一文介紹Filecoin 虛擬機FVM，它將為網絡帶去什麼？

摘要：將通用的智能合約編程功能引入Filecoin 網絡，FVM 將成為推動去中心化存儲的核心支柱。目前的Filecoin 網絡是一個可通過驗證存儲並訪問NFT、公共數據集、web3 和Metaverse 資產的強大網絡。你可以將其視為web3 的I/O 層，然而這只是冰山一角。將通用的智能…

將通用的智能合約編程功能引入Filecoin 網絡，FVM 將成為推動去中心化存儲的核心支柱。

目前的Filecoin 網絡是一個可通過驗證存儲並訪問NFT、公共數據集、web3 和Metaverse 資產的強大網絡。你可以將其視為web3 的I/O 層，然而這只是冰山一角。將通用的智能合約編程功能引入Filecoin 網絡，可以釋放出網絡更多的價值和潛力。將計算層架構在存儲層之上也為跨鏈提供了無需信任的互操作性和集成。

最近，Protocol Labs 研究員Raúl Kripalani 向Filecoin 社區介紹了Filecoin 虛擬機– FVM。 FVM 將成為推動去中心化存儲的核心支柱。

本文來源於Protocol Labs 官方，分佈式資本翻譯。

為什麼要在Filecoin 中引入智能合約

智能合約（在Filecoin 亦被稱為actors）可以提供智能和動態的存儲解決方案，而使用現有的web2 技術則很難實現。例子包括：

1. 對存儲在Filecoin 中的數據進行去中心化計算（在數據所存儲的空間直接進行計算而無需轉移數據）

2. 對眾籌的數據集進行保存（每個人對重要的社會性數據進行存儲，例如犯罪統計或環境變暖的數據）

3. 更智能的存儲市場（例如：按時間、複製級別或區域可用性對存儲進行動態定價）

4. 跨時代存儲和永久託管（例如：存儲幾代人都會流傳使用的數據）

5. 創立Data DAO 和數據集的通證化（例如：為數據存儲的通證化建立經濟模型，並組建DAO 對其進行計算和協調）

6. NFT 的本地存儲（例如：將NFT 的內容與跟踪其內容的註冊表共存）

7. 時間鎖定的數據檢索（例如：僅當公司公開結果時才解鎖此數據集）

8. 抵押貸款（例如：向存儲供應商提供貸款，如接受特定客戶的FIL+交易，在特定時間點進行交易）

智能合約還可以讓開發人員建立跨樑橋實現互操作性– 共享流動性和為部署在其他鏈上的dapp （例如：Ethereum, Near, Solana, Flow 等）與Filecoin 網絡進行集成，提供存儲功能。

作為Layer0 的存儲

目前，Filecoin 平台是數據存儲和檢索的中心。我們認為這兩個特性使Filecoin 網絡成為了協議的Layer 0。

儘管系統設計簡潔明了，但不能滿足那些試圖通過可編程智能合約來構建更複雜的應用程序和解決方案的開發者的需求。

Layer 0 之上的Layer 1，則實現智能合約的可編程性。目前，Filecoin 網絡的邏輯是編死在系統定義的合約中。這意味著用戶自定義的智能合約只能通過其他可以被編程的區塊鏈協議，例如Ethereum 和Solana (通過類似Textile Bridges 的解決方案) 進行部署。 Filecoin 虛擬機則能夠實現原生的用戶自定義智能合約。

與以太坊兼容的Filecoin 虛擬機

最早的技術討論在Filecoin Improvement Proposal 113 推出以後的2021 年6 月開始。受到通過虛擬機監視器來建立多虛擬機設計的啟發，Filecoin 虛擬機（FVM）的目標是成為一個多語言虛擬機。當時也考慮了許多方法，其中包括EVM as-is, LLVM-IR, eBPF, Secure EcmaScrip 等等。

FVM 原生的運行時（Runtime）是WASM。我們認為WASM 是未來非常有前景的編程語言。這使得用任何編程語言編寫的原生智能合約都可以編譯成WASM （儘管並非所有語言都適用，但參考的SDK 是用Rust 編程的）。可以讓web2 的開發者能夠更快地進入web3 世界並達到與前者同樣的開發水平，並避免特定編程語言的學習曲線。

此外，我們正在添加對模擬外部運行時的支持，第一個是以太坊虛擬機（EVM）。主要原因在於Filecoin 的開發者社區要求FVM 支持EVM/Solidity，對源代碼進行最小甚至是零更改。

隨著時間推移，我們看到以太坊社區建立了大量有用的，且最重要的是經審計的，高強度測試使用過的智能合約，例如ERC-20 代幣、NFT、DAO、flashloan 等。如能將這些合約在Filecoin 網絡上進行重複使用，將推動各種創新且可組合方案的快速啟動。另外，讓Solidity 開發者通過橋和預言機進行跨鏈作為解決方案可以增加共同價值和效用。

還需要提到一點的是，EVM 兼容性針對的是字節碼層，因此可以在Filecoin 環境中充分利用成熟以太坊工具，如Truffle， Remix，Hardhat， VSCode 插件等等。除了部署現有的智能合約外，開發者還可以以Solidity 編寫新的只能合約來進行快速啟動，或者在需要性能優化的情況下使用原生的智能合約來進行升級。

擴大Filecoin 網絡的影響

Filecoin 網絡除了現有存儲能力外，還將通過FVM 獲得計算能力。我們設想在Filecoin 網絡上運行兩種計算：基於狀態的鏈上計算和基於數據的鏈下計算。 FVM 將成為構建這兩方面的關鍵模塊。

我們很高興在Filecoin 中看到的項目包括：

1. 以數據為中心的去中心化自治組織（Data DAOs）：通過匯集個人和組織的資源，人們將能夠通過激勵對共享/ 公益數據集進行保存、管理、擴充和處理。 Data DAO 以通證和NFT 為單位對服務進行計價，並交易這些通證以請求服務、授予訪問權限等。

2. 複製客戶端：根據用戶定義的規則，自動化機器人程序將以一定的激勵機制確保Filecoin 網絡中的數據達到一定的複制級別。

3. 另類的數據存儲市場：基於拍賣、獎金或其他工具，存儲市場可以為數據提供糾錯碼，以確保數據在中斷時的可恢復性。它們還可以實現自動重試交易，以確保數據交付。

4. 抵押貸款：向供應商提供的無需信任或特定目標的抵押貸款，例如，貸款資金只能用於接受特定客戶的FIL+交易。

5. 基於數據的計算：在大規模計算中的有一個很大問題在於每項操作增加了數據傳輸的成本和延遲。通過將計算任務交給提供數據託管的存儲提供商並獎勵協調節點來製定整個Filecoin 網絡的執行計劃，可以實現高效的執行並行任務，計算結果存儲回Filecoin 網絡，下游計算執行。

此外，將會是第一次Filecoin 網絡的L2 解決方案能夠通過FVM 將其狀態提交到L1，從而實現更安全、更可被追踪的覆蓋網絡。我們特別希望在Filecoin 上看到一些L2 解決方案運行，包括內容交付網絡（CDN）、聲譽系統和支付渠道網絡。

如果你是對這些用例有興趣做原型設計的開發者，請聯繫我們！

Filecoin 近期階段的路線如下：

Phase 0 :通過功能發布控製或者以分叉參考實現（Lotus）的方式, 使不可編程的FVM 以金絲雀啟動形式上線主網，只會運行系統的智能合約。與現有協議兼容且不需要協議升級。這一階段預計在2021 年Q4 上線。

Phase 1 :分叉協議以為用戶可編程性之上做一些準備性的改變，其中包括Gas 計劃和架構的調整。在這一階段的終期，100% 的網絡將會運行FVM-支持的系統智能合約。這一階段預計在2022 年Q1 上線。

Phase 2 :原生及外部的EVM 將實現用戶可編程性。這一階段預計在2022 年Q2 上線。

Phase 3 :重新設計系統的智能合約並對協議進行深度改造以便開發的。這一階段預計在2022 年Q2 上線。

如果您有興趣幫助FVM 的開發，或者想了解更多關於該項目的信息，請關注filecoin 項目/FVM 項目GitHub repo 和filecoin Slack 上的#FVM 頻道。

撰文： Protocol Labs 翻譯：分佈式資本