嘉賓：梁強

　　整理：千山

　　區(qū)塊鏈系統(tǒng)以其“可追溯”、“透明化”、“整維護”等特征聞名業(yè)界，各行業(yè)領(lǐng)域利用其特性，積極部署各項區(qū)塊鏈系統(tǒng)。在元宇宙概念驅(qū)動的大勢中，依托區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字版權(quán)的生產(chǎn)、保護、交易，形成了龐大的經(jīng)濟體系。日前，在51CTO主辦的MetaCon元宇宙技術(shù)大會上，MixLabs創(chuàng)始人梁強帶來了主題演講《IC-區(qū)塊鏈破局者》，重點解讀了IC的核心技術(shù)和生態(tài)優(yōu)勢，以及IC為何有望成為元宇宙新一代基礎(chǔ)設(shè)施。

　　現(xiàn)將相關(guān)演講內(nèi)容整理如下，希望對諸君有所啟發(fā)。

　　我們團隊主要針對IC生態(tài)做研究和孵化相關(guān)事宜，以下將從基礎(chǔ)信息、核心技術(shù)、路線圖和生態(tài)優(yōu)勢四個方面介紹IC，以及它如何成為元宇宙的新一代基礎(chǔ)設(shè)施。

一、IC簡介

　　IC是由Dfinity基金會支持構(gòu)建的一款互聯(lián)網(wǎng)計算機，具有高性能、去中心化、無限拓展等特性，主要用以承載未來Web3.0時代的去中心化應(yīng)用，從而實現(xiàn)新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)革命，所以有時候也叫它互聯(lián)網(wǎng)計算機。

　　在團隊方面，IC最早起源于String labs孵化的一個項目。目前為止，團隊成員主要包含當前區(qū)塊鏈領(lǐng)域的頂尖科學家以及來自Google，Amazon，IBM等知名企業(yè)的工程師，團隊陣容現(xiàn)有200多人。

　　2009年比特幣誕生，作為區(qū)塊鏈的首個應(yīng)用，它把區(qū)塊鏈技術(shù)帶給了整個行業(yè)。比特幣如今扮演的角色類似數(shù)字黃金，主要解決價值存儲問題。

　　從2014年到2015年，以太坊誕生，它相當于把智能合約帶給整個行業(yè)，令我們的資產(chǎn)具有可編程性。以太坊主要是做去中心化的資產(chǎn)發(fā)行和清結(jié)算平臺，我們也稱為區(qū)塊鏈2.0時代。

　　從2015年之后到現(xiàn)在，也出現(xiàn)了很多公鏈，這些公鏈基本上是和以太坊做一些同質(zhì)化的事情。到去年為止，IC上線，進而帶來了新的技術(shù)體驗。IC是第一個把計算和存儲結(jié)合起來的新一代基礎(chǔ)設(shè)施，未來主打可以承載Web3.0時代的大規(guī)模的去中心化應(yīng)用云平臺。

二、核心技術(shù)

2.1 Subnet（子網(wǎng)）

　　IC由N個對等子網(wǎng)組成。子網(wǎng)主要分兩種類型，一種是System子網(wǎng)，另一種是Application子網(wǎng)。整個網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在差不多有二三十個子網(wǎng)，這些子網(wǎng)基于全球的數(shù)據(jù)中心構(gòu)建。每個子網(wǎng)有13個以上節(jié)點，子網(wǎng)內(nèi)部通過ICC協(xié)議進行局部共識（ICC相當于一個改進版的BFT協(xié)議，并且加上閾值簽名，可以達到快速的共識）。

　　另外，子網(wǎng)里面有Catch up Packge，整個子網(wǎng)每隔200個區(qū)塊進行一次打包，內(nèi)部通過2f+1節(jié)點確認后，可以刪除舊的狀態(tài)。這個就相當于每隔約200個區(qū)塊，整個子網(wǎng)進行一次備份。我們可以通過Packge來恢復數(shù)據(jù)、同步數(shù)據(jù)或者重組子網(wǎng)，以便處理一些不可逆的錯誤。

2.2 Network Nervous System（神經(jīng)元系統(tǒng)）

　　IC的治理系統(tǒng)叫神經(jīng)元系統(tǒng)。NNS主要是部署在系統(tǒng)子網(wǎng)里的一系列特殊的Canister合約，負責對節(jié)點的加入的審批、IC子網(wǎng)的生成、ICP協(xié)議升級等。整個IC上面的協(xié)議升級通過NNS之后可以自動實行，所以這就要保證整個網(wǎng)絡(luò)更加安全。普通用戶可以通過質(zhì)押ICP成為神經(jīng)元參與NNS的投票，另外質(zhì)押六個月以上才能獲得系統(tǒng)的獎勵。

2.3 Internet Computer Consensus（互聯(lián)網(wǎng)計算機共識）

　　ICC是IC子網(wǎng)內(nèi)部共識系統(tǒng)，作為Dfinity的底層協(xié)議，能夠支持互聯(lián)網(wǎng)計算機拜占庭容錯機制，通過閾值簽名可以降低通信復雜度，使整個網(wǎng)絡(luò)的共識效率大大提高。

　　整個子網(wǎng)內(nèi)部，Block Maker相當于一個區(qū)塊的提案者，子網(wǎng)內(nèi)部節(jié)點通過運行ChainKey提供的VRF提供隨機性，隨機選出不可預測的出塊節(jié)點，節(jié)點根據(jù)自身優(yōu)先級打包，把所有收到的交易進行廣播。另有一個證明委員會，子網(wǎng)內(nèi)其他節(jié)點收到區(qū)塊后進行驗證和輸出，將輸出整理為Merkle Tree后廣播，子網(wǎng)內(nèi)再通過閾值簽名進行認證。

2.4 ChainKey

　　ChainKey是IC的核心技術(shù)，它主要是有四點作用。

　　其一，加速子網(wǎng)的共識。因為通過ChainKey提供的閾值簽名，可以讓整個子網(wǎng)的通信復雜度降到足夠低，這樣整個子網(wǎng)可以達到快速共識。

　　其二，提供鏈上的隨機性。ChainKey提供一個VRF的隨機數(shù)功能，通過這個VRF可以讓整個鏈天生會有隨機性。

　　其三，保證跨子網(wǎng)通信的驗證。每個子網(wǎng)有一個自己的ChainKey，子網(wǎng)跟子網(wǎng)的通信通過ChainKey來進行驗證，達到子網(wǎng)之間的通行。

　　其四，跨鏈互操作性驗證。通過ChainKey實現(xiàn)ECDSA版本之后，它可以驗證比特幣和以太坊的簽名，進而可以讓IC作為以太坊和比特幣的擴展層，兩邊的消息可以互相在鏈上驗證，這樣可以達到IC與比特幣、與以太坊進行雙鏈之間的互操作性。

2.5 隨機數(shù)燈塔

　　去中心化的隨機數(shù)燈塔（DRB，Decentralized Random Beacon）是IC網(wǎng)絡(luò)的隨機性來源，其通過讓委員會成員共同運行VRF函數(shù)來對IC的隨機性和安全性負責。

　　VRF的底層主要是TBLS算法（即閾值簽名版的BLS算法），其輸出的隨機性其實是不可預知的，也就是說在隨機數(shù)生成之前，它無法被其他人獲取，也沒辦法進行預測。就整個區(qū)塊鏈來講，區(qū)塊鏈能解決整個網(wǎng)絡(luò)的透明性，但它沒辦法解決公正性。只有鏈上的真正的隨機數(shù)才能保證公正。現(xiàn)在其他網(wǎng)絡(luò)大部分都通過一些鏈上鏈下的數(shù)據(jù)，通過各種方式在鏈上生成一個偽隨機數(shù)。IC在很早期就考慮到這一點。

　　隨機數(shù)燈塔主要由委員會的所有客戶端一起來運行，通過閾值接力機制，產(chǎn)生下一代委員會，并且賦予下一代委員會成員權(quán)重。

2.6 Canister+WASM

　　整個IC在子網(wǎng)內(nèi)部分布有多個Canister。Canister有點類似于以太坊里面的智能合約的容器，可以支持WASM合約。WASM合約目前主要支持Motoko、Rust等多種編程語言的開發(fā)，并且支持并發(fā)和在線升級。

　　每個Canister都具有4G的運行時堆棧，并且另外有4到8G的持久性內(nèi)存，這樣可以作為數(shù)據(jù)存儲。所以Canister+WASM組合之后，我們應(yīng)用的前端展示層、業(yè)務(wù)邏輯端、數(shù)據(jù)端，可以完全部署在區(qū)塊鏈上。

　　現(xiàn)有的一些公鏈，很多時候把共識或者經(jīng)濟模型放到組鏈上面，但是它的數(shù)據(jù)和邏輯端基本都還在鏈下，因此安全無法保證。在IC上面，你可以用React寫應(yīng)用的前端，可以用Rust寫你的業(yè)務(wù)邏輯端，可以用你的Stable內(nèi)存來存儲你的數(shù)據(jù)端。而且整個Canister可以橫向擴容，這樣就可以讓IC支持更多更豐富的應(yīng)用場景，并且它是完全去中心化的。

2.7 經(jīng)濟模型

　　IC上面原生的帶有兩種代幣，一種是Cycle，一種是ICP。

　　Cycle價值與XDR進行錨定，XDR是綜合一系列法幣進行加權(quán)求和得到的穩(wěn)定幣。所以Cycle相當于是IC原生自帶的穩(wěn)定幣，主要用于Canister的消耗，類似于以太坊或其他公鏈上的gas。未來，如果一些傳統(tǒng)IT企業(yè)把它的IT系統(tǒng)搬到IC上，那它要對未來的成本消耗做出基礎(chǔ)預期。如果說用一種非穩(wěn)定的代幣來結(jié)算的話，就會導致預算各方面不可預期。IC在很早就考慮到這點，所以用Cycle來作為整個網(wǎng)絡(luò)的原生穩(wěn)定幣，用于網(wǎng)絡(luò)資源的消耗的結(jié)算。

　　另外一種代幣是ICP，它主要用于整個網(wǎng)絡(luò)的治理。用戶可以質(zhì)押ICP，成為神經(jīng)元，參與投票，并且超過六個月以上，投票可以獲得ICP的新的獎勵。此外，ICP可以通過網(wǎng)絡(luò)上的匯率兌換為Cycle。作為穩(wěn)定幣，整個網(wǎng)絡(luò)只要有應(yīng)用在跑，Cycle就一直在消耗。這樣的話，整個網(wǎng)絡(luò)隨著應(yīng)用的逐步擴張，整個ICP實際上也在慢慢燃燒。如果未來整個ICP的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用足夠多，其消耗大于增發(fā)，ICP有可能演變成一個通縮的模型。

路線圖

　　IC目前在官網(wǎng)上已經(jīng)有不少的功能組，比如說最近的IA的支持，Canister智能合約的stable memory的擴容等。接下來將就三點作重點介紹。

　　一.ECDSA版本的閾值簽名。目前官方正在開發(fā)測試ECDSA曲線的閾值簽名方案。這個方案上線之后，可以讓IC支持ECDSA版本的簽名和驗證。眾所周知，目前比特幣和以太坊鏈上主要使用的是ECDSA版本的曲線，對IC來講，一旦ECDSA版本的閾值簽名上線，就可以打通比特幣和以太坊生態(tài)的互操作性，讓IC成為比特幣和以太坊的計算層、存儲擴展層，同時也可以賦能其他的支持ECDSA版本和腳本的公鏈。當然IC也可以支持其他曲線，不過目前大部分公鏈都主打共識，所以其存儲、計算這塊就并沒有特別強。IC一旦和其他公鏈打通，可以讓IC成為各大公鏈的計算和存儲的擴展層，通過ChainKey保證直接互操作的安全性，這樣IC相當于可以賦能現(xiàn)有的絕大部分的公鏈基礎(chǔ)設(shè)施，作為他們的擴展層。

　　二.SNS（Service Network System）。Dfinity團隊正在開發(fā)SNS治理系統(tǒng)，主要是為IC上所有的DAPP實例設(shè)立新一代的DAO治理系統(tǒng)。SNS將提供Token ledger管理，DAO投票治理，Token競拍拍賣功能等等，可以幫助很多開發(fā)者，尤其是傳統(tǒng)Web 2.0時代過來的應(yīng)用開發(fā)者，降低整個經(jīng)濟中心設(shè)計和治理方面的難度，提供更多的便捷性。

　　三.Canister Stable Storage。受制于wasm32，Canister當前運行時堆棧內(nèi)存為4G，開發(fā)團隊對此進行了優(yōu)化。每個Canister除了運行時的4G內(nèi)存還可以加上4G的Stable內(nèi)存，可以理解為硬盤內(nèi)存(當前方案為8G Stable內(nèi)存，但當前API只可獲取4G Stable內(nèi)存)，并且Canister的Stable內(nèi)存將隨著Canister的后續(xù)升級，可以最大擴容到300G存儲空間。如此一來，對整個Canister的大部分應(yīng)用來講，存儲這塊就有了很好的保障。同時官方也在考慮未來是不是要建一個單獨的存儲子網(wǎng)，進一步降低存儲成本。

生態(tài)優(yōu)勢

　　目前從IC整體生態(tài)來看，已經(jīng)有300多個項目基于IC來構(gòu)建，主要包括傳統(tǒng)的DeFi、IFT、游戲、社交，還有媒體等領(lǐng)域的應(yīng)用場景。可以看到，相較其他公鏈，IC在生態(tài)的豐富性上有較好的提升。下面將針對不同角色來說明IC的生態(tài)優(yōu)勢。

4.1用戶

　　針對用戶來說，IC的主要優(yōu)勢是低門檻、多場景、有數(shù)據(jù)自主權(quán)。

　　低門檻：IC上的DID應(yīng)用，一方面基于現(xiàn)在W3C新出的生物等級認證系統(tǒng)構(gòu)建，對大部分用戶來說，你不需要記住你的密碼了，通過本地設(shè)備的生物智能信息驗證之后，你就可以去登錄，并且進行轉(zhuǎn)賬、NOS治理等各種操作。另一方面，它借助現(xiàn)在很多移動設(shè)備內(nèi)置的安全芯片，可以將我們的密鑰放到本地的硬件設(shè)備里面來存儲，這樣私鑰其實是copy不出來的，保證了整個私鑰的安全性。另外，反向Gas模型的設(shè)計對普通用戶來說，讓他使用IC上面的應(yīng)用不需要任何gas，只要創(chuàng)建一個錢包功能就可以訪問這個應(yīng)用，這樣也可以讓用戶進入門檻大大降低。

　　多場景：在IC上面可以構(gòu)建DeFi、NFT、GameFi、SocialFi。理論，上只要你能想到的場景，在IC上都能構(gòu)建。當然目前來說，整個網(wǎng)絡(luò)還處于起步階段，基礎(chǔ)設(shè)施還在不斷完善，很多場景可以在IC上來跑MVP版本，進行不斷地測試。如果想支持類似于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)級別的百萬、千萬體量的用戶運營的話，還需要整個網(wǎng)絡(luò)不斷地迭代升級。

　　數(shù)據(jù)自主權(quán)：目前在很多公鏈上，治理共識是在網(wǎng)絡(luò)上，但是大部分數(shù)據(jù)其實是在鏈下的，因為鏈上的存儲成本很貴。但IC自帶鏈上存儲，這樣的話，它可以把用戶數(shù)據(jù)的歸屬權(quán)和控制權(quán)歸于用戶，讓用戶真正觸達Web3級別的應(yīng)用的數(shù)據(jù)自主權(quán)。舉個例子，GameFi的大部分項目是把它的經(jīng)濟模型放到區(qū)塊鏈上，但是它的數(shù)據(jù)還有游戲邏輯基本都還在線下的服務(wù)器，理論上這個分配其實是可以隨時作弊的。但如果是基于IC來構(gòu)建一個GameFi的項目，那你的游戲的前端、邏輯端、數(shù)據(jù)端都在鏈上，這樣的話你的數(shù)據(jù)的真實性是可以得到保障的，而且數(shù)據(jù)的歸屬權(quán)可以由用戶自己控制。

4.2 開發(fā)者

　　針對開發(fā)者來講，IC提供的主要優(yōu)勢在于全棧開發(fā)、豐富場景、高組合性。

　　全棧開發(fā)：不管你是前端開發(fā)還是后端開發(fā)，你都可以在IC上構(gòu)建自己的應(yīng)用。它不像以太坊主打共識，所以你要熟悉智能合約，但你的大部分數(shù)據(jù)都依賴傳統(tǒng)中心化的存儲解決方案，而且運維成本很高。而IC卻相當于提供了一站式的解決方案，開發(fā)者只要利用自己熟悉的語言，比如前端的React開發(fā)，后端的Motoko或者Rust智能開發(fā)，開發(fā)你的邏輯端，讓你的存儲端直接存儲在Canister上面。對開發(fā)者來說，相當于構(gòu)建了一個應(yīng)用，直接部署到IC上面，然后就不需要再去考慮運維、安全等其他各方面的事情了。

　　豐富場景：因為IC自帶計算和存儲，可以橫向擴展，而且自帶鏈上的隨機數(shù)。所以在IC上，開發(fā)者可以構(gòu)建所有他想構(gòu)建的應(yīng)用，比如構(gòu)建一個元宇宙的應(yīng)用，那你的整個邏輯數(shù)據(jù)都可以在IC上來構(gòu)建，并且Canister提供的技術(shù)擴展性是遠遠大于其他網(wǎng)絡(luò)的。

　　高組合性：在IC生態(tài)上，Canister的設(shè)計讓其整個應(yīng)用可以橫向擴容，并且Canister和Canister之間可以互相進行異步通信。如此一來，我構(gòu)建了一個應(yīng)用，不只是一個封閉的應(yīng)用，我可以把我的應(yīng)用的一些數(shù)據(jù)開放給其他的應(yīng)用，這樣就可以實現(xiàn)更加開放的應(yīng)用的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用跟應(yīng)用之間可以互相調(diào)用，這樣會打破傳統(tǒng)Web2封閉式應(yīng)用的狀態(tài)。隨著整個IC不斷地發(fā)展，未來在IC生態(tài)上的不同應(yīng)用的可組合性大大加強。

4.3 項目方

　　針對項目方來講，整個IC也有三點優(yōu)勢：低成本、高安全、高擴張。

　　低成本：對項目方來講，部署項目在IC上，你只需要考慮Canister租用的成本，并且這是實時計算的，你可以提前存儲一些Cycle在Canister當中，這樣你的Canister用多少扣多少，運維成本大大降低。

　　高安全：所有應(yīng)用托管在Canister上面，整個Canister是用整個網(wǎng)絡(luò)共識來保障安全的去中心化，對應(yīng)用來講，它的安全成本會大大降低。

　　高擴展性：整個應(yīng)用之間，通過Canister的設(shè)計，可以達到應(yīng)用的可組合性。這樣的話，未來應(yīng)用跟應(yīng)用之間其實是可以直接交互的，這樣就有利于降低很多應(yīng)用的成本。

五、總結(jié)

　　整個IC的技術(shù)棧可以分為三層，包括Web3、區(qū)塊鏈、元宇宙。

　　區(qū)塊鏈相當于在底層提供信任的基石，它的共識保證整個網(wǎng)絡(luò)的公開、透明、公平；往上一層，Web3帶來若干新的技術(shù)棧，通過這些技術(shù)棧讓整個應(yīng)用顆粒度更低、可組合性更高，并且保障用戶數(shù)據(jù)的自主權(quán)；兩者合力支撐未來構(gòu)建新一代Metaverse場景。

　　針對這三個層面，IC分別提供了什么？

　　在區(qū)塊鏈層面，IC提供了最底層的ICP共識協(xié)議，另外提供DRB的鏈上隨機數(shù)，從而保證整個底層共識的公開、公正、公平。

　　在Web3技術(shù)棧層面，IC提供了Canister，讓整個網(wǎng)絡(luò)可以橫向擴容，并且可以并行計算。另外提供了Stable Storage鏈上存儲，將整個網(wǎng)絡(luò)的計算和存儲有效地結(jié)合在一起，同時也保證了整個網(wǎng)絡(luò)的高擴展性。

　　在Metaverse層，IC上提供了Canister+WASM的超級組合，可以讓我們很方便地創(chuàng)建各種應(yīng)用場景，并且應(yīng)用之間的可組合性很高。另外也提供了反向gas模型，讓用戶進入門檻達到最低，不需要再進行購買代幣等操作，可以直接進入元宇宙空間體驗。

　　由此可見，整個IC可以成為新一代的元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施，這也是為什么很多人看好IC的一個原因。最后附上主要的社區(qū)貢獻，以供參考。

　　Motoko中文文檔：https://mixlabs.gitbook.io/dfinitytutorials/yi-kuai-su-ru-men

　　IC Token 標準：Fungible Token : https://github.com/rocklabs-io/ic-token

　　Non-Fungible Token: https://github.com/rocklabs-io/ic-nft

　　更多內(nèi)容請關(guān)注MetaCon元宇宙技術(shù)大會官網(wǎng) https://metacon.51cto.com/