项目调研丨 DFINITY（ICP）研究报告
2023-05-07 18:00
DFINITY 基金会成立于瑞士，是一个非营利性组织，致力于将互联网重塑为能承载具有超高能力并具有安全性的计算机。DFINITY 所主导的“互联网计算机”采取 WASM 等新技术与新架构，具有防篡改、速度快、规模可达全球数十亿用户的特点，同时支持软件的自主构建，有望扭转科技巨头垄断互联网的现状。“互联网计算机”（Internet Computer，ICP）是 DFINITY 基金会的核心产品，是一个开源通用计算平台，也是一个 Layer1 区块链项目，旨在解决当今传统互联网面临的一些重大挑战，如系统安全性差、互联网服务被垄断、个人用户数据被滥用等，借助 ICP，可以构建任何应用和服务。同时，DFINITY 在治理机制上引入了区块链神经中枢系统，可以保护用户免受攻击，帮助重新启动破损的系统，动态优化网络安全和效率，升级协议并减轻平台的滥用。可以说 DFINITY 是一个实打实的互联网科技企业，成立多年，在用心做好每一款基础产品，只为实现最终“互联网计算机”的愿景，其高光时刻是在 2021 年 5 月主网上线期间，目前该项目处于平稳发展阶段。DFINITY 是 Decentralized Infinity 的组合词，代表了项目无限去中心化的愿景。现今互联网通过连接数十亿台计算机构建了一个超大的网络，但它并没有分散网络中的“计算和数据存储”，随着云计算的快速发展，可以说是比过去更集中化了。起初，DFINITY 的创始人 Dominic Williams 只是想做一个相比以太坊性能更加优化的区块链平台，但随着开发的逐渐进行，对互联网的意识逐渐加深，DFINITY 也重新树立了“互联网计算机”的宏大愿景，并希望能够带来一个无缝共享的世界，为“自主软件”提供一个安全、永不宕机的“容器”，并为新一代的 IT 系统和互联网服务提供动力。DFINITY 核心项目 Internet Computer Protocol，缩写为 ICP，创始人 Dominic Williams 将 ICP 和传统互联网相并列，称 ICP 为世界上首个以网络速度运行的区块链，可以无限制地扩容，可以承载任何数量的智能合约计算和存储任何数量的数据。其特点可以归纳为部署方便、去中心化、容灾备份，当前 DFINITY 的 8 大核心优势包括：用户在使用基于 DFINITY 的应用时，不需要自己支付 Gas 就可以与智能合约交互，用户只需享受服务即可。交互的延迟是一个系统是否可用的重要指标，DFINITY 这在里做到了查询毫秒级、更新秒级的惊人成绩。用户可以直接通过浏览器或移动端 App 访问 DFINITY 上的智能合约，而不需要经过任何的中心化网页和服务器，更不用出触碰命令行代码。在 DFINITY 上，用户可以快速地通过面部扫描或指纹识别，在几秒钟里创建一个去中心化的 ID，不再需要管理用户名和密码，也不需要接触难以理解的私钥和助记词，就可以轻松地控制自己的 ID。ICP 可以实现无缝丝滑地扩展，不仅能根据网络负载情况自动的产生新子网，在扩容过程中也不需要停止你的服务，对用户与开发者来说，扩容的过程是毫无感觉的。Chain-Key 是 ICP 背后的核心技术，它为 DFINITY 的区块链创建了一个只有 48 字节的唯一公钥，因此任何的设备，即使是智能手表，也能亲自去验证 DFINITY 的链。DFINITY 运行管着一个去中心化代币治理系统，称为网络神经系统 NNS，这是个可以帮助 DFINITY 网络实现自我进化的治理系统。DFINITY 区块链中消耗的 Gas 叫 Cycles，这是通过消耗 ICP 兑换而来的，Cycles 在算法调节下处于稳定，与 1 SDR 锚定（SDR 可以看作综合多国法币计算后的稳定单位）。作为分布式存储的代表之一，ICP 的计算与存储能力备受关注。ICP 应用架构从底层开始：P2P 层（收集分发数据）→ 共识层（整理消息，验证后写入区块）→ 消息路由层（传输信息到目的地）→ 应用执行层（通过 WASM 安全沙盒环境进行计算）。开发阶段，DFINITY 的开发者工具都会把各个层级抽象出来，复制给开发者一个本地版来方便开发。ICP 的应用状态是存储在内存里的，通过共识阶段来进行管理和确认修改，开发者不用担心数据丢失，不用担心数据存在哪里，这就说明 ICP 和中心化的云平台是类似的，也有容灾备份等操作。
为了保证 ICP 应用的稳定与流畅，成为 DFINITY 的数据中心节点的门槛非常高，我们可以看到 ICP 节点服务器要求 16 条 32GB 的内存。相比与以太坊验证节点 4GB 内存和 290GB SSD 的配置要求来说算是比较夸张了，当然对于存储来说，更夸张的是 Filecoin，需要 1TB 内存和 16TB SSD 的配置。
和 Filecoin 相比，ICP 并不是专注于存储，而是 Serverless（无服务器计算，云计算的一种模型），存储的数据可能就是常规的应用数据、应用状态以及应用代码本身，所以也不需要那么夸张的存储要求。
- 2015 DFINITY 构想为解决以太坊网络的缺陷问题。
- 2017.02.14 DFINITY 种子轮募集 420 万美元。
- 2018.02.07 DFINITY 完成由 A16Z 和 Polychain Capital 领投的 6100 万美元战略轮融资。
- 2018.08.28 DFINITY 风投轮融资额共募得 1.02 亿美元，由 A16Z 和 Polychain Capital 领投。
- 2019.11 DFINITY 上线测试网 Copper（铜）版本，发布编程语言 Motoko 及软件开发工具包 Canister SDK。
- 2020.01 DFINITY 于达沃斯举行的 2020 世界经济论坛上宣布推出测试网的 Bronze（青铜）版本。
- 2020.07 DFINITY 推出测试网 Tungsten（钨）版本以及 TikTok 的开放型代替软件 CanCan 的 Demo 演示。
- 2020.10 DFINITY 推出测试网 Sodium（钠）版本以及网络神经系统 NNS。
- 2021.01.06 DFINITY 主网 Mercury（汞）第一阶段 Alpha 正式发布，代表着互联网计算机将成为公共互联网的一部分，将 ICP 作为 TCP/IP 的补充互联网协议。
- 2021.05.07 DFINITY 宣布上线主网，DFINITY 基金会启动互联网计算机，该重大里程碑意味着，现在公共互联网可以充当去中心化的全球计算机，其标志是所有互联网计算机的源代码都发布到了公有领域。
- 2021.05.11 DFINITY 推出代币 ICP。
- 2022.01.28 DFINITY 基金会发布“互联网计算机”新路线图。
- 2023.04.19 DFINITY 基金会创始人 Dominic Williams 表示 Internet Computer Hub 可能入驻香港数码港。
- Dominic Williams：DFINITY 基金会和 ICP 项目的创始人、总裁兼首席科学家，于 2015 年成立了 DFINITY，他具有技术企业家、分布式系统工程师和理论家的背景，在分布式计算和密码理论领域出类拔萃，做出过杰出的贡献。
- Gian Bochsler：企业家、基金经理和董事会成员，他在区块链方面拥有丰富的经验。
- Josh Drake：ICP 主要贡献者，DFINITY 基金会的首席运营官，加入 DFINITY 之前，在 Coinbase 工作过。
- Jan Camenisch：DFINITY 基金会首席技术官，在隐私和密码学领域发表了 120 多篇被广泛引用的论文，他曾在 IBM 担任了 19 年的首席研究人员。
- Samuel Burri：DFINITY 工程副总裁，在过去的 8 年里，他领导了一个构建和维护迅达电梯控制软件的全球团队。
- Lomesh Dutta：DFINITY 业务增长副总裁，拥有超过 17 年的建立和扩展初创公司的经验。
- Saskia Lenkeit：DFINITY 人力资源主管，之前在谷歌担任人力资源业务合作伙伴 7 年，为瑞士苏黎世的 900 多名软件工程师提供支持。
- Paul Meeusen：DFINITY 财务副总裁，是一位经验丰富的企业家、财务和风险经理。
- Riccardo Coli：DFINITY 参谋长，在改变公司与市场、客户和员工互动的方式方面拥有超过 15 年的经验。
其他成员包括了世界领先的密码学家、数学家和资深工程师等，目前团队拥有 270+ 的成员，共发表刊物 1600+、专利 250+。DFINITY 总共经过了三轮募资，募集了约 1.95 亿美元：- 2017 年 2 月 14 日，种子轮募集了 420 万美元，代币价格约为 0.0362 美元，这部分占比为 24.72%；
- 2018 年 2 月 7 日，战略轮融资，从 A16Z 和 Polychain Capital 处共融得 6100 万美元，占主网上线的初始代币分配的 6.85%，募资成本为每个代币 1.8978 美元；
- 2018 年 8 月 28 日，风投轮，这一轮融资额最大，共募得 1.02 亿美元，占主网上线的初始代币分配的 4.75%，募资成本为每个代币 4.5765 美元，由 A16Z 和 Polychain Capital 领投，SV Angel、Aspect Ventures、Village Global、Multicoin Capital、Scalar Capital、Amino Capital 和 KR1 以及 DFINITY 社区成员等跟投。
Motoko 是一种新的智能合约编程语言，它旨在无缝支持互联网计算机的编程模型，并使其更容易利用区块链的独特功能。Motoko 是强类型的、基于参与者的，并且内置了对正交持久性和异步消息传递的支持，生产力和安全功能包括自动内存管理、泛型、类型推断、模式匹配以及任意精度和固定精度算法。消息传递透明地采用互联网计算机的 Candid 接口定义语言和有线格式，以实现类型化、高级和跨语言互操作性。
Chain-Key 是 ICP 背后的核心技术，是 DFINITY 实现子网扩建和进行密钥管理的技术，能够保证网络的安全可用，因此任何设备，即使是智能手表，也能亲自去验证 DFINITY 的链。相比之下，去验证 ETH 这些传统区块链时，因为每次出块都由不同的节点签名，设备需要同步几百 GB 的签名数据，而在 DFINITY 中，所有节点一起签名一个区块，因此设备只需要保存 48 个字节的唯一公钥即可验证每一个区块。Chain-Key 极易验证的特性也让 DFINITY 天然适合跨链操作，我们甚至可以在一个 ETH 的智能合约中存下 DFINITY 的区块链公钥，直接进行跨链交易的验证。
网络神经系统（NNS）是管理 ICP 区块链的开放算法系统，其最显著的创新包括升级运行在节点上的 ICP 协议和软件、加入新的节点供应商、将节点添加到区块链网络以及创建新的子网区块链以增加容量，任何人都可以通过 ICP 代币来参与 NNS。运行子网的节点集将随着节点可以加入或退出各自的子网而发展，随着节点的不断变化，阈值签名的发展阻碍节点注册和分发新的公共密钥的能力。作为解决方案，DFINITY 引入了非交互式分布式密钥生成（NI-DKG），通过使用静态公共密钥引用同一子网来简化密钥管理。NI-DKG 提供主动安全性，此共享协议非常适合异步环境，实现快速的出块时间和无限的可伸缩性，每个旧的签名者只需要向新的签名者广播一条消息。为了确保安全性，DFINITY 利用了许多概念，包括非交互式零知识证明和具有前向机密性的加密。
为了访问互联网计算机上运行的应用程序并与之交互，用户通常需要进行身份验证，在 ICP 上进行身份验证的最常用方法之一是互联网身份（Internet Identity）。互联网身份是 ICP 支持的区块链认证框架，用户从创建身份“锚点”开始，将兼容的加密设备分配给这些设备，例如笔记本电脑上的指纹传感器、手机上的面部识别系统或便携式 HSM，用户可以使用分配给锚点的任何设备注册并验证在 ICP 上运行的 DApps。这提供了高度的便利，用户可以以非常简单的方式对 DApps 进行身份验证，并且无需自己直接管理或处理密钥。
互联网计算机共识（Internet Computer Consensus，ICC）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（BFT，指一个计算系统能够承受某些组件的任意故障，同时仍能正常工作的能力）。ICC 协议是一种基于假设部分同步且和区块链完全集成的领导者协议，领导者在每一轮都有可能会被更换，此协议十分简单有效，在任何一轮中如果出现领导者出错（概率小于三分之一）的情况，协议将会更换领导者，在此轮中及时解决该问题，而不会拖到下一轮。- ICC 协议将可靠地向各方传播块的任务作为协议不可分割的部分，而不是留给其他未指定的子协议；
- ICC 协议具有乐观响应性，这意味着当领导者诚实时，协议将按照实际网络延迟的速度进行，而不是按照网络延迟的某个上限进行。
除了六大基于 ICP 的成就，DFINITY 生态还孵化出不少优质项目。
官网显示，目前生态上共有 104 款产品，包括 21 款社交产品、21 款 NFT 产品、51 款基础设施产品、14 款 DeFi 产品、11 款钱包产品、5 款元宇宙产品、15 款链游产品以及 1 款 DAO 产品，这其中有一些值得一提的产品。
按照平台介绍，Distrikt 将是 LinkedIn、Twitter 和 Medium 之间的结合体，但是是一个去中心化、民主共享的平台，用户数据由 Internet Identity 保护。
OpenChat 是 DFINITY 上第一个去中心化的加密通信应用，据 OpenChat 的软件工程师 Hamish Peebles 介绍，尽管 OpenChat 在功能上与 WhatsApp、Signal、Telegram 等非常相似，但是所有权归用户，且代码公开可查，用户会分配得到代币，且对于应用有最终决定权。
DSCVR 是一个端到端的去中心化 Web3 社交媒体平台，允许社区形成称为 “Portals” 的组，这些 Portals 可以是通过 NFT 访问的，DSCVR 还允许使用 ckBTC 进行打赏，ckBTC 可以视为是一个运行在互联网计算机上的“比特币”。随着 DFINITY 的发展，早期代币名称 DFN 也改名 ICP。ICP 是 DFINITY 的原生代币，也是 Internet Computer 项目的治理代币，发行日期是 2019 年 7 月 1 日，上线后直接发行 469,213,710 枚。
第一批持有者约为 5 万多人，包含了空投参与者、团队贡献者（120 位全职人员，另外 30 余位贡献者）以及投资伙伴。
- 9.5％ 早期贡献者，分配给基金会成立之前的早期参与贡献工作和投资的团队；
- 24.72％ 种子轮投资人，分配给大量种子轮参与的投资人；
- 6.85％ 战略投资人，分配给战略轮参与的投资人；
- 1.25％ 社区空投，优选分配给长期支持项目的社区成员；
- 52.93％ 基金会资助、团队和合作伙伴，基金会为实现其竞争目标而持有或使用的代币（用于资助研发和运营、办公室、技术收购、社区计划、员工激励、合作伙伴激励和其他长期需求）。
在 DFINITY 官方发布的经济模型概述中，ICP 主要有两个用途，一个是锁定用于开启神经元，另一个是转化为 Cycles 用于驱动容器运行的燃料。简单来说，ICP 的使用场景分为治理和换取计算资源。
ICP 持有者可以将其锁定在治理系统中，对提案进行投票，参与治理可以获得奖励，作为数据中心运行公共账本的补偿，或者说产生区块的奖励，也是用 ICP 支付的。此外，ICP 还可以作为支付手续费，在 ICP 生态中，运行智能合约（或者说容器）需要消耗手续费 Cycle，与以太坊不同之处在于，ICP 的手续费是固定价格的，基本不会随着 ICP 代币的价格而波动。Cycles 在算法调节下处于稳定，与 1 SDR 锚定（SDR 可以看作综合多国法币计算后的稳定单位）。除了 ICP 之外，DFINITY 中设计的 Token 还有两个，分别是 Cycles 和稳定币，稳定币不会在短期内实现,设置多种 Token 是出于货币要维持稳定的想法。ICP 与 Cycles 是单向兑换且比例不固定，因此 Cycles 可以维持在一个稳定的价值区间，如果 Cycles 与 ICP 的兑换比例会即时调整，那么 Cycles 也可以视为稳定币。未来 DFINITY 计划在系统引入稳定币奖励数据中心，那稳定币的来源是个问题，因为支付端使用的 ICP 是被销毁的，如果稳定币来自基金会的储备，那么整个系统不再是可持续的系统。如果将支付部分也换为稳定币，就可能形成容器所有者直接支付给数据中心的模型，降低了 ICP 的价值捕获能力。在稳定币方案上线之前，系统的价值输入来自于容器所有者购买销毁 ICP 的场景，由此提高了 ICP 的使用范围和知名度，ICP 的价值会随着计算网络的使用程度而扩大，因此在 DFINITY 初期不会使用稳定币的方案。稳定币的方案可以降低 ICP 价格波动对系统的影响，之后 ICP 价值只能体现出网络的治理权，如果要维持 ICP 的价值，稳定币的方案只能在 DFINITY 发展到后期执行。
互联网计算机是个独一无二的项目，今天的互联网系统和服务是从私有基础设施运行的， ICP 的 Chain-Key 技术改变了这一切，它允许拥有一个公钥，允许任何设备，包括智慧手表和手机验证互联网计算机工件的真实性。这对于传统的区块链来说是不可能的，ICP 可以在 5-10 秒内实现交易，并具有几乎无限的可扩充性，与以太坊相比，这是一个很大的改进。作为一家区块链技术公司，DFINITY 也走在行业前列，2023 年 4 月 18 日，DFINITY 企业以 655 亿人民币的企业估值入选胡润百富《2023 全球独角兽榜》，排名第 60，可见 DFINITY 实力不容小觑。对于企业来说，部署在互联网计算机 ICP 上可以节约成本，对于用户来说，使用互联网计算机 ICP 接近于互联网的体验，同时身份信息得到安全保障。目前，部署在 ICP 上的应用更偏向于传统互联网，而非以 DeFi 为主，完全模仿互联网应用的区块链应用能否成为爆款，是值得关注的地方。作为互联网计算机，发展分布式商业将成为 DFINITY 以及在 DFINITY 上部署应用的企业、用户的机会。ICP 价格在经历上线疯涨后回归平稳，对于 ICP 价格预测的幅度各有观点，PricePrediction .net 预计到 2030 年将达到 180，DigitalCoinPrice 预测到那时只会达到 34。ICP 的野心不可否认非常巨大，可是对应这份野心的时代并未出现，到底是 ICP “走得太前”，亦或是概念炒作，有待时间去验证。
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