对标并兼容以太坊，DFINITY如何绘制无限吞吐量的区块链计算机蓝图？

从 2009 年到 2014 年，比特币开始流行于加密经济世界。 2014年至2017年，业界涌现出众多区块链应用，作为金融科技的重要分支而受到广泛关注。 此外，众多非金融区块链也脱颖而出。 2017年后，区块链将进入第三个发展阶段——区块链大规模应用将出现。 以太坊（Ethereum）创始人 Vitalik Buterin 在最近的上海峰会上透露了区块链发展的三个阶段。

同时他也提出了一个问题，目前的概念验证层出不穷，但为什么一直没有真正的大规模应用呢？ “最主要的障碍是技术壁垒。过去三四年，我们需要普及区块链，但现在我们需要做的是改变区块链本身。” “技术限制比监管限制更严重。”

所以我们可以看到，两大区块链社区都在不断完善基础设施。 比特币社区提出了闪电网络和多个硬分叉，以太坊有大都会计划和 Plasma。 此外，还有一批人选择跳出这两个势力范围，试图打造基础设施更完善的新一代开源区块链平台。

Tom Ding（丁磊）就是其中之一，他是String Labs（密码学和分布式计算实验室）的联合创始人兼CEO。 String Labs总部位于硅谷，由斯坦福大学、耶鲁大学、谷歌、以太坊基金会等科学家和工程师组成，也是BCG波士顿咨询公司Dvolution和EEA企业以太坊联盟的战略合作伙伴和创始成员，孵化的产品有区块链云计算系统DFINITY、PHI（去中心化商业银行）等。

String Labs团队合影

“DFINITY的‘D’代表‘去中心化’去中心化，‘FINITY’代表‘infinity’无限。” Tom Ding 告诉雷锋网，DFINITY 想成为一个无限可扩展的区块链计算系统和第三代区块链。 DFINITY除了高度兼容以太坊已有的应用之外，在吞吐量、高速计算、自适应性能等方面相比以太坊还有很多提升。 并且其在密码学和分布式系统方面的创新包括THRESHOLD RELAY、概率槽协议等，同时将区块链神经系统（BNS）引入治理机制，奉行“AI即法则”，规则通过社区民主投票进行修改。

据雷锋网了解，DFINITY一共发布了三个版本计划以太坊公链的交易处理速度，目前正在开发Copper的第一个版本。

区块链计算机无限扩展的技术难点

2014年，DFINITY还是一个大型并行计算项目Pebble，只支持token函数。 不久之后，很快问世的以太坊吸引了他们。 “我们非常认可以太坊和世界计算机的概念，所以又把这个项目往前推进了。我们不仅要做大规模的支付和代币移动功能，还要支持通用计算。” 团队在参与以太坊社区的另一方面，也发现以太坊存在很多瓶颈。 “我们尝试改进算法并使用不同的治理概念来提供不同的平台。”

2016年初，DFINITY正式获批商业化项目。 期间，他们深受波士顿咨询公司（BCG）的影响，了解了世界500强客户的大规模计算商业化需求。 因此，DFINITY虽然主要研究公链，但其算法也可以作为私链使用。

在意识到“现有区块链系统无法满足实际应用需求”后，DFINITY从设计之初就具备了强大的大规模商业化属性，目标是成为一个无限计算、无限扩展的区块。 区块链计算机支持上千亿的规模。 这需要 DFINITY 至少解决三个问题：确认交易速度、吞吐量和自适应能力。

首先是确认交易的速度。 通过下一代共识算法阈值中继，第一版DFINITY的确认速度达到了7.5秒，比以太坊提升了100多倍，未来可能还有更大的优化空间。 Threshold Relay 使用 BLS 密码签名技术来产生随机性。

第二个是可扩展性。 “每当网络需要更多容量时，只要有新的矿工加入，它就可以扩展。” 目前的以太坊或比特币区块链是不可扩展的，比如在以太坊上添加数千个节点，网络反而会变慢，因为它需要协调节点。 DFINITY第一个版本的目标是达到以太坊的20-50倍。 最终目标是无限扩大产能。 添加100台机器可以获得100台机器的性能。 未来，它计划扩大到数百万、数千万甚至数十亿。

DFINITY 描述的“几乎无限”的可扩展性是通过三级扩展架构实现的：共识、验证和存储。 万达网络科技集团创新中心副总经理季周东曾撰文分析DFINITY的可扩展性，

“共识层阈值中继随机产生心跳，不涉及交易数据。存储层分为多个子链，每个子链负责处理更新交易的分片。验证层负责“将所有分片的哈希组合成一个类似 Merkle 的树结构，将根状态哈希存储在父链上的块中。但这种架构在实践中仍有一些重大问题需要解决，例如跨分片涉及状态数据的交易。”

第三，DFINITY是一个自适应网络，不断调整自己的网络结构和参数。

“比特币和以太坊的协议不支持改变规则，坚持‘代码即法律’。如果要修改核心规则，必须通过系统外的方式分叉。所以我们现在有两个以太坊和四个比特币。汤姆丁说。

DFINITY 的治理机制被称为“AI is law”。 他们认为算法本身可以被篡改、治理和自我调整。 像人工智能一样，参数可以根据社区的意愿而改变。 社区通过民主投票决定是否扩容区块链、系统升级等。

最终的控制权来自于 DFINITY 的大脑——区块链神经系统（BNS）。 BNS系统是一套具有大量管理功能的智能合约，但有严格的治理规则前提，不会被任何人或机构改变——所有的提案和决定都必须反映社区的意愿。

自适应、无限吞吐量、高速区块链计算，最终将互联网云计算搬到区块链上，Tom Ding说，“未来可能会出现去中心化的推特、微博和优步，不需要公司运营实体。当然，在除了商业部分，DFINITY 也希望成为一个通用的计算平台，可以支持很多社区项目，两者的关系会很紧密，可以互相支持。”

落地应用的限制因素

这个阶段出现了很多有趣的应用场景，但大多都是雷打不动。 经过一阵媒体报道，落地的寥寥无几。 Tom Ding认为，主要原因是基础设施比较落后，限制了很多从业者的想象； 技术解决方案和应用的成熟需要时间。 “在IPHONE推出后的前三年，应用商店也充斥着大量垃圾应用，随后才涌现出一大批优质应用。”

好消息是，业界又开始谈论基础设施研究。 在Tom Ding看来，2017年和2018年将是基础设施爆发的两年。 基础设施的定义非常广泛。 “可以分为三层，底层是链本身的性能，上层是链接链间互通的需要，顶层是基础公共组件，包括商业身份系统和去中心化交流。”

“区块链，尤其是公链，以零边际成本创造流动性，带来公开透明的信任关系和商业规则。此外，它还用零边际成本彻底颠覆传统金融市场的基本结构，让流动性成为几乎无处不在。”

在没有去中心化交易所之前，需要经过公司注册、起草文件、注册登记才能上线资产，而现在区块链以极低的成本提供资产创造和流通服务，无需依赖传统的商品和金融中介机构，“当这些都完成之后，或者说有了很大的进展之后，我觉得对实际应用会有很大的推动作用。”

这里还值得一提的是，Tom Ding指出，目前区块链编程预言机的学习和开发门槛非常高。 以以太坊为例，以太坊引擎EVM支持的主流语言是Solidity，但这是一个小众且不完整的新语言。 对于开发人员来说，存在学习周期成本和代码安全风险。 因此，String Labs 提出了一个计划，为开发者提供一个现代化的开发环境，包括设计与传统语言非常接近或完全移植的新语言。

剑指华夏，独立龙链

据介绍，目前DFINITY的主要合作伙伴是BCG服务的500强客户，以及国内一些大型民营企业。 具体名单将于近期公布。 在被问到首先发展的目标市场时，Tom Ding表示，行业没有限制，但与传统金融相比，他们的目光更聚焦于泛金融领域以太坊公链的交易处理速度，“区块链本身就有金融和生态的思维”其中，供应链是研究重点，其他行业包括通信、汽车等。

据雷锋网消息，String Labs的中国发展计划已初具规模，计划在中国推出独立的区块链“龙链”。 Tom Ding表示，由于中国的特殊国情、政策限制、网络环境出口带宽等，中国和大多数西方国家的链是相互独立的，互通的，但并不相互依赖。 任何问题都不会影响对方。

龙链的很多核心技术都会参考或采用DFINITY的技术。 不同的是，它会更适应中国的国情。 比如计算节点都在中国，因为相关法律政策要求部分数据不能离开中国，一般来说公链是无法控制的。 节点，因此必须设置所有节点。

值得注意的是，DFINITY号称具有“私链智能合约可以直接调用公链合约”的特点，并且还为国内部分合作企业部署了联盟链或私链，势必对国内区块链企业产生冲击。 看看双方的竞争？

Tom Ding回应说不一定会有竞争。 他解释说，公链提供了最全面的安全保障和公关互通，但牺牲了一些数据隐私，就像API一样。 虽然现阶段企业对联盟链的需求更加明显，要求数据信息的隐私性，但单一的联盟链无法发挥其最大价值。 因为商业系统之间最大的价值就是交互和相互价值传递，所以需要使用公共的API和服务来满足需求。

“一个可能的未来是，公有链和联盟链会紧密交互和融合。比如联盟链中有一个仓库订单，这是非常隐私的数据。当仓库收到货物到达的通知时，它可能会触发公链。在线支付操作。两者可以无缝连接。”

这就是他描述的DFINITY第二个版本的功能，可以支持DFINITY公链和私链之间的无缝互操作。

中国缺乏硬科学和机制思维的积累

“今年是ICO和代币狂潮的一年，全球形势相似，市场喜忧参半。” 经过在硅谷三年的区块链创业以及近几年接触中国市场，Tom Ding 讲述了自己在这个过程中的经历。 中美发展的差异，在中间感受到。

差异主要体现在两个方面。 一是硬科学积累不够。 区块链汇集了多领域的知识，包括经济学、数学、计算机科学、社会治理等。

“欧美的分布式计算的历史可能有几十年，密码学可以追溯到几百年前，积淀深厚。而且，区块链行业的‘产学研’距离非常小。” “教授。但中国在这方面的研究和顶尖科学家还有些薄弱。在国际上，没有听到中国的声音。”

二是缺乏对区块链机制的思考。 比如关于去中心化自治组织DAO这个最重要的概念，据他了解，欧美会组织讨论DAO的本质，如何组织，以及合理的投票结构。 在中国，它可能更肤浅，只是作为ICO融资的一种渠道。

对此，他的建议是，可以举办更多的国内外学术交流会议，吸引国内学术界更多人才的兴趣。