作者:千山
区块链系统以其“可追溯”、“透明化”、“整维护”等特征闻名业界,各行业领域利用其特性,积极部署各项区块链系统。在元宇宙概念驱动的大势中,依托区块链技术在数字版权的生产、保护、交易,形成了庞大的经济体系。日前,在51CTO主办的MetaCon元宇宙技术大会上,MixLabs创始人梁强带来了主题演讲《IC-区块链破局者》,重点解读了IC的核心技术和生态优势,以及IC为何有望成为元宇宙新一代基础设施。
现将相关演讲内容整理如下,希望对诸君有所启发。
我们团队主要针对IC生态做研究和孵化相关事宜,以下将从基础信息、核心技术、路线图和生态优势四个方面介绍IC,以及它如何成为元宇宙的新一代基础设施。
一、IC简介
IC是由Dfinity基金会支持构建的一款互联网计算机,具有高性能、去中心化、无限拓展等特性,主要用以承载未来Web3.0时代的去中心化应用,从而实现新一代互联网技术革命,所以有时候也叫它互联网计算机。
在团队方面,IC最早起源于Stringlabs孵化的一个项目。目前为止,团队成员主要包含当前区块链领域的顶尖科学家以及来自Google,Amazon,IBM等知名企业的工程师,团队阵容现有多人。
9年比特币诞生,作为区块链的首个应用,它把区块链技术带给了整个行业。比特币如今扮演的角色类似数字黄金,主要解决价值存储问题。
从年到年,以太坊诞生,它相当于把智能合约带给整个行业,令我们的资产具有可编程性。以太坊主要是做去中心化的资产发行和清结算平台,我们也称为区块链2.0时代。
从年之后到现在,也出现了很多公链,这些公链基本上是和以太坊做一些同质化的事情。到去年为止,IC上线,进而带来了新的技术体验。IC是第一个把计算和存储结合起来的新一代基础设施,未来主打可以承载Web3.0时代的大规模的去中心化应用云平台。
二、核心技术
2.1Subnet(子网)
IC由N个对等子网组成。子网主要分两种类型,一种是System子网,另一种是Application子网。整个网络现在差不多有二三十个子网,这些子网基于全球的数据中心构建。每个子网有13个以上节点,子网内部通过ICC协议进行局部共识(ICC相当于一个改进版的BFT协议,并且加上阈值签名,可以达到快速的共识)。
另外,子网里面有CatchupPackge,整个子网每隔个区块进行一次打包,内部通过2f+1节点确认后,可以删除旧的状态。这个就相当于每隔约个区块,整个子网进行一次备份。我们可以通过Packge来恢复数据、同步数据或者重组子网,以便处理一些不可逆的错误。
2.2NetworkNervousSystem(神经元系统)
IC的治理系统叫神经元系统。NNS主要是部署在系统子网里的一系列特殊的Canister合约,负责对节点的加入的审批、IC子网的生成、ICP协议升级等。整个IC上面的协议升级通过NNS之后可以自动实行,所以这就要保证整个网络更加安全。普通用户可以通过质押ICP成为神经元参与NNS的投票,另外质押六个月以上才能获得系统的奖励。
2.3InternetComputerConsensus(互联网计算机共识)
ICC是IC子网内部共识系统,作为Dfinity的底层协议,能够支持互联网计算机拜占庭容错机制,通过阈值签名可以降低通信复杂度,使整个网络的共识效率大大提高。
整个子网内部,BlockMaker相当于一个区块的提案者,子网内部节点通过运行ChainKey提供的VRF提供随机性,随机选出不可预测的出块节点,节点根据自身优先级打包,把所有收到的交易进行广播。另有一个证明委员会,子网内其他节点收到区块后进行验证和输出,将输出整理为MerkleTree后广播,子网内再通过阈值签名进行认证。
2.4ChainKey
ChainKey是IC的核心技术,它主要是有四点作用。
其一,加速子网的共识。因为通过ChainKey提供的阈值签名,可以让整个子网的通信复杂度降到足够低,这样整个子网可以达到快速共识。
其二,提供链上的随机性。ChainKey提供一个VRF的随机数功能,通过这个VRF可以让整个链天生会有随机性。
其三,保证跨子网通信的验证。每个子网有一个自己的ChainKey,子网跟子网的通信通过ChainKey来进行验证,达到子网之间的通行。
其四,跨链互操作性验证。通过ChainKey实现ECDSA版本之后,它可以验证比特币和以太坊的签名,进而可以让IC作为以太坊和比特币的扩展层,两边的消息可以互相在链上验证,这样可以达到IC与比特币、与以太坊进行双链之间的互操作性。
2.5随机数灯塔
去中心化的随机数灯塔(DRB,DecentralizedRandomBeacon)是IC网络的随机性来源,其通过让委员会成员共同运行VRF函数来对IC的随机性和安全性负责。
VRF的底层主要是TBLS算法(即阈值签名版的BLS算法),其输出的随机性其实是不可预知的,也就是说在随机数生成之前,它无法被其他人获取,也没办法进行预测。就整个区块链来讲,区块链能解决整个网络的透明性,但它没办法解决公正性。只有链上的真正的随机数才能保证公正。现在其他网络大部分都通过一些链上链下的数据,通过各种方式在链上生成一个伪随机数。IC在很早期就考虑到这一点。
随机数灯塔主要由委员会的所有客户端一起来运行,通过阈值接力机制,产生下一代委员会,并且赋予下一代委员会成员权重。
2.6Canister+WASM
整个IC在子网内部分布有多个Canister。Canister有点类似于以太坊里面的智能合约的容器,可以支持WASM合约。WASM合约目前主要支持Motoko、Rust等多种编程语言的开发,并且支持并发和在线升级。
每个Canister都具有4G的运行时堆栈,并且另外有4到8G的持久性内存,这样可以作为数据存储。所以Canister+WASM组合之后,我们应用的前端展示层、业务逻辑端、数据端,可以完全部署在区块链上。
现有的一些公链,很多时候把共识或者经济模型放到组链上面,但是它的数据和逻辑端基本都还在链下,因此安全无法保证。在IC上面,你可以用React写应用的前端,可以用Rust写你的业务逻辑端,可以用你的Stable内存来存储你的数据端。而且整个Canister可以横向扩容,这样就可以让IC支持更多更丰富的应用场景,并且它是完全去中心化的。
2.7经济模型
IC上面原生的带有两种代币,一种是Cycle,一种是ICP。
Cycle价值与XDR进行锚定,XDR是综合一系列法币进行加权求和得到的稳定币。所以Cycle相当于是IC原生自带的稳定币,主要用于Canister的消耗,类似于以太坊或其他公链上的gas。未来,如果一些传统IT企业把它的IT系统搬到IC上,那它要对未来的成本消耗做出基础预期。如果说用一种非稳定的代币来结算的话,就会导致预算各方面不可预期。IC在很早就考虑到这点,所以用Cycle来作为整个网络的原生稳定币,用于网络资源的消耗的结算。
另外一种代币是ICP,它主要用于整个网络的治理。用户可以质押ICP,成为神经元,参与投票,并且超过六个月以上,投票可以获得ICP的新的奖励。此外,ICP可以通过网络上的汇率兑换为Cycle。作为稳定币,整个网络只要有应用在跑,Cycle就一直在消耗。这样的话,整个网络随着应用的逐步扩张,整个ICP实际上也在慢慢燃烧。如果未来整个ICP的网络应用足够多,其消耗大于增发,ICP有可能演变成一个通缩的模型。
路线图
IC目前在