Internet ComputerICP：去中心化网络的道路

互联网的目的是促进言论自由和开放网络服务。 但现实中，一小撮科技巨头主导着整个网络的结构。作为中心化平台的一环，他们将消费者数据卖给广告商以获取丰厚利润，禁止不遵守其规则的使用者使用服务，并进行内容审查。 数字货币项目Internet Computer（ICP）的前身是DFINITY，其雄心勃勃的目标是通过实施自己的区块链技术实现真正的去中心化，大幅改变整个网络的运行方式。 Internet Computer无疑是数字货币行业最复杂的解决方案之一，但同时也是最具争议性的加密项目。

以非中心化网络为目标，但该项目在其网络内采用了不寻常的做法和中心化因素，受到各方的严厉批评。 在这篇文章中，您将看到什么是Internet Computer，了解它的工作原理，并探讨该项目中大多数（如果不是全部）都没有解答的问题。

 Internet Computer是一项替代传统信息技术栈（IT Stack）的数字货币项目，它通过全球独立数据中心共同维护的创新区块链网络，以网络为中心目的是挑战科技巨头的互联网统治。 Internet Computer的独特之处在于其雄心勃勃的目标。 当其他数字货币项目试图在应用程序级别上与传统解决方案竞争（例如，建立以非中心化社交网络、DeFi借贷平台或稳定货币驱动的支付系统）时我打算完全改变整个网络的工作方式。 

Internet Computer成立于2016年10月，包括总部位于瑞士的非营利组织DFINITY基金会及其合作伙伴、互联网计算机协会（Internet Computer Association）的共同管理。有趣的是，这个项目是一个拥有2112名成员的庞大团队。 但是，与几年前DFINITY在多个种子和风力投资项目中成功筹集了近亿美元资金相比，以上并不是什么都不会发生的数据。 由于团队成员拥有金融背景和庞大的人脉网络，Internet Computer正逐步达到目标，发展速度和增长非常快。 虽然Internet Computer在2019年底与软件开发工具组（SDK）推出了自己的编程语言Motoko，但该项目仅用了一年时间就在2020年第四季度推上了主干网。

 本文提到Internet Computer可能是整个数字货币行业中最复杂的项目之一。 因此，您可以将Internet Computer最重要的元素分解为较小的单独部分，从而更充分地了解项目的非中心化网络解决方案是如何工作的。 首先要研究的是Internet Computer协议（ICP Protocol）的架构，是一个非中心化的系统，它为该项目生态系统中的所有应用提供动力。 ICP允许开发人员部署并运行网络计算机上的数据中心化应用程序（dApps），而无需使用第三方服务、伺服或内容分发网络（CDNs）换句话说，ICP是一台为互联网提供动力的计算机，它承载、运行和维护与网络应用相关的所有组件和过程。 Internet Computer通过使用自己的分层块网络体系结构来实现上述目标。 独立的资料中心位于世界上多个不同的地方，是ICP的重要支柱。每个资料中心都提供了多个节点供应商在网络计算机生态系统内运行dApps所需的硬件。

运行节点的计算机是一台特别定制的设备，操作员必须从“DFINITY基金会”及其合作伙伴处购买。 dApps没有为每个应用程序配备专用的伺服，但可以在多个位置的节点之间自由移动，在数据中心的任何设备上都可以运行。因此，在ICP上运行的应用程序不是由一个或多个组实体控制或拥有的，而是由管理Internet Computer的社区控制的（下文） 如果将ICP网络分层结构向上移动，则可以看到子网位于节点之上。简而言之，子网是指一定数量的节点设备的组合。换句话说，每个子网都是自己的块链，从多个数据中心节点运行ICP软件元素，并拥有一个称为“罐子”的高级智能合同。 最重要的是，子网络可以通过一种称为链密钥加密的新技术进行通信和交互。这样，用户就可以共享大家的计算资源，增加大家的运算容量和运输量，提高整个网络的效率。

 您可以在ICP体系结构的顶部找到一个罐子，该项目描述为“可扩展的智能合同”。基本上，罐子是在Internet Computer生态系统上运行dApps，存储所有代码和依赖性的元素。 此外，易拉罐有责任直接向最终用户提供网络内容，最终用户无需持有或使用令牌进行交易，即可与区块链服务进行互动。相反，应用程序开发人员需要通过购买周期来支付计算成本，这是一种与以太坊的Gas功能相似的特定数字资产。 就像子网一样，罐子可以与其他人一起工作（即使存在于不同的子网中），大大提高了在协议上运行的dApps的可扩展性。

该项目指出，易拉罐的性质可以防止篡改。这意味着用户不需要操作防火墙来保护网络免受外部威胁。 网络神经系统（Network Nervous System，NNS） 顾名思义，网络神经系统（NNS）负责控制互联网计算机协议的所有事情，包括传输过程和其他元素（类似于连接心灵和身体的方法） 通过监测生态系统确保系统安全，识别恶意行为，排除有不良行为的用户 升级协议和节点软件，创建和划分现有子网络以提高网络效率和可扩展性 通过计算开发商支付的费用来设置经济参数。 审查节点操作员和资料中心供应商的申请，监督参与网络的权限 管理项目令牌经济逻辑和控制数字货币发行 鼓励资料中心、节点操作员和使用者积极参与ICP治理 最重要的是，NNS是一种通过促进参与者和利益相关者之间的社区治理来确保网络维护脱中心化的算法机制。 

为了通过NNS对治理事项进行投票，用户必须将本地ICP令牌锁定6个月至8年。在锁定间隔期间，ICP硬币将自动转换为代表所有者投票权的神经元（Neurons）、非流动性和不可转让的数字资产。 与其他需要互联网参与者赌令牌投票的数字货币项目一样，用户锁定的硬币越多，投票权就越大。但是，除此之外，用户还可以通过更长时间的ICP保证金，最大限度地发挥用户对治理决策的影响。 有趣的是，Internet Computer通过向积极参与NNS治理的用户发放奖励令牌来鼓励社区发展。 NNS治理机制的另一个令人兴奋的特点是，用户无需对社区提出的每一项建议进行手动投票以获得奖励。相反，通过配置用户神经元，你可以选择（半）在管理决策期间追随其他神经元并将投票权委托给其他人的自动化过程。 总括来说，NNS是一个通过社区治理来管理、维护和管理整个互联网计算机的生态系统。NNS允许项目网络非中心运行，但也允许生态系统具有适应性和自主性。 Internet Computer使用的自我共识机制是基于实用拜占庭容错模型（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）构建的。

这个项目的组成部分非常复杂，但为了避免混乱，我们只需从高层次的角度进行研究。 如前一节所述，整个Internet Computer生态系统的应用程序由全球多个独立数据中心节点维护。 与其他区块链网络一样，这些节点必须同意处理区块并验证其中的记录。数据主要包括在其他DLT网络（如比特币和铈）上的交易，而ICP将这些信息视为数据输入。此外，ICP节点还必须同意处理输入的顺序保持一致（因此网络可以保持完整的功能和结构） 值得注意的是，网络中的所有软件都是由多个节点运行的。在共识过程中，这些机器中的很多都必须达成一致，以定义软件的真实状态。

节点之间的一致性在包含多个罐和应用程序的子网络级别实现。与大多数验证者必须在整个网络上形成全球协议的“传统”区块链形成鲜明对比。 因此，与其他子网络并行验证块大大提高了Internet Computer的速度和在网络中的使用。事实上，该项目表明，ICP可以通过升级数据中心和创建新的子网络来增加容量和传输量，从而实现无限可扩展性。 它还指出，ICP共识机制通常允许网络在不到一秒钟的时间内快速处理数据和事务。与此相对，确认比特币的转账大约需要10分钟。 

Internet Computer正在寻求完全替代当前互联网身份和认证的方法。 现在，用户名和密码的组合必须按平台登录。在你提供这些信息之后，提供商会与该服务器通信，并将用户输入的信息与该数据库进行匹配。 这是登录网络上各种服务的标准方法，但密码存储库的集中式体系结构会给用户带来安全威胁。由于“单点故障”风险增加，黑客可能会通过破解存储库来获取注册到网络解决方案中的用户的所有信息。加密敏感信息可以提供一定程度的保护，但攻击者可能会回避这一点来解密信息并获得用户帐户的许可。 Internet Computer是一个可以登录到ICP上所有服务的帐户，试图解决上述问题。

为了实现这一点，Internet Computer使用了WebAuthn标准，并结合了链密钥加密技术。 ICP为用户登录的每个dApp生成新的id以提供更多的隐私，但用户不需要为每个服务单独保存登录信息。另一方面，Internet Computer将用户的网络id绑定到设备上，用户必须使用其内置认证方法进行签名，访问不同的服务。 指纹扫描仪面部识别触摸识别等生物识别技术 用户的ICP互联网id与用户的设备相结合，但用户不只是使用一台机器来访问帐户。相反，用户可以通过使用内置的身份验证方法与用户添加到其身份的设备组合来注册新设备。

 此外，Internet Computer不要求用户提供任何个人信息（例如，姓名、电子邮件、电话号码等）来创建协议网络id，以保护用户的隐私。 链密钥加密技术（CHC）是一种独特的加密模式，它通过在Internet Computer中组织节点，大规模运用数百万个节点，实现比其他块链更好的网络传输量。 CHC与大多数区块链网络使用的公钥密码学的主要区别之一是，它的特点是存在一个单一的公钥来在生态系统中验证数据。与此相对，在比特币和埃铈这样的DLT网络中，每个参与者都有单独的公钥，可以与自己的私钥组合在交易上签名（例如，转账的收发和使用区块链的解决方案和应用程序的交换） 因为节点只需要公钥，所以任何人都可以不需要太多的数据，确认输入和Internet Computer生态系统中其他元素的真实性。 

ICP内块验证工作具有单个公钥，每个子网络都可以验证信息。同时，此子网络中的所有节点都将接收与公钥相对应的部分私钥。 每个节点使用“阈值签名方案”方法进行验证。简而言之，只要有足够数量或超过一定门槛的节点达成一致，就可以与私钥部分一起签署一个信息。 然后，子网络的公钥将验证此新签名的真实性。最后，整个Internet Computer协议的公钥将在子网络的公钥（以及其他子网络的密钥）上签名。 在不深入技术细节的情况下，这个过程意味着ICP与传统形式的使用公钥密码学的块链相比节省了大量空间，大大提高了网络的可扩展性。

 非常有趣的是，该项目表明，只有48位元组的公钥，ICP节点才能验证数据并进行必要的计算。 Beacon Fund和Internet Computer Fellowship [DFINITY]also has an initiative called Internet Computer Fellowship，a12-month program focused on spreading awareness about ICP，sharing knowledge，and network building on alocal level。 Internet Computer的特点是，通过开发人员的各种措施来促进项目的开发和维护，以及通过新的dApps扩大ICP生态系统。 其中一项奖励是Beacon基金，旨在为在Internet Computer上构建的高质量应用程序和服务提供采购、评估和支持，并对起步企业进行早期投资。

 它还提出了一个名为“Internet Computer Fellowship”的项目。这是一项为期12个月的计划，旨在促进对ICP的了解和知识共享，以及在地区层面建立网络。 国合会的前身DFN是网络计算机的本机实用程序令牌。 如前所述，Internet Computer要求开发人员支付与他们的应用程序相关的交易和计算费用。这意味着终端用户不需要拥有或花费ICP来使用dApps（除非在应用程序中购买或预订） 这与许多分布式数字货币服务形成鲜明对比，用户通常需要利用程序令牌进行访问。