Nervos 2022年開發進展回顧：CKB Cell的「新陳代謝」_CKB

軟件開發和架構設計之間有著深厚的聯系，這可以從兩者所使用的詞匯中看出，例如：基礎設施、模塊、框架等。這種有趣的聯系給了我這次回顧的靈感——我們可以使用建筑史上的概念來回顧2022年Nervos的技術發展。

「新陳代謝」是20世紀60年代戰后日本的一場建筑運動。他們的獨特見解是將建筑視為一個活的有機體，通過與環境的相互作用而發生變化，并對環境產生積極的影響。

NakaginCapsuleTower,KishoKurokawa,1970

同樣地，Nervos也將區塊鏈網絡視為一個生命體，它從環境中吸收能量并不斷生長，通過與環境的相互作用形成新的獨立的記憶和功能，將人類的組織形式推向一個新的階段，并最終成為人類社會的神經網絡。

作為新陳代謝運動的知識領袖和主要倡導者，KiyonoriKikutake對海洋城市的遠見卓識也同樣令人印象深刻。在現代社會陸上人口不斷膨脹、海平面不斷上升的背景下，人類從陸地遷移到海洋的夢想又重新回到了人們的面前。Kikutake作為「新陳代謝」主義的核心成員，于1959年提出了他最初的「海洋城市」概念，將海洋城市視為新的人類社區的基本單位。

FloatingStructureofKikutake's「MarineCity」,1960

同樣，今天的互聯網也面臨著用戶增長放緩和市場高度飽和的現狀。互聯網平臺高度中心化，已經成為吞噬用戶數據的猛獸。互聯網已經背離了自由和開放的初衷，變成了一頭吞噬用戶數據的猛獸。這是我們重塑互聯網和構建Web3愿望背后的驅動力。如果我們能從陸地轉移到海洋和外太空，我們也可以從Web2轉移到Web3。

感謝ShanLin和YanNiu介紹了新陳代謝這場建筑運動，感謝AnniePeng的編輯，讓文章更具可讀性。

Layer1：由Cell驅動的新陳代謝

NakaginCapsuleTower,KishoKurokawa,1970

與CKB一樣，新陳代謝主義最具代表性的建筑作品、KurokawaKisho設計的NakaginCapsuleTower，也是圍繞著「cells」展開的。每個「cell」都是一個易于拆卸和重組的立方體空間，就像膠囊公寓一樣。對于居住者來說，「cell」承載著他們日常生活的記憶。此外，「cell」具有靈活的流動能力，就像在整個城市里循環的活細胞一樣。

Minerset?com宣布新的200兆瓦加密采礦設施:金色財經報道，加密貨幣挖礦硬件銷售商Minerset通過向全球200多名投資者分發120,000多臺加密貨幣挖礦設備，創造了超過3億美元的收入。Minerset宣布已開始在南卡羅來納州建設一個挖礦設施，這將使投資者能夠開始有效地開采比特幣。Minerset Farms已獲得Bit5ive的服務，以項目管理、采購和安裝所有基礎設施，旨在準備在2022年6月1日投入使用。新站點最初將托管8×1兆瓦的Bit5ive采礦吊艙，其中包括以大約224petahash的總哈希率容納2,240名礦機的能力。該站點具有在相對較短的時間內增長到200兆瓦及以上的巨大潛力。（news.bitcoin）[2022/4/6 14:06:37]

CKB的設計以「Cell」為基本單元，來存儲被稱為「CommonKnowledge」的集體共識維護的各類數據。CKBCell的靈活性由類似DNA的Cell腳本實現，該腳本編碼不同的行為規則。CKBCell還具有生命周期，通過不斷地消費和創造來驅動CKB的新陳代謝。

CKB的首次硬分叉

CKB在2022年成功激活了它的第一個主網硬分叉，告別了Lina并迎來了新主網Mirana。Mirana是自CKB于2019年推出以來兩年努力的結果——包括虛擬機版本控制，可擴展的區塊頭，對密碼學友好的指令集等等。硬分叉后，CKB地址格式也進行了升級，為用戶提供更一致的跨應用體驗。

在這個過程中，我們學到了很多東西。最困難的事情是向礦工、礦池、交易平臺、錢包和開發者等生態參與者解釋硬分叉后會發生什么。協助他們進行升級和測試；確保每個人都在硬分叉激活之前做好準備。協作很困難，但很值得；這就是我們愿意為真正的權力下放付出的代價。感謝大家，讓網絡升級順利進行！

CKB-VMRVVExtension

CKB-VMRVV(RISC-VVectorExtension)在CKB-VM的基礎上增加了向量支持，這樣它就可以使用單個指令集處理多個數據元素。盡管實現RVV指令的工作量很大，但我們仍然完成了所有指令的實現，開發了完整的功能、兼容性和模糊測試，遷移了一些加密算法，并進行了幾輪優化。我們最近的評估顯示，在CKB-VM上運行的加密算法，其潛在減速不到10倍，這比其他虛擬機的減速要短得多。

盡管我們已經取得了很大進展，但將其投入生產所需的工作量很難估計，所以最好的選擇是在下一次硬分叉進行投入生產。

輕客戶端

2022年，我們完成了CKB輕客戶端1的開發，這是CKB藍圖中的一個關鍵部分。它使用了基于采樣的協議來避免下載和驗證所有區塊。這將使用戶能夠在資源受限的環境中與CKB進行交互。

比特幣礦商Crusoe energy尋求新貸款以擴大業務:市場消息，比特幣礦商Crusoe energy尋求新貸款以擴大業務。（金十）[2021/7/27 1:16:55]

CKB還在開發其第一個軟分叉，該分叉將支持輕客戶端。為了支持未來的某些功能，CKB輕客戶端軟分叉會使用可擴展區塊頭，可擴展區塊頭作為區塊頭中的任意數據字段已經被添加到Mirana的硬分叉中。

測試網啟動后，我們將能夠在真實環境中測試輕客戶端協議。啟動主網的理想條件是在1~2個試點輕客戶端應用程序之后，例如Neuron、Nexus等錢包，CKBull已經在測試網上進行測試了。

OpenTransaction

OpenTransaction是構建交易的鏈外協調機制。交易發起人可以通過鏈外協作完成有趣且復雜的任務，例如多簽工作流、CoinJoin或者Token兌換，只需簽署部分交易，剩下的留給其他人完成。通過OpenTransaction，我們可以將交易的結構分成多個小步驟，每個步驟都有不同的模塊化解決方案。模塊化的OpenTransactionn生態系統可以擴展CKBdApp的可能性，同時降低開發門檻。

與CKB核心一起協作的鏈外層將對OpenTransaction提供支持。如果發現它的某些功能在實踐中有用，它們可能會被納入CKB核心。功能設計過程始于10月，預計2023年會推出一個可用的MVP。

工具：為了更好的開發者體驗

BasicTypesofspaceformaticsfor『MarineCity』,KiyonoriKikutake,1960

Kikutake將「海洋城市」項目分為兩類：在城市規模上的同心浮動結構和在國家規模上的線性海洋城市。他為海洋城市設計了多個結構性的解決方案，這些建筑方案為城市開發者提供了基本的思路和模式。

Nervos和Web2的差異，甚至和以太坊之間的差異，就像陸地和海洋之間的差異一樣巨大。底層的巨大差異，給剛接觸Nervos的開發者造成了很大的障礙，因此我們必須不斷地改進工具，降低門檻，幫助開發者更輕松地完成工作。

xUDT

xUDT是sUDT的擴展，包含了許多改進，這些改進是社區使用sUDT時提出的。開發者可以使用xUDT創建一個擴展腳本，來檢查token發行是否低于某個閾值，對token的轉移附加時間鎖，甚至還可以將用戶的余額存儲在SparseMerkleTree中。xUDT簡化了可編程token的生成。

Gartner發布《區塊鏈的真正商機》：10年后將創造3.1萬億美元新商業價值:市場分析行業巨頭Gartner出版新書《區塊鏈的真正商機》，通過金融、物流、房地產、汽車、文娛、醫療、智慧城市等區塊鏈創新實例，該書揭開了區塊鏈真正落地會走過的3大階段，以及未來20年內，區塊鏈究竟會如何改變您的組織。Gartner預計到2030年，區塊鏈將在全球范圍內創造3.1萬億美元的新商業價值，且到2025年，其中一半將用于運營改進的應用程序。然而，人們很容易被區塊鏈的美好前景和大肆宣傳所誤導，企業亦可能會在競爭威脅下使用錯誤的策略并陷入錯誤的進度和能力意識中，從而無法充分利用區塊鏈的價值。本書將幫助企業高管和政策制定者看穿炒作、認清目標，專注于區塊鏈可能釋放的核心價值主張，以及區塊鏈業務成功所必需的條件。[2020/10/9]

最新的xUDT腳本已在測試網進行部署。代碼審核和測試通過之后，將會部署到主網上。

Omnilock

Omnilock是專門為互操作性而設計的新lockscript。它是一種可以擴展的lock，可以支持比特幣、以太坊、EOS和Dogecoin等主流區塊鏈所使用的各種交易驗證模式。Omnilock有一個合規的模塊，可以與xUDT的RegularComplianceExtension配合使用，使UDT與傳統金融互操作。如果啟用，指定的管理員可以在他認為合適的情況下撤銷用戶持有的token。Omnilock和RCE配合起來使用，相當于ERC-1404提案。

Omnilock已部署到Mirana主網。

CKB上的Taproot

Taproot是比特幣自Segwit以來最重要的升級。它提高了比特幣的隱私性、可擴展性，改變了比特幣腳本的運作方式。我們通過lockscript將Taproot搬到了CKB上，來和比特幣社區一同慶祝這一成就，同時用來測試CKB的抽象能力。CKBTaproot提供了兩種解鎖方式：密鑰路徑和腳本路徑。后一種路徑非常強大，因為它把CKB-VM的功能和任意復雜的邏輯相結合。

CKB上的Taproot展示了將比特幣思想與Cell模型相結合所產生的新能力，以及實現這種混搭有多容易。憑借強大的智能合約支持和簡單的UTXO設計，我相信CKB有成為UTXO生態系統創新熱點的潛力，在這里，可以很容易地測試新想法，也可以為比特幣和其他基于UTXO的區塊鏈誕生好的想法。

Lua腳本

得益于RISC-V的兼容性，CKB-VM可以支持用任何編程語言編寫的智能合約。然而，為了使用任何語言編寫的智能合約，需要一個易用的工具。Rust和C是兩大流行的編程語言，但我們總是想要更多。下一步是支持Lua腳本，這也是我們第一次認真嘗試動態語言。Lua是一種輕量級的動態語言，廣泛應用于游戲開發和其他需要可編程擴展的領域。Lua腳本可以與用Rust/C編寫的lockscripts/typescripts結合起來使用，以實現CKBdApp可編程的自定義和擴展。

Nervos 首席架構師 Jan：智能合約開發者仍屬小眾群體，應該擁抱傳統開發人員:CoinDesk共識大會中文版分會場于北京時間5月12日13-14點在線上舉行，Nervos首席架構師謝晗劍（Jan Xie）在大會中表示，Nervos目前的主要目標是完善CKB的開發者體驗。

與 C、C++和JavaScript社區相比，智能合約開發人員仍然是很小的一個群體。新的智能合約平臺想要成為主流，一個更實際的方法是擁抱傳統的開發人員，讓他們可以使用任何他們已經熟悉的編程語言，而不是創建一種新的語言并強迫他們使用。Nervos構建了一個與RISC-V完全兼容的虛擬機，GCC/LLVM支持的任何編程語言都可以用來在Nervos上編寫智能合約。

這樣的設計實現了讓更多的開發者加入到Nervos網絡中來進行開發，同時也讓Nervos開發者社區更加強大。目前，Nervos已開啟了Grants計劃和孵化器CK Labs計劃，旨在擁抱更多優秀的開發人員。[2020/5/12]

我們已經為此努力了很長一段時間，現在它已經功能齊全了。JoyID和.bit團隊給了我們積極的反饋。它目前正在進行額外的測試和優化。比較合理的預測是2023年會有第一個使用Lua腳本的dApp出現。

Kuai

MagickBase的一群開發者主動創建了Kuai，一個基于javascript的CKBDApp框架，旨在大幅降低DApp的開發門檻，讓創建一個DApp的時間從數月降至數周。Kuai和Capsule的區別在于，Kuai是一個完整的框架，除了合約開發之外，還包括一個構建系統，模板生成器，實用的抽象，鏈外組件和測試。該項目仍處于早期階段，但正在穩步推進。

Nexus

MagickBase的另一群開發者開始著手解決一個長期困擾CKBDApp開發者的問題——CKB的「Metamask」。雖然得益于CKB的抽象能力，以太坊錢包Metamask可用來訪問CKBDApp，但它畢竟是為賬戶模型設計的，因而放棄了UTXO模型的大部分好處，例如跨地址的資產管理和隱私保護。它還缺乏對CKB輕客戶端的支持。Nexus就是這個問題的解決方案，它是一個UTXO錢包，旨在為NervosDAO、xUDT、omnilock、輕客戶端和其他協議提供無縫支持。

其他

CKB有4個SKD(Rust，Go，Java以及Javascript)，為所有開發者提供基本的、多功能的支持。Mercury是一個高級中間件，適用于錢包和交易平臺等簡單的集成案例。Lumos是一個面向Web開發者的javascript/typescript工具箱，適用于DApp開發，而Capsule則提供了方便的Rust智能合同支持。CKB-CLI是CKB開發者的瑞士軍刀。這些工具已被證明是有用的，并且正在根據社區反饋不斷改進。

聲音 | CoinCorner CEO：會有更多大公司發行加密貨幣 “沃爾瑪幣”不會對比特幣構成威脅:據Crypto Globe 8月3日消息，總部位于英國的比特幣交易所CoinCorner首席執行Danny Scott預計，更多所謂的FAANG公司（Facebook、Apple、Amazon、Netflix、Google）將在2020年前推出自己的虛擬貨幣專利。Scott表示：“在Facebook6月份宣布Libra之后，（沃爾瑪申請穩定幣專利）這一消息并不出人意料——事實上，我們預計未來幾個月將有更多的FAANG公司為自己的加密貨幣申請專利。” Scott還提到：“我們仍然不擔心‘Facebook幣’、‘沃爾瑪幣’或‘下一個大公司幣’對比特幣構成威脅的風險。無論這些幣種背后的名字有多大，只要它仍有一個擁有控制權的集中型權威機構，就不是比特幣的競爭對手。”[2019/8/3]

CKB極客們喜歡ckb-indexer，這是一個閃電般快速的鏈上數據索引器。它非常受歡迎，以至于CKB團隊應社區要求將其合并到了CKB節點中。集成后，加快了CKB節點和Neuron的同步，并來簡化DApp開發者的開發工作。

Layer2：巨型結構和可擴展性解決方案

TheCityintheAir,ArataIsozaki,1960

除了「cell」以外，新陳代謝主義還提出了另一個具有啟發性的概念——巨型結構(Megastructure)。他們希望為城市設計一個「巨大的結構框架」，而不是建造具有特定目的的單元。這一框架必須牢固而持久，讓人們根據需要增減具有特定功能的建筑單元，以滿足城市人口日益增長的需求。與大多數區塊鏈項目不同，Nervos有遠見地設計了模塊化的Layer2作為可擴展性和可伸縮性的解決方案。此外，NervosLayer2上的兩個框架Godwoken和Axon正在從不同角度來試驗Layer2的設計。

Godwoken

Godwoken是世界上第一個在以太坊以外的Layer1區塊鏈上運行的Rollup。Godwoken在2022年取得了兩項重大成就：一是成功完成了從v0到v1的升級，二是追求了Game+區塊鏈的理念，并為其提供了一系列開發者支持。Godwokenv1是GodwokenEVM兼容性的一次重大升級，從99%升級到了100%兼容。開發團隊經過不斷地努力，解決了剩下1%的不兼容問題，然后實現了從EVM操作碼到EVM工具鏈的完全兼容，讓開發者可以在Godwoken上部署DApp，而無需修改任何代碼。這次升級降低了EVMDApp遷移和DApp開發的成本，為Godwoken的生態系統帶來了新的發展。

GodwokenGame+區塊鏈把Godwoken對開發者的支持提升到了一個新的水平，將其從一個需要開發者自己解決很多問題的Rollup框架，轉變為一個為游戲開發者提供的優化了的完整解決方案。通常情況下，游戲開發者在試圖進入Web3世界時，他們并不完全了解區塊鏈技術。他們真正需要的是一個簡單且游戲兼容的區塊鏈解決方案，讓他們能夠專注于游戲開發而不是區塊鏈的細節。他們希望他們的潛在玩家能夠玩他們的游戲，而不需要學習記憶術或交易費用。他們希望創造的游戲能夠讓玩家擁有自己的戰利品，參與任務創建，分享收益，并從中獲得樂趣，而不是簡單地使用象征性激勵來推動紙面上看起來不錯的數據增長。GodwokenGame+區塊鏈可以為游戲開發者提供所有以上的這些。

想要了解更多信息，請關注Godwoken團隊的Twitter和GitHub。

Axon

Axon是另一個基于CKB的高性能Layer2框架。它做出了與Godwoken不同的設計權衡：它沒有完全依賴CKB的安全性，而是將CKB作為支撐層來實現高性能和優于L1PoS的安全性，因為L1PoS固有的問題，如遠程攻擊和主觀性已經不存在。

除了100%兼容EVM之外，Axon是第一個實現通用帳戶抽象的架構，這要歸功于存儲在CKB區塊鏈上的強大的CKB-VM和密碼學庫。Axon智能合約可以從CKB上加載cell，并使用調用CKB-VM的特殊預編譯EVM來驗證其數據和腳本。

Axon也是一個具有內置互操作性和CosmosIBC支持的原生多鏈框架，可以讓AxonDApp與CKB、其他Axon鏈和其他區塊鏈生態系統，特別是那些具有兼容IBC的生態系統進行通信。

Axon的核心框架在2022年穩定了下來，它已經準備好讓那些想運行高性能EVM區塊鏈的開發者在此基礎上進行構建。未來的工作將集中在Axon的staking和治理機制上。Axon將成為Nervos的高性能、高互操作性和簡單易用的可擴展層，并內置staking和治理解決方案。

想要了解更多信息，請關注Axon團隊的Twitter和GitHub。

互操作性：從陸地到海洋

海洋城市，1963/1980s。該模型暴露在一個半透明的藍色立方體頂部。照片：作者在東京森美術館舉辦的《Metabolism:theCityoftheFuture》展覽中記錄。

新陳代謝主義的設計不僅試圖通過構建框架在陸地上進行擴張，而且還不斷延伸到水域，讓人們可以在陸地和海洋兩個區域活動。陸地和海洋可以被視為是具有不同自然規律的兩個不同系統，就像Web2和Web3，或者一個區塊鏈和另一個區塊鏈，它們可以被視為是具有不同共識和協議的獨立生態系統。巧妙的建筑設計可以與陸地和海洋通信，出色的互操作性基礎設施也必須進行通信，讓用戶的資產和信息在系統之間更自由地流動。

ForceBridge是Ethereum/BSC和CKB之間的跨鏈橋，它用一個具體的例子證明了Nervos的互操作性——Ethereum用戶可以在Nervos和Ethereum之間轉移資產，而不需要更換錢包。Nervos現在已經連接了兩個最大的生態系統，即以太坊和BSC，因此連接更多生態系統的邊際效益減少了。與此同時，2022年的一系列跨鏈橋黑客事件再次提醒我們去中心化的重要性。

ForceBridge在整個2022年平穩安全地運行著，現在去中心化要比以后更好。Synapse團隊正在努力實現這一目標。第一步是為CKB創建兼容IBC的中繼，這可以讓信息在CKB和所有其他區塊鏈之間傳遞，如Ethereum、Cosmos，甚至Axon和Godwoken。然后我們可以擴大一些中繼的規模來創建一個更加去中心化的中繼網絡，在此網絡基礎上，我們可以建立一個更加去中心化的ForceBridge2.0。

研究

Nervos研究團隊一直強調質量高于數量，2022年，他們在業界的國際頂會上發表了三篇論文：

·?NC-Max：打破中本聰共識的安全-性能權衡

在本文中，我們確定并實驗證明了，問題的關鍵在于尚未傳播的交易平臺延長的區塊傳播延遲。因此，我們提出了一個兩步機制，只確認完全傳播的交易，從而消除了NC的安全需求對其性能的限制，實現NC未開發的潛力。為了實施這種兩步機制，我們提出了NC-Max，其安全性得到了分析，證明了它能提供比NC更強的抵御交易扣塊攻擊能力；性能得到了評估，表明它耗盡了網絡支持的全部吞吐量，并在不影響安全性的情況下將交易確認延遲縮短了3.0到6.6倍。

該論文發表于2022網絡和分布式安全研討會，2022年2月

·?PolynomialIOPsforLinearAlgebraRelations

本文提出了一種新的多項式IOPs算法電路。它們依賴于單項系數基來表示由算術約束滿足系統產生的矩陣和向量，并建立在建立正確計算線性代數關系的新協議上，如矩陣-向量乘積和哈達瑪積。

當使用加密編譯器編譯時，我們的協議產生了具有簡潔驗證的具體證明系統，而加密編譯器的作用在本文中被抽象掉了。只取決于編譯器，生成的SNARKs要么是透明的，要么依賴于一個可信的設置。

該論文發表于2022國際公鑰密碼學實踐與理論會議，2022年3月

·?AnalysingandImprovingShardAllocationProtocolsforShardedBlockchains

作為首個關于共享無需許可區塊鏈中被忽視的核心組件——分片分配(ShardAllocation)的研究，本文提供了第一個關于分片分配協議形式化的研究，評估了包括Ethereum在內的7個無需許可分片區塊鏈的分片分配協議。證明了同時實現最佳自平衡和可操作性的不可能性，識別并定義了分片分配協議所需的內存依賴性屬性，可以參數化自平衡和可操作性之間的權衡，并提出了一個正確而高效的分片分配協議Wormhole。

該論文發表于4thACMConferenceonAdvancesinFinancialTechnologies(AFT'22)，2022年9月

來自去中心化社區的驅動

The「mothercity」ofMarineCityProject,1963

在寫這篇文章之前，我并沒有意識到以上這些事情都是在一年內完成的。感覺我們從2021年開始已經為此努力了三年。我試圖回憶我們做過的每一件事，但發現不可能列出完整的清單。如果我遺漏了什么，我深表歉意。

在我看來，我們在2022年取得的最重要的進步是一個更加去中心化和充滿活力的開發者社區。在基礎設施層面，我們有和Cryptape、MagickBase、Nervina、Godwoken、Axon和Synapse團隊的密切協作，擴展區塊鏈架構的前沿。在應用層，包括.bit、Unipass、Yokai、Hadouken、Nervape、JoyID、Tempest等團隊正在向我們提交無數條反饋。在Nervos上進行構建是具有挑戰性的，因為它需要在應用和基礎設施兩個層面進行工作。我想感謝你們所有人接受挑戰，用激情創造，用愛構建。

原文標題：《NervosMetabolism-ARecapofDevelopment2022》

原文作者：janx，加密研究員

原文編譯：Kelly

來源：區塊律動

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