星際共識：Filecoin 可擴展性來啦

作者：James Bluett, Alfonso de la Rocha , Akosh Farkash , Guy Goren , Denis Kolegov , Willes Lau , Henrique Moniz , Matej Pavlovic , Alejandro Ranchal-Pedrosa , Jorge M. Soares , Marko Vukolić

來源：ConsensusLab，Filecoin Network

星際共識 (Interplanetary Consensus framework，IPC：https://ipc.space/）就是之前的層級化共識（Hierarchical Consensus），旨在解決區塊鏈網絡面臨的兩項挑戰：交易量和應用異質性（heterogeneity）。在這個過程中，它提升了Filecoin網絡的性能。經過18個月的開發，我們很高興宣布IPC的首次公開部署會在Spacenet 測試網上。

我們邀請大家觀看這個兩分鐘的IPC簡介視頻來快速了解。它在短短兩分鐘內解釋了一些高層級的概念。然後，將可以繼續閱讀了！

新用例

Filecoin虛擬機 (FVM：https://fvm.filecoin.io/) 在Filecoin網絡上解鎖了用戶可編程性。現在，這個區塊鏈能做的不僅僅是處理存儲交易提議、存儲證明和簡單交易了。它的EVM虛擬機兼容性還讓它可以快速部署現有的以太坊智能合約。

可編程性是Filecoin區塊鏈的重大突破。它現在可架設DeFi解決方案、Data DAOs、元宇宙遊戲等應用。想想傳統的區塊鏈應用怎樣用原生存儲的能力增強自己吧？或者想想在Filecoin已經建成的數據海洋中增加數據處理的能力？

這些變化將帶來應用活動激增，也會帶來挑戰。目前Filecoin的區塊很少是滿載的，這讓它很適合用於簡單的交易------費用低、延遲小。然而，隨著FVM虛擬機帶來的活動增加，應用將會爭奪區塊空間，讓Filecoin運行應用的成本上升。此外，並非所有應用都可以在30秒區塊間隔的網絡內運作的，畢竟這會帶來明顯的延遲。

這就是IPC框架能發揮作用的地方了。IPC讓終端用戶和應用開發者可以動態啟動層級化的子網，能夠並行執行交易，從而將根網絡(Filecoin主網）的一些過量負載移除出去，同時能夠為應用的需求提供更好的運作條件。此外，IPC框架還利用主網提供的更強的安全保證，來實現跨子網交易和子網安全性守護機制 。

星際共識（IPC）運作機制

從內核看，IPC是定義子網內和子網間互動規則的框架，它帶有一系列的智能合約和客戶端軟件定義來整合這類行為。在部署到Filecoin主網後，它會完全在用戶空間（userspace）運行，通過一個用戶定義的actor合約錨定到根網絡。

IPC框架基本功能涉及創造和運營子網------它們以樹狀方式組織。啟動子網的過程是無需許可的，用戶可以決定在樹狀結構的哪個位置錨定其子網。每一個子網都與一系列獨立的驗證者關聯起來（它們在獨立的共識實例中運行）。子網向其主網網絡提交頻繁的狀態檢查點數據，從而得到某種程度的安全保障。

人們可以因為不同的原因而部署子網。例如，可以是為了節省交易費用，或在不同地理、拓撲和應用條件裡對互動行為進行分組。這些子網的生命周期可長可短，可以單純為了協調計算而發起，並在任務完成後撤銷。

子網共識是可交換、可配置的。一個子網可以運行任何共識算法：權益證明PoS、工作量證明PoW、存儲證明（proof-of-storage）、經典BFT等等。伴隨著IPC框架，我們還在發布Trantor的實施方案，這是一個高性能的BFT共識算法，適合一系列的應用。IPC框架的用戶可以實施其他的共識算法（我們未來還會尋找一些開箱即用的替代方案），不過由很多應用需求可以簡單通過變更Trantor的默認參數（如區塊頻率）將能滿足。

IPC框架其中一個關鍵特性，是其開箱即用的透明跨子網通訊機制。不過，它在現實中如何工作？具體互動方式，取決於你是用戶、開發者還是驗證者。不過，在一個高的層級看，用戶在本地與IPC框架互動會依賴於IPC Agent（）應用和一些區塊鏈節點（每一個子網都需要）。本地應用是由兩個鏈上的智能合約提供服務的，它們會為每一個子網實例化：可參見星際子網Actor合約和星際網關Actor合約。

如果你想進一步了解IPC框架或其組件，可參考我們最新推出的文檔，包括IPC Agent用戶手冊和框架技術概覽。請記住這些軟件、工具和文檔都是逐步推出的，如果你碰到任何困難，可Slack或GitHub issue頁面詢問，我們會儘快提供支持，也有利於我們改善工作。

IPC框架下一步計劃

目前的M1里程碑將IPC框架帶到了其進行生產狀態的最後一步。這是首次有一個長時間運行的IPC測試網對公眾可用，讓用戶、開發者和存儲提供者可以展開子網實驗，嘗試Filecoin根網絡之外的其他共識模型。不過，這是一個測試性部署，請不要用於涉及價值較大的應用。

未來幾個季度，我們會繼續為IPC框架增加特性和提升穩健性。就在此時，我們在Limechain的合作夥伴正奮力將我們的actors合約轉換為用戶自定義FEVMSolidity actors合約，會被我們用於首個主鏈部署裡。我們會定時發布進展，預期每隔幾周會有新特性和新改善。

我們還在與即將發布應用的客戶合作，尤其是Saturn（https://strn.network/）團隊，來確保其在M2里程碑的用例能在2023年6月落地。M2里程碑會將IPC框架落地到Filecoin主網，讓早期用戶可以部署其生產應用。然後在第三季度會有一個完整發布，相關的開發者工具和文檔會完成。

在這個過程中，我們很希望收集用戶反饋。如果你有IPC框架的用例，想與我們合作來部署你的應用或成為一個子網驗證者，或想與這個新生的社區繼續進行對話，請加入Filecoin Slack workspace的#ipc-help頻道。