星际共识：Filecoin 可扩展性来啦

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

来源：ConsensusLab，Filecoin Network

星际共识 (Interplanetary Consensus framework，IPC：https://ipc.space/）就是之前的层级化共识（Hierarchical Consensus），旨在解决区块链网络面临的两项挑战：交易量和应用异质性（heterogeneity）。在这个过程中，它提升了Filecoin网络的性能。经过18个月的开发，我们很高兴宣布IPC的首次公开部署会在Spacenet 测试网上。

我们邀请大家观看这个两分钟的IPC简介视频来快速了解。它在短短两分钟内解释了一些高层级的概念。然后，将可以继续阅读了！

新用例

Filecoin虚拟机 (FVM：https://fvm.filecoin.io/) 在Filecoin网络上解锁了用户可编程性。现在，这个区块链能做的不仅仅是处理存储交易提议、存储证明和简单交易了。它的EVM虚拟机兼容性还让它可以快速部署现有的以太坊智能合约。

可编程性是Filecoin区块链的重大突破。它现在可架设DeFi解决方案、Data DAOs、元宇宙游戏等应用。想想传统的区块链应用怎样用原生存储的能力增强自己吧？或者想想在Filecoin已经建成的数据海洋中增加数据处理的能力？

这些变化将带来应用活动激增，也会带来挑战。目前Filecoin的区块很少是满载的，这让它很适合用于简单的交易——费用低、延迟小。然而，随着FVM虚拟机带来的活动增加，应用将会争夺区块空间，让Filecoin运行应用的成本上升。此外，并非所有应用都可以在30秒区块间隔的网络内运作的，毕竟这会带来明显的延时。

这就是IPC框架能发挥作用的地方了。IPC让终端用户和应用开发者可以动态启动层级化的子网，能够并行执行交易，从而将根网络(Filecoin主网）的一些过量负载移除出去，同时能够为应用的需求提供更好的运作条件。此外，IPC框架还利用主网提供的更强的安全保证，来实现跨子网交易和子网安全性守护机制 。

星际共识（IPC）运作机制

从内核看，IPC是定义子网内和子网间互动规则的框架，它带有一系列的智能合约和客户端软件定义来整合这类行为。在部署到Filecoin主网后，它会完全在用户空间（userspace）运行，通过一个用户定义的actor合约锚定到根网络。

IPC框架基本功能涉及创造和运营子网——它们以树状方式组织。启动子网的过程是无需许可的，用户可以决定在树状结构的哪个位置锚定其子网。每一个子网都与一系列独立的验证者关联起来（它们在独立的共识实例中运行）。子网向其主网网络提交频繁的状态检查点数据，从而得到某种程度的安全保障。

人们可以因为不同的原因而部署子网。例如，可以是为了节省交易费用，或在不同地理、拓扑和应用条件里对互动行为进行分组。这些子网的生命周期可长可短，可以单纯为了协调计算而发起，并在任务完成后撤销。

子网共识是可交换、可配置的。一个子网可以运行任何共识算法：权益证明PoS、工作量证明PoW、存储证明（proof-of-storage）、经典BFT等等。伴随着IPC框架，我们还在发布Trantor的实施方案，这是一个高性能的BFT共识算法，适合一系列的应用。IPC框架的用户可以实施其他的共识算法（我们未来还会寻找一些开箱即用的替代方案），不过由很多应用需求可以简单通过变更Trantor的默认参数（如区块频率）将能满足。

IPC框架其中一个关键特性，是其开箱即用的透明跨子网通讯机制。不过，它在现实中如何工作？具体互动方式，取决于你是用户、开发者还是验证者。不过，在一个高的层级看，用户在本地与IPC框架互动会依赖于IPC Agent（）应用和一些区块链节点（每一个子网都需要）。本地应用是由两个链上的智能合约提供服务的，它们会为每一个子网实例化：可参见星际子网Actor合约和星际网关Actor合约。

如果你想进一步了解IPC框架或其组件，可参考我们最新推出的文档，包括IPC Agent用户手册和框架技术概览。请记住这些软件、工具和文档都是逐步推出的，如果你碰到任何困难，可Slack或GitHub issue页面询问，我们会尽快提供支持，也有利于我们改善工作。

IPC框架下一步计划

目前的M1里程碑将IPC框架带到了其进行生产状态的最后一步。这是首次有一个长时间运行的IPC测试网对公众可用，让用户、开发者和存储提供者可以展开子网实验，尝试Filecoin根网络之外的其他共识模型。不过，这是一个测试性部署，请不要用于涉及价值较大的应用。

未来几个季度，我们会继续为IPC框架增加特性和提升稳健性。就在此时，我们在Limechain的合作伙伴正奋力将我们的actors合约转换为用户自定义FEVM Solidity actors合约，会被我们用于首个主链部署里。我们会定时发布进展，预期每隔几周会有新特性和新改善。

我们还在与即将发布应用的客户合作，尤其是Saturn（https://strn.network/）团队，来确保其在M2里程碑的用例能在2023年6月落地。M2里程碑会将IPC框架落地到Filecoin主网，让早期用户可以部署其生产应用。然后在第三季度会有一个完整发布，相关的开发者工具和文档会完成。

在这个过程中，我们很希望收集用户反馈。如果你有IPC框架的用例，想与我们合作来部署你的应用或成为一个子网验证者，或想与这个新生的社区继续进行对话，请加入Filecoin Slack workspace的#ipc-help频道。