黑科技DFINITY與以太坊的深度集成 如何實現合約的直接互操作？

在 ICP League 之前的文章《為什么說是下一代區塊鏈，DFINITY的8大核心優勢！》中提到過 DFINITY 的核心密碼學技術 ChainKey，在描述其特性時，我預測了 DFINITY 能通過 ChainKey 籤名的方式調用以太坊等其他公鏈。

而在最近 DFINITY 的創始人 Dominic 發布的推特與文章中，詳細介紹了從 DFINITY 到以太坊，再從以太坊到 DFINITY，無需中介的合約互操設計，這給我們展示了兩者集成的巨大潛力。

總結如下：

• ChainKey 技術讓 DFINITY 的區塊鏈具備大小為 48KB 的唯一公鑰；

• 基於 ECDSA 的改進，DFINITY 智能合約可以籤名發出比特幣與以太坊類型的交易；

• 在以太坊的智能合約中保存 48KB 的唯一公鑰能去驗證鏈發來的消息，來保證交易與和狀態的有效性；

• 在 DFINITY 智能合約（4GB運行內存）中實現以太坊的輕節點，檢驗區塊獲得調用返回值；

• 無需中間件、跨鏈橋、Hub、預言機，DFINITY 與以太坊合約直接通過點到點方式互操作；

• 可以使用 DFINITY 為以太坊 DeFi 等應用擴容，比如由 DFINITY 運行某個以太坊遊戲的數據操作的指令，再通過以太坊直接結算；

• 兩者的無縫集成將打來巨大的商業潛力，DFINITY 能為以太坊無限擴容，並實現中間件、前端資源、業務邏輯等全棧的去中心化。

ChainKey 技術

ChainKey 是互聯網計算機的核心技術，是實現上述合約互操作魔法的原理。

在以太坊中，由於使用 PoW 機制競爭出塊，節點使用自己的私鑰籤名區塊鏈並廣播，當你去驗證這個區塊時，就需要獲取節點的公鑰。因為每次出塊節點可能不同，因此你需要保存大量的籤名信息，並同步區塊。因此用戶想去驗證以太坊的交易，需要同步 400GB 的區塊。普通用戶只用通過運行在 AWS 上錢包中間件 Infura 的全節點來訪問。

而在 DFINITY 中，基於可驗證隨機數 VRF + 門限籤名 BLS + 非交互式分布式密鑰分發 Noninteractive DKG，保證了區塊鏈只具備唯一不可變的公鑰，所有的區塊的籤名都能使用這個 48KB 的唯一公鑰驗證，來保證交互與區塊的可信。

DFINITY 鏈具備唯一的公鑰，但並不具備對應的唯一私鑰，組成鏈的節點保存了私鑰的碎片，他們使用這個碎片籤名區塊，只有在收集到足夠多的私鑰碎片後，才能聚合出完整的籤名，從而能被唯一公鑰驗證。這也是 DFINITY 實現一致性共識的方式。

非交互式分布式密鑰分發 Noninteractive DKG 向節點分配的了私鑰碎片，因為其非交互式的特點，分配私鑰碎片時基本對帶寬佔用很低，節點可以隨意的加入與退出網絡，這保障了整體的去中心化。

因此任何的設備，即使是另一條區塊鏈上的智能合約，只要保存了這個公鑰也能親自去驗證 DFINITY 鏈的消息、事件與狀態。ChainKey 技術就是能實現合約互操作的基礎。

使用 DFINITY 調用以太坊合約

ChainKey 能支持 ECDSA，這是比特幣和以太坊都在使用的密碼學原語，因此可以通過 ChainKey 代理 DFINITY 上的智能合約籤名，不需要生成對應的密鑰（使用 BLS 閥值籤名技術）。在使用一條鏈唯一的 ChainKey 進行籤名後，通過 P2P 發送一個滿足比特幣與以太坊格式的交易。最終調用以太坊的智能合約。

同時 DFINITY 的智能合約都是使用 actor 的異步消息處理模型，因此可以對以太坊的調用的返回設置等待。

(0) 在 DFINITY 上部署一個代理籤名合約，運行着 ChainKey 的模擬籤名代碼。

(1) DFINITY 上的合約調用代理籤名合約。

(2) DFINITY 的合約需要調用以太坊，向籤名合約發送合約地址、調用方法、參數。

(3) 使用鏈唯一的公鑰籤名產出以太坊格式交易，通過 P2P 手段在以太坊網絡廣播交易，等待交易確認。

(4) 獲取以太坊的調用返回的方式有兩種可選：早期可以在以太坊上專門部署一個查詢合約，專門用於向 DFINITY 返回以太坊調用結果，但這個成本依然很高；後續可以直接在 DFINITY 的容器中建立一個同步以太坊狀態的輕節點，直接驗證並返回結果。

但在獲取以太坊的調用返回時，還是存在問題，使用第一種方式在以太坊上部署查詢合約的成本很高，因為每一次的返回都需要發送額外的合約調用；而在 DFINITY 上建立輕驗證節點可能受到當前容器運行內存 4GB 上限的制約，以太坊的狀態可能要在很多個容器中分开存儲。因此我們可能需要开發者實現更有效率的創新方案。

直接的互操作性會帶來什么？

DFINITY 底層密碼學的創新的確來帶了一些使用體驗上的突破，用戶無需中間件就可以享受端到端的區塊鏈級別安全性。這同時也有機會幫助以太坊實現可直接互操作的擴容。

這種跨鏈合約間的互操作性被大範圍使用後，chainlink、TheGraph、Infura 等中間件存在的意義會被逐漸替代，或者被直接部署在 DFINITY 上而獲得無限擴寬與去中心化優勢。在 DFINITY 上編寫數據庫容器替代中間件，是一個不錯的方向，也是我們重點關注的領域之一。從這個角度看，DFINITY 像一個具備通用計算能力的中間件與前端服務，能結合兩者的特點的商業嘗試會更加亮眼，比如能快速驗證以太坊上 NFT 視頻、圖片等資源，並通過運算能力擴展玩法的專用 NFT 平臺。

同時 DFINITY 也可以幫助以太坊實現擴容，在鏈上快速地、低成本地維護與處理大量數據。並且這種擴容能力是一勞永逸的，因為作為一個異步消息處理機器，DFINITY 具備無限劃分子網實現擴容的能力。在以太坊上 1GB 的智能合約需要花費上千萬美元，而在 DFINITY 上每年只需要花費5美元。

因為可以實現合約級別的互操作，而 DFINITY 鏈本身具備高安全性，且不依賴與 AWS 等雲服務，也不需要只運行在幾個節點上的跨鏈橋、Layer2 狀態鏈等，因此也避免了傳統二層擴容方案的流動性、中心化與安全性問題。

在以太坊上的運行結算層，把 DFINITY 當作指令層使用，這種架構具備很多的可能性。同時基於 DFINITY 的身份系統與反向 gas 模型，極大的降低了使用門檻，用戶甚至可以不需要為使用以太坊的合約支付 gas，我可以預見這樣一種業務：在 DFINITY 上實現以太坊上 Compound、AAVE、DYDX 等聚合形態的第三方前端，然後免除用戶使用的 gas，第三方前端的創建者可以通過推薦策略並收取一定比例收益，來支付以太坊的 gas ，同時賺到錢。

比如可以在 DFINITY 實現完整的中心化交易的邏輯，包括訂單簿的撮合與做市，用 DFINITY 區塊鏈不可篡改的記錄價值與資產的流動，最終在以太坊上進行結算，這能保證去中心化的安全性、無准入與公共所有權，也能獲得中心化傳統交易所的體驗。

同時如 AXIE Infinity 這類的遊戲，也可以通過 DFINITY 的擴展能力升級玩法，目前的 AXIE Infinity 並不是可交互的，在小精靈對战之前勝負就已經決定，但是使用 DFINITY 集成指令層後，可以實現即使的策略對抗。

甚至可以在 DFINITY 上托管 ETH 的 FlashBot 套利機器人，而不用再去部署一個中心化服務器，並把自己的私鑰托管在中心化服務器上。因為容器並不共享狀態，你的策略可以設置為 “Private”，也可以通過分享策略獲取收益（DFINITY 生態項目 ENSO）。

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