすることによってアバランチピアの最新のネットワークを発見することができるからである。

ネットワークと状態の発見 種のアンカーに接続すると、ノードは最新の状態遷移の集合を問い合わせる。この状態遷移のセットをアクセプタブルフロンティア（acceptable frontier）と呼ぶ。鎖の場合、受理されたフロンティアは最後に受理されたブロックである。DAGの場合、受理されたフロンティアは、受理されたが、受理された子を持たない頂点の集合である。種アンカーから受理されたフロンティアを集めた後、大多数の種アンカーに受理された状態遷移を受理と定義する。そして、サンプリングされたノードと同期することで、正しい状態が抽出される。種アンカー集合の中に過半数の正しいノードが存在する限り、受け入れた状態遷移は少なくとも一つの正しいノードによって受け入れられたとマークされているはずである。

この状態発見プロセスは、ネットワーク発見にも使用される。ネットワークのメンバーシップセットは、バリデータチェーン上で定義される。したがって、バリデータチェーンと同期することで、ノードは 現在のバリデータセットを発見することができる。バリデータ・チェーンについては、次のセクションでさらに説明する。

3.3 シビルの制御と会員制

コンセンサス・プロトコルは、システム内のメンバーのうち、ある閾値までは敵対的である可能性があるという前提で、その安全性を保証している。シビル攻撃とは、あるノードが悪意のあるIDを安易にネットワークに流出させることで、これらの保証を些細なことで無効にしてしまうことである。基本的に、このような攻撃は、存在と偽造困難なリソースの証明を交換することによってのみ抑止することができる[3]。過去のシステムでは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）、経過時間証明（POET）、空間・時間証明（PoST）、権限証明（PoA）にわたるシビル抑止メカニズムの利用が検討されてきた。
つまり、各参加者が経済的コミットメントという形で何らかの「皮膚」を持つ必要があり、それが参加者による不品行に対する経済的障壁となるのです。マイニングリグやハッシュパワー（PoW）、ディスクスペース（PoST）、信頼できるハードウェア（POET）、承認されたID（PoA）など、すべての参加者が何らかの形でステーク（賭け金）を持っています。このステークは、参加者が音声を取得するために負担しなければならない経済的コストの基礎を形成しています。例えば、ビットコインでは、有効なブロックを提供する能力は、提案する参加者のハッシュパワーに正比例します。また、残念ながら、コンセンサスプロトコルとシビル制御機構との間には大きな混乱がある。しかし、コンセンサスプロトコルの選択は、ほとんどの場合、Sybil制御機構の選択と直交していることに留意すべきである。なぜなら、ある特定の選択がコンセンサスプロトコルの基本的な保証に影響を与えるかもしれないからです。しかし、Snow*ファミリーは、これらの既知のメカニズムの多くと、大きな変更を加えることなく結合することができます。
最終的に、セキュリティと参加者のインセンティブをネットワークの利益のために一致させるために、$AVAXはコアとなるシビル制御メカニズムにPoSを選択しました。例えば、マイニングリグの製造（PoW）は、適切なノウハウを持ち、競争力のあるVLSI製造に必要な数十の特許にアクセスできる数人の手に本質的に集中化されたものです。さらに、PoWの採掘は、年間多額の採掘者補助金によって価値が流出しています。同様に、ディスクスペースは大規模なデータセンター事業者が最も多く所有しています。さらに、ハッシュ化のための電気代など、継続的にコストが発生するすべてのシビル制御メカニズムは、環境を破壊するのは言うまでもありませんが、エコシステムから価値を流出させています。その結果、トークンの実現可能性が低くなり、わずかな時間枠で価格が不利に変動すると、システムが動作しなくなる可能性があります。プルーフ・オブ・ワークは本質的に、安価な電力を調達できるコネクションを持つ採掘者を選ぶ。これは採掘者のトランザクションを連続化する能力やエコシステム全体への貢献とはあまり関係がない。このような選択肢の中から、私たちはグリーンでアクセスしやすく、誰にでも開かれたプルーフ・オブ・ステークを選びました。ただし、$AVAXはPoSを使用しているが、アバランチ・ネットワークはPoWとPoSでサブネットを立ち上げることが可能であることに留意されたい。
ステーク（賭け金）は、直接的に経済的な議論を可能にするため、オープンネットワークに参加するための自然なメカニズムです。攻撃の成功確率は、明確に定義された金銭的コスト関数に正比例します。言い換えれば、ステークするノードは、自分のステーク価値を損なうような行動を取らないように経済的に動機づけられている。さらに、このステークには追加の維持コスト（別の資産に投資する機会コスト以外）が発生せず、マイニング機器と異なり、壊滅的な攻撃で使用された場合は完全に消費されるという特性もあります。PoWの場合、採掘装置は単に再利用されるか、または所有者が決定すれば、市場に完全に売却されます。
ネットワークに参加したいノードは、まずステークを立てることで自由に参加することができ、そのステークはネットワークに参加している間、固定されます。ステーク（賭け金）の金額は、ユーザーが決定します。一旦受理されたステークは元に戻すことはできない。主な目標は、ノードが実質的にネットワークの同じほぼ安定したビューを共有することを保証することです。私たちは、最低ステーク期間を1週間のオーダーで設定することを想定しています。
PoSメカニズムを提案する他のシステムとは異なり、$AVAXはスラッシングを使用しないため、ステーキング期間が終了するとすべてのステークが返却されます。このため、クライアントのソフトウェアやハードウェアの故障によってコインが失われるような、望ましくないシナリオを防ぐことができます。これは、予測可能な技術を構築するという我々の設計哲学と一致します。ソフトウェアやハードウェアに欠陥があっても、ステークされたトークンは危険にさらされることはないのです。
アバランチでは、参加を希望するノードがバリデータチェーンに特別なステーキングトランザクションを発行する。ステーク・トランザクションには、ステークする金額、ステークする参加者のステーク・キー、期間、検証が開始される時刻が指定される。トランザクションが受理されると、資金はステーク期間が終了するまでロックされる。最小許容額は、システムによって決定され、実施されます。参加者が置く賭け金額は、後述するように、参加者がコンセンサスプロセスで持つ影響力の大きさと報酬の両方に影響する。指定されたステーク期間は、ステークをロックできる最小および最大の時間枠であるδminとδmaxの間でなければなりません。賭け金と同様に、賭け金期間もシステムの報酬に影響を与えます。ステーキングキーはコンセンサスプロセスでのみ使用され、資産の移動には使用されないため、ステーキングキーの紛失や盗難が資産の損失につながることはありません。

3.4 $AVAXにおけるスマートコントラクト

発売当初、アバランチは、Ethereum仮想マシン（EVM）を通じて、標準的なSolidityベースのスマートコントラクトをサポートしています。私たちは、このプラットフォームが、以下のような、より豊富で強力なスマートコントラクトツールのセットをサポートすることを想定しています。

• オフチェーン実行とオンチェーン検証を備えたスマートコントラクト。
• 並列実行可能なスマートコントラクト。アバランチのどのサブネットでも同じ状態を操作しないスマートコントラクトは、並列実行が可能になる。
• Solidity++と呼ばれる、改良されたSolidity。この新しい言語は、バージョン管理、安全な数学と固定小数点演算、改良された型システム、LLVMへのコンパイル、およびジャストインタイム実行をサポートする予定です。

開発者がEVMサポートを必要としながらも、スマートコントラクトをプライベートサブネットに展開したい場合、新しいサブネットを直接スピンアップすることができます。このようにアバランチは、サブネットを通じて機能別のシャーディングを可能にします。さらに、開発者が現在デプロイされているEthereumスマートコントラクトとの相互作用を必要とする場合、EthereumのスプーンであるAthereumサブネットと相互作用することができます。最後に、開発者がイーサリアム仮想マシンとは異なる実行環境を必要とする場合、DAMLやWASMといった異なる実行環境を実装するサブネットを通じてスマートコントラクトをデプロイすることを選択することができます。サブネットは、VMの挙動を超える追加機能をサポートすることができます。例えば、サブネットはスマートコントラクトを長期間保持する大きなバリデータノードや、コントラクトの状態を非公開で保持するバリデータに対してパフォーマンス要件を強制することができます。

4 ガバナンスと$AVAXトークン

4.1 $AVAXネイティブトークン

通貨政策 ネイティブトークンである$AVAXは、キャップが720, 000, 000トークンに設定され、メインネットの立ち上げ時に360, 000, 000トークンが利用できるキャップサプライ型です。しかし、永続的に造幣速度を焼く他のキャップドサプライ・トークンとは異なり、$AVAXは経済状況の変化に反応するように設計されています。特に、$AVAXの通貨政策の目的は、ユーザーがトークンを賭けることと、プラットフォームで利用できるさまざまなサービスと相互作用するためにトークンを使用することのインセンティブをバランスさせることである。プラットフォームの参加者は、集合的に分散型準備銀行として機能します。アバランチで利用できるレバーは、ステーキング報酬、手数料、エアドロップで、これらはすべて統治可能なパラメータによって影響されます。ステーク報酬はオンチェーンガバナンスによって設定され、上限供給量を決して超えないように設計された関数によって支配されています。ステーキングは、手数料の増加やステーキング報酬の増加によって誘導することができます。一方、手数料を下げ、ステーキング報酬を減らすことで、アバランチプラットフォームサービスへの関与を高めるよう誘導することができます。

Uses

• 決済:真の分散型ピアツーピア決済は、現在の既存企業の性能不足により、業界ではほとんど実現されていない夢です。AVAXはVisaを使った決済と同じくらい強力で使いやすく、完全に信頼できる分散型の方法で、毎秒数千の取引を世界中で行うことができます。さらに、世界中の加盟店にとって、$AVAXはVisaよりも低い手数料という直接的な価値提案を提供します。
• ステーキング:システムの安全性 アバランチ・プラットフォームでは、シビル・コントロールはステーキングによって達成されます。検証を行うには、参加者はコインをロックする、つまりステークする必要があります。検証者は、ステイカーと呼ばれることもありますが、検証サービスに対して、ステーキング量やステーキング期間などの特性に基づいて報酬が支払われます。選択された報酬関数は分散を最小化する必要があり、大口ステーカーが不均衡に多くの報酬を受け取ることがないようにする必要があります。また、参加者はPoWマイニングのような「運」の要素に左右されることはありません。このような報酬スキームは、マイニングプールやステーキングプールの形成を抑制し、ネットワークへの真の分散型、信頼性の高い参加を可能にします。
• アトミックスワップ:システムの中核となるセキュリティを提供するほか、$AVAXトークンは交換の普遍的な単位として機能します。そこから、アバランチ・プラットフォームは、プラットフォーム上で信頼性のない原子スワップをネイティブにサポートすることができ、あらゆるタイプの資産のネイティブで真の分散型交換をアバランチ上で直接行うことができるようになります。

4.2 ガバナンス

他のすべてのタイプのシステムと同様に、アバランチもまた自然な進化と更新に直面するため、ガバナンスはあらゆるプラットフォームの開発と採用にとって重要です。AVAXは、ネットワークの重要なパラメータにオンチェーンガバナンスを提供し、参加者はネットワークへの変更に投票し、ネットワークのアップグレードの決定を民主的に行うことができるようになっています。これには、最小賭け金、鋳造レート、その他の経済的パラメータなどの要素が含まれます。これにより、このプラットフォームは、クラウドオラクルを通じて動的なパラメータ最適化を効果的に実行することができます。ただし、世の中にある他のガバナンス・プラットフォームとは異なり、アバランチはシステムの任意の側面に対する無制限の変更を許可していません。その代わり、あらかじめ決められた数のパラメータのみをガバナンスによって変更することができ、システムをより予測しやすく、安全性を高めることができます。さらに、ガバナンス可能なパラメータはすべて特定の時間範囲内で制限されるため、ヒステリシスを導入し、短時間でのシステムの予測可能性を確保することができます。
システム・パラメータのグローバルに受け入れられる値を見つけるための実行可能なプロセスは、カストディアンのいない分散型システムにとって重要である。アバランチは、その合意メカニズムを使用して、誰もが本質的にシステム全体の投票である特別なトランザクションを提案することができるシステムを構築することができます。参加ノードは誰でもそのような提案を出すことができる。名目報酬レートは、デジタルであれ不換紙幣であれ、あらゆる通貨に影響を与える重要なパラメータである。残念ながら、このパラメータを固定化した暗号通貨は、デフレやインフレを含む様々な問題に直面する可能性があります。そのため、ノミナルリワードレートは、あらかじめ設定された境界の中で、ガバナンスの対象となります。これにより、トークン保有者は、$AVAXが最終的にキャップされるか、キャップされないか、あるいはデフレになるかを選択することができます。
Fで示される取引手数料もまた、ガバナンスの対象となる。Fは事実上タプルであり、様々な指示や取引に関連する手数料を記述しています。最後に、賭け時間および賭け金額も管理可能です。これらのパラメータの一覧は図1に定義されています。

• ∆ : ステーキング量、$AVAXで表示されます。この値は、システムに参加する前にボンドとして配置する必要がある最小のステークを定義します。
• δmin : ノードがシステムに参加するために必要な最小限のステーキング時間。
• δmax : ノードがステーキングできる最大時間。
• ρ : (π∆, τ δmin) → R : 報奨率関数（ミンティング率とも呼ばれる）は、τ δmin ≤ δmax となるように、τ個の連続したδmin 時間枠の間に、参加者の所有下でπ個の公にされたノードが与えられた場合に、そのステーク量の関数として参加者が請求できる報酬を決定するものである。
• F : 料金体系。様々な取引にかかる費用を指定する、管理可能な料金パラメータの集合。

金融システムにおける予測可能性の原則に沿って、$AVAXのガバナンスにはヒステリシスがあり、パラメータの変更はその直近の変化に大きく依存することを意味します。統治可能な各パラメーターには、時間と範囲という2つの制限が関連付けられています。一度、ガバナンストランザクションを使用してパラメータを変更すると、すぐに、かつ、大量のパラメータを再び変更することは非常に難しくなります。これらの難易度と値の制約は、最後の変更から時間が経過するにつれて緩和されます。これにより、短期間でシステムが大きく変化することを防ぎ、ユーザーは短期的にはシステムパラメーターを安全に予測することができ、長期的には強力な制御と柔軟性を手に入れることができます。

5 ディスカッション

5.1 最適化

芝刈り:多くのブロックチェーンプラットフォーム、特にビットコインのようなナカモトコンセンサスを実装しているものは、永久に状態が増大することに悩まされています。これは、プロトコル上、取引の全履歴を保存しなければならないからです。しかし、ブロックチェーンが持続的に成長するためには、古い履歴を刈り取ることができなければなりません。これは、アバランチのような高性能をサポートするブロックチェーンでは特に重要です。
Snow* ファミリーでは枝刈りが簡単です。アルゴリズムの要件によりプルーニングが不可能なBitcoin（および類似のプロトコル）とは異なり、$AVAXではノードが深く、高度にコミットしたDAGの部分を維持する必要はありません。これらのノードは、新しい起動ノードに対して過去の履歴を証明する必要がないため、単にアクティブな状態、すなわち現在の残高と未コミットのトランザクションを保存するだけでよい。
クライアントの種類 アバランチは、アーカイブ、フル、ライトの3種類のクライアントをサポートすることができます。アーカイバルノードは、$AVAX サブネット、ステーキングサブネット、スマートコントラクトサブネットの全履歴を生成まで保存しています。さらに、これらのノードは、バリデーターになることを選択した他のサブネットの全履歴を保存することができる。アーカイバルノードは通常、高いストレージ能力を持つマシンであり、古い状態をダウンロードする際に他のノードから支払われる。一方、フルノードはバリデーションに参加するが、すべての履歴を保存するのでは なく、単にアクティブな状態(たとえば現在のUTXOセット)を保存するだけである。最後に、最小限のリソースを使用してネットワークと安全に相互作用する必要がある場合、アバランチは、履歴をダウンロードまたは同期する必要なく、あるトランザクションがコミットされたことを証明できるライトクライアントをサポートします。ライトクライアントは、安全なコミットメントとネットワーク全体のコンセンサスを確保するために、プロトコルのサンプリングフェーズを繰り返す。したがって、アバランチのライトクライアントは、フルノードと同じセキュリティ保証を提供します。
シャーディング:シャーディングとは、さまざまなシステムリソースを分割して、性能向上や負荷軽減を図ることである。シャーディングの仕組みには様々な種類がある。ネットワーク・シャーディングでは、参加者の集合を別々のサブネットワークに分割し、アルゴリズムの負荷を軽減する。ステート・シャーディングでは、参加者はグローバルな状態から特定の部分のみを保存・維持することに同意する。
アバランチでは、サブネットワーク機能によってシャーディングの第一形態が存在します。例えば、ゴールドのサブネットと不動産のサブネットを立ち上げることができます。この2つのサブネットは完全に並行して存在することができます。ユーザーが保有する金を使用して不動産契約を購入したい場合にのみ、サブネットは相互作用し、その時点でアバランチは2つのサブネット間で原子交換を可能にします。

5.2 懸念事項

ポスト量子暗号:最近、量子コンピュータや量子アルゴリズムの開発が進み、ポスト量子暗号が注目されている。量子コンピュータは、現在普及している暗号プロトコル、特にデジタル署名を破る可能性があることが懸念されています。アバランチのネットワークモデルは、任意の数の仮想マシンを可能にするため、適切なデジタル署名機構を持つ量子耐性仮想マシンをサポートします。我々は、量子抵抗性RLWEベースの署名を含む、いくつかのタイプのデジタル署名スキームが展開されることを想定しています。合意形成機構は、その中核的な動作に重い暗号を仮定していません。この設計であれば、量子安全暗号プリミティブを提供する新しい仮想マシンでシステムを拡張することは簡単です。
現実的な敵対者:アバランチの論文[6]は、完全なポイント・ツー・ポイントモデルで はラウンド適応型敵対者と呼ばれる強力で敵対的な敵対者の存在下で 非常に強い保証を提供しています。言い換えれば、敵対者はすべての正しいノードの状態に常にフルアクセスし、すべての正しいノードのランダムな選択を知っており、さらに正しいノードが自身の状態を更新する機会がある前と後のいつでも自身の状態を更新することができます。事実上、この敵は、正しいノードの状態を直接更新する能力と正しいノード間の通信を変更する能力を除けば、すべてにおいて強力である。しかし、現実には、最強の敵の実用的な実装は、ネットワーク状態の統計的近似値に限定されるため、このような敵は純粋に理論的なものでしかありません。したがって、実際には、最悪のケースを想定した攻撃を展開することは困難であると予想されます。
インクルージョンと平等 パーミッションレス通貨でよくある問題に、「金持ちがより金持ちになる」というものがあります。これは妥当な懸念であり、不適切に実装されたPOSシステムでは、実際に富の創出が、すでにシステムに関与している大企業に不釣り合いに帰属してしまう可能性があるからです。簡単な例として、リーダーベースのコンセンサスプロトコルがあります。このプロトコルでは、小委員会または指定されたリーダーが、運用中にすべての報酬を集め、報酬を集めるために選ばれる確率がステークに比例し、強い報酬複利効果を発生させることができます。また、ビットコインのようなシステムでは、孤児が少なく、仕事の損失が少ないという点で、大きな鉱山労働者が小さな鉱山労働者に比べて割高感を享受するという「ビッグ・ゲット・ビガー」現象がある。これに対し、アバランチは平等主義的な採掘の分配を採用しています。ステーキング・プロトコルに参加するすべての人が、ステークに基づいて平等かつ比例的に報酬を得られます。非常に多くの人々がステーキングに直接参加できるようにすることで、アバランチは何百万人もの人々が等しくステーキングに参加できるよう対応することができるのです。プロトコルに参加するために必要な最低額は、ガバナンスのためにアップされますが、幅広い参加を促すために低い値に初期化されます。これは、少ない配分で参加するために委任が必要ないことも意味している。

6 結論

この論文では、アバランチ・プラットフォームのアーキテクチャについて述べました。古典的なコンセンサスプロトコルを実行するため本質的にスケーラブルでない、あるいは非効率で高い運用コストを強いる中本式コンセンサスを使用する今日の他のプラットフォームと比較して、アバランチは軽量、高速、スケーラブル、安全、かつ効率的である。ネットワークの安全性を確保し、さまざまなインフラコストを支払うためのネイティブ・トークンは、シンプルで後方互換性があります。AVAXは、より高いレベルの分散化を実現し、攻撃に耐え、定足数や委員会の選出なしに数百万ノードまでスケールアップし、したがって参加に制限を課すことなく、他の提案以上の能力を有しています。
コンセンサス・エンジンに加え、アバランチはスタックを革新し、トランザクション管理、ガバナンス、および他のプラットフォームでは利用できない他のコンポーネントの多くに、シンプルだが重要なアイデアを導入しています。プロトコルの各参加者は、強力なガバナンス機構によって可能になったプロトコルの進化に常に影響を与える声を持つことができます。アバランチは高いカスタマイズ性をサポートし、既存のブロックチェーンとほぼ即座にプラグアンドプレイが可能です。

References

1. Bitcoin: bitcoin/bitcoin (Oct 2018), https://github.com/bitcoin/bitcoin
2. Buttolph, S., Moin, A., Sekniqi, K., Sirer, E.G.: Avalanche token paper – token dynamics (2019),
   https://files.avalabs.org/papers/token.pdf
3. Douceur, J.R.: The sybil attack. In: International Workshop on Peer-to-Peer Systems. pp. 251–260. Springer (2002)
4. Eyal, I., Gencer, A.E., Sirer, E.G., van Renesse, R.: Bitcoin-ng: A scalable blockchain protocol. In: 13th USENIX
   Symposium on Networked Systems Design and Implementation, NSDI 2016, Santa Clara, CA, USA, March 16-18,
5. pp. 45–59 (2016), https://www.usenix.org/conference/nsdi16/technical-sessions/presentation/eyal
6. Nakamoto, S.: Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system (2008)
7. Rocket, T.: Snowflake to Avalanche: A novel metastable consensus protocol family for cryptocurrencies. IPFS
   (2018),
   https://ipfs.io/ipfs/QmUy4jh5mGNZvLkjies1RWM4YuvJh5o2FYopNPVYwrRVGV
8. Wood, G.: Ethereum: A secure decentralised generalised transaction ledger (2014)