公共断链器：dfinity技术架构、发展特点及发展机遇分析

考虑到链式治理和传统开发习惯降低了开发人员的访问门槛，dfinity改变了构建应用程序的范式。

标题：游戏的失败者

2020年是DeFi爆发的一年，它不仅产生了新的财富创造效应，也证明了区块链的价值。DEFI将继续航行在原领土的头孢后，通过泡沫。在市场价值方面，DEFI的新龙头已经逐渐超越了许多“老主流”。

然而，从应用的角度来看，DAPP的场景仍然中心化在交易、贷款和财务管理等金融服务上。公共公链也连接到DeFi的热点，试图复制以太坊生态。相反，它是一个更常见的传统互联网应用程序，如jitter、tiktok和美国。因为目前的区块链基础设施很难支撑，所以还没有转移到区块链。

随着数据单元的成熟，一个基于区块链的互联网计算机诞生了。这个系统兼顾了在线治理和传统开发习惯，希望降低开发者的准入门槛，扩大创业者的商业想象，撼动传统互联网应用时代，打造下一个巨大的在线创业。

正如数以百计的UNISWAP系列通过以太智能合同发起了对CEX的Tiktok攻击，DimyTealFrand已经开发了一个颤音链上的坎坎，代码不到1000行，证明了它的可用性，并吸引了许多优秀的开发人员来测试水。但在新时代公链都在加速的2021年，dfinity的进步能否跟上大军，也是开发者关注的焦点。

考虑到dfinity是一个极其庞大的区块链计算机工程项目，我们将带读者从外部鸟瞰dfinity的总体架构（对其技术有一定了解的读者可以直接跳到第二部分），然后比较了dfinity与其他公链和传统互联网的异同。最后，在了解dfinity的基础上，结合互联网架构的革命性变化和链上的发展经验，为您呈现一幅壮丽的未来互联网蓝图。

今天的《星空日报》还要感谢众多资深区块链开发者，包括SNZ技术总监Neo、dfinityfun社区/ourea集团联合创始人朋克、hashquark高级区块链研发工程师flasher、dfinity核心开发者Paul（排名第一和第二），他们从不同的角度对评价数据完整性提出了宝贵的意见和看法。

从技术体系结构理解dfinity

dfinity的最初概念始于2015年。该团队于2016年10月成立了DimyFrand基金会，并于2017年1月建立了网络层。当时的核心目标是解决以太坊的一些缺陷。随着科技的发展，以及团队得到更多的资金支持和吸纳更多的人才，DEFI尼特在以往的基础上重新设定了愿景，致力于成为一台互联网电脑。

Dfinity基于块链计算协议ICP，采用层次结构，主要包括软件容器、子网、节点和数据中心。它可以看作是由许多子网组成的。每个子网中都有几个具有特定功能和属性的软件容器（注意：软件容器容器是dfinity中可互操作的基本单元）。软件容器包含用户上传的代码和状态。dfinity的底层是一个独立的数据中心，托管专用硬件。节点运行在数据中心，负责处理子网容器中的数据和状态执行。

比特币单元结构图

借用《生物学》一书中的“生命构成”来理解数据元的框架：数据中心就像支撑生命构成的基本物质元素，节点就像神经元，连接和控制着许多器官和组织。每个软件容器就像一个独立的单元。由一组软件容器组合而成的子网就像一组细胞组成的器官。不同的器官有不同的功能。当许多器官和神经网络连接起来时，就会形成一个完整的个体来实现非常复杂的功能和操作。

以太坊左，D单元右

2021年1月10日，EOS创始人BM宣布辞去EOS母公司职务一号楼公司首席技术官的职位。今年最受期待的以太坊竞争对手退居第二。所有以前的以太坊竞争对手都逐渐失去了颠覆以太坊的力量。新兴的公链，讲述了跨链扩张的故事，更像是以太坊的补充，重复了以太坊的生态建筑风格。

dfinityfun社区经理、ourea集团联合创始人庞克在接受《星空日报》采访时表示，包括以太坊在内的许多公共公链仍在关注TPS等问题。但是，如果用户体验和薄弱的中心化连接点问题得不到解决，也不会带来很大的变化。但dfinity从底层进行了巨大的创新，从新轨道的角度将区块链引入世界。

Dominic Williams，dfinity基金会创始人兼首席科学家“互联网计算机是区块链的第三大创新。第一个创新是比特币，它引入了货币的概念，现在扮演着数字黄金的角色。第二个创新是以太坊，它引入了智能合约并促进了去中心化金融。第三个主要创新是互联网计算机，它是第一个真正的、通用的区块链计算机。它允许我们重新构思所有方法来构建无缝和无限性能的区块链。」

Dominic的这段话描述了dfinity的三个特性：它可以构建各种应用程序、无缝连接和无限性能。我们还将在这三个方面展开讨论。

1Dfinity可以构建各种应用程序。目前以太坊主导的区块链生态主要中心化在DeFi、加密艺术和游戏领域（后两者相对较早），这些dapp在功能实现上相对基础。目前，公链市场还没有底层能够支持各类多功能应用。

Dfinity“以身作则”挑战这一局面。为了证明开发者可以在Tiktok基金会上构建所有的应用程序，DimyTealFund用少于一千行代码开发了一个CCAN类应用程序。与DeFi不同的是，短视频应用程序一直接收C端用户上传的海量数据，也需要随时对这些数据进行处理，这样视频才能流畅播放，用户可以自由互动。这是一个“用拳头产品证明潜在可能性”的好例子。

假设以太坊实现了2.0的所有功能，是否也能支持短视频DAPP的平滑运行？

SNZ的技术总监Neo在接受采访时表示，如果以太坊2.0的所有功能都能实现，它可能会产生一些更复杂的应用。但是，以太网结构在底层结构上没有数据存储层。目前，只有tiktok传输事务等一系列数据可以保存在块上，很难解决以后像颤抖一样存储的海量数据。在dfinity的开发设计中，底层设计了原生数据存储功能（注：dfinity具有自动存储和正交持久化功能，后面将进一步介绍）。这也给了dUnity强大的后发优势。

在这方面，我们质疑以太坊和IPFs结合的可能性。Neo认为目前IPFs多用于静态数据存储，我们对其网络可用性存在疑虑，因此不适合大量面向应用的动态数据存储。总体而言，以太坊目前更适合作为资产结算层，存储更加中心化。在未来，以太坊还可能采用一种基于去中心化原则的更去中心化的存储方案。

此外，punk认为，与以太坊和其他公链上的开发相比，dfinity在代码实现方面非常灵活高效。公链上的智能合约“死了”，需要外部触发。但是，dfinity上的容器始终处于活动状态，并且可以通过通信协议主动触发程序。

可以看出，dfinity的初始设置考虑了更多类应用的需求。

2数据单元可以实现无缝连接。在dfinity上，开发人员可以直接在Internet本体上构建程序和应用程序，而无需云服务、数据库或支付接口。开发人员不需要考虑许多中间件，因此他们可以无缝地构建应用程序。

朋克谈到了这样一件事：“前几天，metamask更新了，它的界面也改变了，因为我的前后端分开了，所以需要维修，这花了很长时间。作为一个独立的开发人员，如果我想开发复杂的应用程序，这样的事情会占用我大部分的时间，那么我什么都做不了。在Dimess的前端和后端集成上，您不需要购买自己的前端服务器或处理中间连接的脏工作。」

朋克进一步补充道，“在以太坊上构建应用程序时，很难避免连接点的中心化。为了方便普通用户的使用，大多数应用都需要搭建一个DAPP前端，这个前端需要购买一台服务器或将其托管在IPFs上，并在中间搭建一个“桥梁”进行连接。对于开发人员来说，构建它需要时间和精力；更重要的是，如果他们想开发社交和其他应用程序，用户体验将非常差。如果是用DeFi进行挖矿，延迟就可以了；如果是聊天，很多用户都受不了。「

与传统的Internet相比，在dfinity上开发非常方便，不需要担心数据库、负载均衡、网络分布和防火墙等问题。这为开发人员释放了更多的时间和精力。

3Dfinity具有强大的性能优势。当dfinity上的应用程序需要扩展性能时，原始容器可以创建一个新的容器或fork本身。每增加一个容器都会增加整体内存容量，同时增加容器数量，也会增加整体更新和查询调用吞吐量。这就是所谓的无限性能。

此外，尽管只有一个线程执行容器更新，但dfinity允许应用程序并行执行多个容器。这是因为在dfinity中，不同的容器具有不同的功能。一个应用程序将涉及多个容器。一些容器可能是数据容器，一些可能是信任容器，等等。容器相互调用，并且在更新时不会相互影响。

此外，dfinity区分“需要更新容器状态的更新请求”和“将修改容器状态的查询请求”。后者不会永久改变记忆。这样，容器中可以有任意数量的并发线程在任何给定时间处理查询调用。这些查询调用针对最终确定的根状态中记录的内存快照运行。进行跨容器更新调用时，如果调用被阻止，dfinity允许将执行线程移动到新的更新调用。

贴近传统互联网的发展经验，优于传统互联网的特点

我不知道您是否发现Dominic对dfinity优点的叙述主要是针对开发人员的。这是由于公链b2d2c的传播路径，在开发底层基础设施的过程中，如果有开发者，就有世界。对于dfinity来说，征服其他公链开发者的“一小部分”只是一小步，而接管大部分传统互联网开发者则是一大步。

我们请几位具有互联网和区块链开发经验的资深开发人员选择一个最底层的核心考虑因素。在我们收集的答案中，开发阈值（包括语言、环境、中间件）和迁移成本是两个高度重叠的点。一些开发人员还对dfinity的开发经验有一些看法。

1Dfinity通过简化技术栈和开发存储大大降低了开发难度。dfinity的核心开发者Paul对此进行了详细的解释：“在传统的互联网编程中，程序员是非常复杂的，因为很多传统的技术受到可靠性和安全性的限制，但是dfinity在这两个问题得到有效解决之后，很多中间件就不再是必要的了，所以开发难度就可以降低了通过简化传统的技术栈（注：技术栈一般是指N种技术组合在一起，实现一定的功能为一个有机整体），可以有效地降低成本。进一步的简化在于存储。在过去，由于存储不稳定，我们需要在硬盘上进行备份，但这是没有必要的。最新的硬件技术可以解决这个问题。Dfinity在这一领域取得了很大的进展，并发布了数据持久化方案。这个解决方案使开发人员不再需要担心持久性。只要程序被编写而不是删除，它就会一直运行。从逻辑上讲，这对开发人员来说是一个巨大的简化。他们不再认为程序是存在于复杂环境中的应用程序，而是可以继续在虚拟空间中运行。「

2dfinity的开发语言简洁而包容。目前，用于开发dfinity的两种主要语言是：rust和MOTOKO。据官方介绍，未来的dfinity行业将支持所有的开发语言。hashquark高级区块链研发工程师Flasher在接受采访时表示，根据最近在dfinity上的开发经验，MOTOKO是第一种新的编程语言。当然，它还支持许多其他语言，如C和rust。”一般来说，开发起来比较舒服，我们可以直接把前端和后端代码一起写，很像开发一个普通的应用程序。开发完成后，部署也非常简单。它可以支持一键部署，然后通过前端页面进行测试和调试。」

可见，仅仅靠靠近互联网还不足以吸引大批开发者。除了体验友好，它还需要有优于互联网的功能，这样企业家才能“不得不”选择一个新的底部。我们还将dUnity在开发者眼中的优势和特点总结如下：

1Dfinity提供了一个安全的随机通道来扩展Internet应用程序边界。尽管比特币逐渐成为主流，但以太坊上的WiFi应用蓬勃发展，各个区块链的生态也越来越丰富，但比特币与传统互联网的连接和兼容仍不完善。Dfinity的安全随机通道可能是连接两个世界的桥梁，它与API签署比特币和以太坊合同，以创建更符合数字时代的新互联网。

2dUnity具有很高的容错性，不会因故障而崩溃。从后台来看，进程和容器最大的区别是容器在数据单元子网的所有节点上都有一个副本，所以它具有很高的容错性。也就是说，当一个进程失败时，它将崩溃。但是，当容器遇到这种情况时，其状态将回滚到执行当前消息请求之前。回滚之后，容器可以继续执行新的消息请求。

3Dfinity具有自动存储和正交持久化功能。DFINITY的底层数据中心使用专业的内存服务器。容器相当于在内存环境中运行。开发人员在容器中编程，自动存储在底部，可以直接调用。也就是说，开发人员在容器中读写，不需要像传统互联网那样存储在硬盘中。然后，需要时需要从硬盘调用它们。在dfinity中，开发人员不必考虑持久性，他们只需要编写代码。

4Dfinity在保护隐私的同时，显示了更不敏感的互联网设计原则。在（传统的）互联网上，如果你想连接到某个软件，你需要知道运行该软件的计算机的IP地址和该软件正在监听的TCP端口。在dfinity上，如果要调用函数，只需知道容器的标识和函数签名。此外，为了运行托管代码，数据中心会以加密货币的形式向应用开发者收费，但应用开发者无法访问数据，这给广告商在互联网上收集用户活动、保护隐私带来了困难。

亲情带来的创业新风

既然dfinity比传统互联网有如此多的优势，那么开发人员/企业家将如何利用“工件”做出巨大的改变？

“你可以想象，在我们巨大的互联网上运行着一台公共的虚拟计算机。它的计算资源足够大，我们完全可以信任它的使用和数据安全，因为它是去中心化的、防篡改的和不可信的。人们可以自由上传和部署自己的应用程序供他人使用，而无需支付巨大的服务器租用成本。我认为dfinity与传统互联网最本质的区别在于它没有运营商，任何人都可以在没有信任的情况下使用上述应用程序。」

多米尼克曾说，对企业家和投资者来说，最大的机会可能与“开放互联网服务”的建设有关。cancan的发布也是将其作为应用模板，向创业者展示一些代码，鼓励创业者在dfinity上实现自己想要实现的各种应用和功能，从而创造出高价值的应用。

如果其他涉及大量数据和事务的应用程序可以更快地在dfinity上构建，那么创业者就可以快速尝试并犯错误，而不需要高昂的启动成本，并将精力投入到代码之外的业务逻辑中。

侧翼同意这一观点。”我们之所以对dfinity持乐观态度，是因为dfinity拥有出色的区块链共识机制、快速的区块最终确认和无限的产能扩张。因此，它可以在it上支持企业级的应用，所做的项目更有可能是真正能够在实体经济中实现区块链落地的杀手级产品。」

虽然路漫漫无涯，但我还是想在这个世界上追寻真理。

客观地说，虽然在技术上得到了认可，但仍处于起步阶段的dfinity需要加快步伐，在2021年新一代公链即将到来之际，优先解决紧迫而重要的问题。

在与开发者沟通的过程中，日报还了解到了dfinity在他们眼中需要解决的问题，以及实现长期目标的较短路径。

侧翼者认为，在选择底层之前，除了检查开发环境、辅助工具、指导性文档、示例程序代码库是否完整外，最重要的是开发是否有持续的激励和支持。不管一个互联网产品有多优秀，如果不被很多人使用，就不会成功。”因此，dfinity不仅要吸引开发者，还要想方设法吸引用户使用它。持续的激励和支持是提升亲和力的重要途径。」

朋克说，dfinity的数据中心必须是一个专业的内存服务器（没有硬盘）。传统的服务器无法使用，所以门槛和成本会比较高，阻塞一批人。虽然后期开发者的成本降低可以完全覆盖生态成熟后数据中心的高投入，但一开始还是会出现中心化的问题。幸运的是，dfinity的治理系统（神经网络元素）是完全去中心化的，可以弥补这一不足。目前，我们更关心的是dfinity何时会开放源代码。这一方面可以打消市场上的一些疑虑，另一方面也可以让人们尽快围绕dfinity构建生态应用。

Neo还对dfinity的开源进展表示担忧。同时，他指出，他在前期更关心的是dfinity第二，我们希望整个产品的规划非常明确，比如社区建设、开发者复制、技术文档等。比如很多项目如果仅仅依靠社区，发展起来就非常困难，政府需要做更多的引导工作。第三，我们希望能在dfinity上看到一到两个惊人的应用，让我们对dfinity有更好的了解，吸引更多的人参与；最后，我们更关注迁移成本和好的迁移工具，例如以太坊上的应用程序和工具是否可以方便地迁移到dfinity。另外，如果成本可控，传统互联网上的一些应用程序是否可以方便地迁移？例如，可以设计“一键迁移”功能，直接将传统应用程序的代码部署到dfinity上。如果可以的话，会产生很好的效果，很快你就能得到传统互联网的部分价值，生态也会得到很好的建设和发展。

鉴于在访谈过程中，很多开发者和前期项目参与者都非常关注dfinity的进展，我们也简要总结了dfinity近期的成就和未来的规划。

官方称，dfinity有五大里程碑：黄铜、青铜、钨、钠和汞。

2020年12月18日，基于第一阶段水星的完成，DFIFY基金会最初实现了Dnimess主网络的去中心化，这使得神经网络系统（NNS）的算法治理系统能够承载数千个独立的数据中心和数百万个特殊的节点机器。

2021年1月6日，dfinity的主网络mERCury的第一阶段alpha正式发布，这意味着互联网计算机将成为公共互联网的一部分，ICP将被用作TCP/IP的补充互联网协议。自独立网络启动以来，dfinity已经创建了40多万个区块。NNs准备在2021年第一季度末建立32个独立数据中心，并计划在2021年底建立100个独立数据中心，2030年建立数千个独立数据中心。

MERCury milestone现在是互联网计算机进入最后“创世纪”去中心化阶段的捷径，涉及NNs以投票神经元的形式向持有人发放ICP功能代币，这些代币将在处理触发提案后开放。预计开盘时间为2021年第一季度。一旦Genesis的需求被触发，5万多个ICP功能代币持有者将开始参与网络治理，或者解散他们的投票神经元，释放ICP功能代币，并将其转换为增强计算的循环。

总结

Dfinity不仅是一个公链项目，更是一个基于区块链的更完善的互联网服务，这是一个不亚于以太坊和比特币的伟大创新。

DFINITY它改变了开发人员构建应用程序的模式，因此开发人员不必担心数据库、负载平衡、网络分布、防火墙等问题，而是可以花更多的时间考虑代码逻辑的实现。这就好比把开发者从“农耕时代”解放出来，用机器代替繁琐的工作，用大脑去创造更多的东西，这可能会让开发者更容易构建更有创意的应用。

对于企业家来说，dfinity提供了一个巨大的时代出路。一个有才华的开发人员可以在互联网计算机上以低成本构建任何创新的应用程序。一旦成功，就很难被超越。在以太坊时代，Uniswap的成功就是一个很好的例子。它只需要几百行代码，创造力的天才不会让人失望。我们将期待下一个伟大的应用产品在互联网上的计算机。