DFINITY密碼學研究副總裁 : 互聯網計算機全新的鏈鎖技術 | DFINITY上線發布會

在互聯網計算機中，計算機是由一組協議驅動的，這些協議允許網絡擴展幾百萬個節點，可以為Canister提供可擴展且無限的計算能力。鏈鎖技術是互聯網計算機協議的核心。

那么鏈鎖技術具備哪些優勢？鏈鎖協議具體是如何工作的？鏈鎖技術又具有哪些創新性？有關鏈鎖協議的技術細節，DFINITY密碼學研究副總裁JanCamenisch在《互聯網計算機全新的鏈鎖技術》演講中為我們揭開了神秘面紗。歡迎繼續閱讀經Odaily星球日報整理的演講全文，enjoy~

大家好，我是來自DFINITY的JanCamenisch，這個演講是關于鏈鎖技術的。在互聯網計算機中，計算機是由一組協議驅動的，這些協議允許網絡擴展幾百萬個節點，可以為Canister提供可擴展且無限的計算能力。

鏈鎖技術是互聯網計算機協議的核心，實際上，這一組協議是我們開發的特殊邊緣密碼系統。鏈鎖技術最明顯的部分是互聯網計算機具有單個公鑰，利用單個公鑰可以驗證來自感興趣計算機發送的關于該單個公鑰的信息，這是互聯網計算機一個巨大的優勢。因此如果要進入互聯網計算機，只需要一個48字節的公鑰即可驗證所有的消息。相比之下，以太坊客戶端需要下載至少400GB的數據才能達到同樣的效果。

Dfinity基金會創始人：真正能夠實現能力的社區成員只占區塊鏈社區不到1%:9月20日消息，在由萬向區塊鏈實驗室主辦的第八屆區塊鏈全球峰會上，Dfinity基金會創始人兼首席科學家Dominic Williams發表主題為《首個真正的世界計算機-互聯網計算機區塊鏈》的演講。

Dominic Williams在演講中表示：“ICP智能合約可以直接在比特幣賬本上處理比特幣，而不需要任何的跨鏈橋，這意味著你可以創建原生的比特幣DeFi，前景巨大，考慮到比特幣在全網中占比。所以，使用IC區塊鏈就不需要云或者傳統的IT架構。當你在IC上和Web3進行交付時，你只是用你的面部ID、指紋來創建會話，如果這樣的交互是敏感性的，或者對安全性要求非常高的話，你可以用ledger硬件錢包或者UBK硬件錢包，這一切都是支持的。另外，真正能夠實現能力的社區成員只占區塊鏈社區不到1%。”[2022/9/20 7:08:13]

現在讓我們進一步解釋一下鏈鎖技術，為了擴展互聯網計算機，實際上不是所有的節點都運行在相同的Canister中，而是我們必須將Canister分布在不同的節點，或在不同的子網上，我們稱這一系列子網為網絡神經元。其中有一個子網是特別的，因為它控制和支配著其他子網。

BeyondFi：與某大型合伙公司合作的借貸協議正在開發中:6月7日消息，BeyondFi官方稱，我們正在對我們的產品和品牌進行全面的改造，將很快公布，與一家大型合伙公司合作的借貸協議正在開發中。此外，一場重要的上市討論即將結束。

據行情顯示，6月2日，BYN漲幅一度達350%，1 小時從0.0296美元升至 0.072美元。[2022/6/7 4:07:16]

而我所說的單一的公鑰，實際上是管理所有其他子網的公鑰，以及用于生成所有其他提供密鑰的子網。我們生成公鑰，生成容器證書，以及該子網的其他主要部分。

與鏈鎖技術一樣，NNS可以從零開始，現在當用戶與NNS進行交互時，NNS用他們的Canister進行計算，并接收來自該計算的結果，他們可以通過在這些結果的子網簽名來驗證這一點。關于子網公共密鑰，子網公共密鑰可以使用子網從NNS獲得的證書進行驗證，這就像是鏈鎖技術的兩個部分。第一部分就是我們剛才講的，更高級別的子網可以為其他子網生成私鑰；第二部分是從NNS接收私鑰的子網如何管理這些私鑰。

DFINITY宣布互聯網計算機已實現Titanium里程碑:3月15日，DFINITY官方發推稱，Titanium里程碑已于2月25日達成。Titanium標志著互聯網計算機（Internet Computer）DeFi新時代的基本構件的發布，例如零Gas費AMM、原子互換、完全基于鏈上的DeFi系統。接下來將是Chromium里程碑（又名Satoshi版本），以BTC和ICP直接集成為特色，預計2022年5月實現。

據此前報道，今年1月，DFINITY基金會發布互聯網計算機（Internet Computer）新路線圖，以確保互聯網計算機是構建無限可擴展Web3 DApp的強大通用區塊鏈。2022年Q1中期：Titanium；2022年Q1末：Chromium；2022年Q2：Carbon；2022年Q3：Vanadium；2022年Q4：Iridium；2023年：Futurium。[2022/3/15 13:56:58]

節點可能會崩潰，因而需要更換；節點也可能會受到危害，所以需要剔除。在這兩種情況下，需要在新的節點集合之間重新共享子網已接收的私鑰，因此為了維護子網所收到關鍵信息，我們使用了?ThresholdSignature，這種特殊簽名實際上是一種聽起來像是一組必須一起運行的算法。首先我們有一個生成私鑰的算法，這就像有一個被信任的經銷商不斷產生公鑰和私鑰，然后分發給不同的參與者，當大部分的參與者同意簽名后，這些部分簽名可以組合成相對于原始公鑰的完整簽名，并進行驗證。

庫幣上線DFI開盤上漲26.85%:據庫幣KuCoin交易所消息，庫幣已上線DFI項目并支持DFI/USDT和DFI/BTC交易服務。DFI開盤價為2USDT，當前報價2.537USDT，漲幅達26.85%。同時參與DFI交易可瓜分$20,000獎池。 庫幣數字貨幣交易所，為來自207個國家的600萬用戶提供幣幣、法幣、合約、礦池、借貸等一站式服務。[2021/1/21 16:43:07]

如何在鏈鎖技術中實現上述過程呢？一種方式是：你需要一個非交互式的密鑰生成算法門限簽名方案的標準密鑰生成算法，需要一個擁有因特網計算機的可信的老經銷商，這不太可能實現，因為我們不想信任任何一方。

為了解決這個問題，我們提出了一些新的有效的密碼學。它允許兩件事：首先，它允許經銷商無需交互直接生成這些密鑰，經銷商產生了密鑰和公鑰，但不同的是密鑰是為各方編寫的，在我們的示例中這里的線索是數據，還生成非交互式加密圖形證明。實際上，與生成的公鑰也匹配，我們實際上開始了非交互式證明，任何一方都可以驗證共享是否正確。

Crowdfire創始人將推出新交易所和平臺幣:此前印度財長賈特利重申了對虛擬貨幣的強硬態度，稱將動用一切手段打擊虛擬資產的非法活動。監管收緊的情況下，Crowdfire的創始人Nischal Shetty仍宣布將推出新的交易所Wazirx，攻克現有交易所不公開透明的問題。Wazirx將發行自己的平臺幣WRX。[2018/2/4]

第二部分是該共享方案的數學性質，即兩個不同的份額可以合并成一個共享，如果你有兩個或兩個以上的經銷商，接收交易對可以做一個數學同態運算，我們稱之為公鑰合并，不同的公鑰成為一個單一的公共密鑰，他們也可以在密鑰上做同樣的操作，從而產生一種新的共享，一種組合共享。

正如我們已經知道的，所有的分享都是正確的，因為這些神經知識的證明，這種同態組合實際上將確保只要一個經銷商做得正確，那么我就沒有泄露這個密鑰，那總體組合的密鑰也將是安全的，因為它們包含足夠的隨機性。這種同態操作的優良特性是：它將確保只要單個共享被正確地完成，即密鑰被隨機地生成，并且不會在任何地方泄漏，那就結合生成了密鑰和公鑰。因此，這允許互聯網開始新的子網，以生成子網的密鑰。更確切地說，NNS的每一個節點都會做這樣的分享，把信息傳遞到新的節點上。

現在我們講第二部分，節點必須維護他們最初從NNS收到的密鑰信息，現在因為不能具體聯系，彼此間也將用加密的方式傳遞，我們就需要第二個加密圖形工具，但不是生成新的密鑰，他們需要證明他們的密鑰加密信息與共享密鑰是一致的，然后將其提供給所有其他節點，而一旦達到一定要求門檻，全部節點可以重新對外分享一個新的密鑰。

下面我們看下，如何使用非交互式的方法重新恢復子網中丟失的密鑰。例如，我們示例中有四個節點，其中一個崩潰了，丟失了所有狀態，丟失了所有密鑰信息，因為我們使用的是四個密鑰共享方案中的三個，所以剩余的節點仍然可以操作，此時NNS將分配新的節點到子網，再次將其存儲到四個節點中。但是，如果丟失的是兩個節點，那就是災難了。

另一方也注意到，這就像是他分享的一個密鑰，對于這一點以及原始記錄，我們保證了新節點集合的保密性，這四個節點采用了非吸引特性的免費共享技術。在此之后，四種新節點中的每一種都將具有與公鑰相對應的密鑰共享，這就是我們如何從子網中替換掉那些已經崩潰的節點，并保持其繼續運作。

對于那些密鑰信息還不具備資格加入的節點，其如果想加入一個子網，需要具體：首先全部私鑰必須同意其加入子網；子網對其狀態驗證并授權；包含最近的全部區塊狀態。由于單個節點不可信，因此節點必須一起驗證最新狀態，然后我們設置一個聯合狀態即新節點，我們將確定接收到的狀態實際上是真正的狀態，即開始的正確狀態。

這些操作消耗都非常大，我們不能每一輪都做，我們需要在指定的時間間隔內進行，在這個間隔中我們產生認證狀態，把這兩個放在一起，我們稱之為Catchup包。它允許節點跟上其他節點，并與它們一起操作，這個Catchup包實際上非常強大，因為它們不僅不允許我們更換，而且它們還允許恢復節點，因此如果節點沒有崩潰但可能由于其他原因而離線，如果時間太長了，那要趕上前面的節點，可以下載最新的catchup包，然后解壓并恢復操作。

在災難性的情況下，超過三分之一的節點會崩潰或失去它們的狀態，即便如此，我們也能夠恢復子網。只要我們還有一個Catchup包，NNS就可以拿那個Catchup包，只增加一個新分享的密鑰，因為之前的不再有效，然后從原始的Catch-up包開始，創建一個新的子網。此外，可能最重要的是Catch-up包還允許我們升級協議，因為Catchup包定義了子網的明確狀態。我們可以說在某個Catch-up包之后，所有新節點都會下載新的協議版本，并從該Catchup包運行新的協議版本，非交互式dkg和密鑰再共享，或者僅僅是變更技術的兩個要素。

鏈鎖技術的核心是共識協議，協調所有協議的差異共識。它的主要任務是收集和評估來自用戶的消息，并讓它們得到執行，但它也必須協調非互動的組織和所有不同節點之間的重新分享，確保計算正確完成。即使一些問題發生了，比如硬盤故障或一些其他小故障，這個容器的一些部分問題不會影響到命令執行；但仍然涉及其協調狀態的恢復和同步，從而協調所有的升級，從給定的丟失狀態開始。另一個有趣的特征是，共識協議實際上還提供了恢復隨機性應用，我們將很快就所有這些細節進行技術討論，我們也將公布有關這方面的規格。

總之，鏈鎖技術使互聯網計算機能夠擁有一個單一的公鑰，可以使用公鑰來驗證接入網絡的計算機；鏈鎖技術還允許NNS添加新的子網并永遠擴展網絡；如果有太多節點失敗，鏈鎖技術可以再激活一個子網；鏈鎖技術還可以替換崩潰的節點；最后鏈鎖技術還可以更新IC協議，修復Bug，以及添加新的功能。

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