字节元 / Nervos / CKB

字节元(英文名Nervos Network，简称CKB)，Nervos Network是一个开源的公链生态系统和协议集合。

Nervos CKB(Common Knowledge Base)是Nervos Network的基于PoW的第一层公链协议。在允许任意加密资产获得安全性、稳定性和无需许可性的同时能够支持智能合约、第二层扩容方案，并且通过“价值存储”的加密经济设计使得原生代币CKBytes捕获整个网络的价值。

字节元代币介绍

Nervos CKB的原生代币「Common Knowledge Byte」，缩写为CKByte。CKByte允许代币持有者占用区块链的总状态存储的一部分。例如，通过持有1000个CKByte，用户可以创建一个容量为1000字节的Cell，或者总容量为1000字节的多个Cell。

CKByte持有者在CKB上使用CKByte存储数据会有一定的机会成本，他们无法将占用的CKByte存入NervosDAO以获得部分的二级发行。CKByte由市场定价，这就为用户提供了一种主动释放状态存储的经济动机，以满足扩展状态的高需求。在用户释放状态存储之后，他们将收到相当于其数据占用状态大小(以字节为单位)的CKByte。

CKByte(CKB)代币具有以下用例：

网络状态存储：CKB以字节为单位代表单元容量，它们使代币拥有者能够占据区块链整体全局状态的一部分。例如，如果用户拥有1,000个CKB，他/她就可以创建一个容量为1,000字节的单元，或者创建多个容量总和为1,000字节的单元。然后他/她就可以使用这1,000字节来存储资产、应用程序状态或其他类型的常识。

矿工补偿：以CKB代币的形式向矿工提供区块奖励和交易手续费。

股权奖励：CKB持有人可以将其原生代币存入并锁定在一个叫做NervosDAO的特殊合约中，以赚取抵押奖励。

市场需求

可扩展性、可持续性和互操作性是当今公有链面临的最大挑战。可扩展性解决方案可以分为两类：链上扩容和链下扩容。链上扩容存在破坏平台的长期安全模型，增加独立验证交易的成本门槛，增加节点运营商的中心化倾向和代沟等隐患。分片架构也可能会出现「可组合性问题」。

而链下扩容技术能够兼顾去中心化、安全性和可扩展性。通过将除了结算交易和解决纠纷以外的所有业务都转移到链下，有效利用公有链有限的全局共识。可根据应用程序需求实现不同的Layer 2协议，为开发人员和用户提供灵活性。随着更多的参与者加入到网络中，性能不会受到影响，所有参与方都可以共享Layer 1共识提供的安全保证。

解决方案

Nervos是一套可扩展和可互操作的协议，以及一个用于分散式应用程序的开放式区块链Trustware平台。Trustware是一种新的分散式计算模式，超越了分布式账本和智能合约，带来了信任的普遍表达以满足当今现实世界应用的需求。

与其它智能合约平台相比，Nervos使用「通用知识库」，这是一种具有统一状态转换语义的更简单的状态机，具有出色的可扩展性，互操作性和对网络所有参与者更好的一致性激励。

字节元核心原则

Nervos是一个旨在满足去中心化经济需求的分层网络。在Nervos Network中，Layer 1协议(Common Knowledge Base，简称CKB)是整个网络的价值存储层。它是一个开放的、公有的、基于工作量证明的区块链，旨在最大程度地保证安全性和抗审查性，并充当去中心化价值和加密资产的托管者。

Layer 2协议在Layer 1区块链的安全性之上，提供了无限的可扩展性和最低的交易费用，并允许在信任模型、隐私性和最终性方面针对特定应用做权衡。

Nervos Network设计的核心原则

一个可持续发展的、多资产Layer 1区块链在加密经济设计上必须成为一个价值存储平台；

Layer 2提供了最佳的扩展方案，带来几乎无限制的交易处理能力、最低的交易成本，并提升了用户体验。Layer 1区块链在设计上应该与Layer 2互补，而不是与Layer 2竞争；

以工作量证明机制作为抵抗女巫攻击的方法，对于Layer 1区块链来说至关重要；

Layer 1区块链必须要为交互式协议和区块链的互操作性提供通用编程模型，并最大程度地允许协议的可定制性，且易于升级；

为了最优地分配资源并避免「公地悲剧」，状态存储必须要有清晰且颗粒度细的所有权模型。为了向矿工提供持续的长期回报(不受交易需求的影响)，状态占用必须要有持续的成本。

字节元基础原理

Nervos共同知识库

Nervos共同知识库(Common Knowledge Base，简称CKB)旨在存储所有类型的共同知识，而不局限于货币。例如，它可以存储用户自定义的加密资产，比如可互换(Fungible)和不可互换(Non-fungible)的代币，以及有价值的密码学证明，从而为更上层的协议提供安全性，例如支付通道和Commit-chains。

共识

CKB共识协议是中本聪共识的一种变体，它在保持其优点的同时，提高了其性能极限和对自私挖矿的抵抗能力。通过识别并消除NC的区块传播延迟瓶颈，CKB共识协议能够在不牺牲安全性的前提下，支持非常短的区块间隔。

缩短的区块间隔不仅可以增加吞吐量，还能够降低交易确认延迟。CKB的共识协议会在难度调节过程中计算所有有效区块，所以这让自私挖矿不再有利可图。

Cell模型

Nervos CKB使用Cell模型，这是一种新的结构，可以提供(以太坊采用的)账户模型的许多优点，同时保留(比特币采用的)UTXO模型的资产所有权和基于验证的属性。

Cell模型是关注状态的数据模型。Cell包含任意数据，这些数据可以很简单，比如代币数量和所有者，也可以更复杂，比如为代币转账指定验证条件的代码。CKB的状态机执行与Cell关联的脚本，以确保状态转换的完整性。

虚拟机

Nervos CKB采用基于RISC-V指令集构建的虚拟机(CKB-VM)设计。

RISC-V是一个开源的RISC指令集架构，创建于2010年，用于促进新型硬件和软件的开发。RISC-V是一个免版税、被广泛理解和广泛审计的指令集。

创世分配

CKB的经济模型通过原生代币的发行制度来限制状态增长，让全节点的参与门槛保持较低的水平，并且确保去中心化。由于CKByte成为稀缺资源，因此它会被定价并且会以最有效的方式进行分配。

Nervos Network的创世区块总量为336亿CKB，其中84亿将立即被销毁。之后的CKByte发行包括两个部分——基础发行和二次发行。CKByte的基础发行部分总量有限(336亿CKByte)，发行规则类似于比特币。

基础发行部分的区块奖励大约每四年减半一次，直到发行完毕。所有的基础发行都将发放给矿工，作为保护该网络的奖励。二级发行的固定发行速率为每年13.44亿CKByte，其目的是为状态存储空间的占用征收机会成本。基础发行停止后，将只会有二级发行。

NervosDAO

Nervos CKB包含一个称为NervosDAO的特殊智能合约，它的作用是抵御二级发行所带来的通胀影响。CKByte持有者可以将代币存入NervosDAO，并获得一部分二级发行的代币，这完全抵消了二级发行的通胀影响。

对于长期代币持有者而言，只要他们将代币锁定在NervosDAO中，二级发行的通胀效应就只是名义上的。由于抵消了二级发行的影响，将CKByte存在NervosDAO的持有者实际上就如同持有了像比特币那样有硬顶的代币。

当CKByte用于存储状态的时候，就不能通过NervosDAO来获得二级发行的奖励。这让二次发行成为一种恒定的通胀税，或者是对占用状态存储的「状态租金」。

这样的经济模型让状态存储费用与占用的空间和时间成正比。与使用「一次性付费，永久占用」模型的其他平台相比更具可持续性，并且比其它需要明确付款的状态租赁方案更具可行性和用户友好性。

矿工可以同时获得区块奖励和交易手续费。当矿工挖到一个区块时，他们会获得这个区块所对应的所有基础发行和部分的二次发行。所对应的部分依据占用的状态来决定，举例来说：如果目前所有原生代币的一半被用于存储状态，那么矿工将获得这个区块一半的二次发行作为奖励。

有关二级发行分配方式的其他信息将在下一节(4.6)中进行说明。从长期来看，当基础发行停止时，矿工仍将获得独立于交易、但与Nervos CKB状态占用相关的「状态租金」收入。

基础网络

CKB是一个基于工作量证明、多资产、价值储存的区块链，其编程模型和经济模型都是围绕状态而设计的。CKB是Nervos Network的基础层，具有最强的安全性和最高程度的去中心化。在Nervos CKB上持有和处理资产的成本是最高的，但是，它也提供了最高的安全性，并能够非常容易地访问网络中的存储资产，且允许最大程度的可组合性。CKB最适合那些高价值资产的存储和长期资产的保值。

CKB是专门为支持Layer 2协议而构建的Layer 1区块链：

CKB旨在补充Layer 2协议，并将重点放在安全性和去中心化上，而不是和Layer 2的目标相重叠，比如可扩展性。

CKB围绕状态而不是账户来建立其账簿模型。Cell本质上是自我容纳的状态对象，可以通过交易被引用并在层与层之间传递。这对于分层结构来说非常理想，在层与层之间的引用和传递对象是状态片段，而不是账户。

CKB被设计成一个通用的验证机器，而不是计算引擎。这允许CKB作为一个加密法庭，来验证链下状态转换。

CKB允许开发者容易地添加自定义的密码学原语。这样CKB就不会过时，在未来也可以验证各种Layer 2解决方案生成的证明。

二层扩展

通过分层结构，Nervos Network可以在Layer 2上扩展任意数量的参与者，同时仍可以保持去中心化和资产存储的重要特性。Layer 2协议可以使用任何类型的Layer 1证明或密码学原语，从而在设计交易系统时提供了极大的灵活性和可创造性，以支持不断增长的Layer 2用户群。

Layer 2开发者可以在吞吐量、最终性、隐私和信任模型方面做出自己的权衡，以使得这些模型在其应用程序和用户使用场景中起到最好的作用。

在Nervos Network中，Layer 1(CKB)用于状态验证，而Layer 2负责状态生成。状态通道和侧链是状态生成的示例，然而任何类型的生成验证模式都应该被支持，例如零知识证明生成集。

钱包也运行在Layer 2上，它可以运行任意逻辑，生成新的状态并将状态转换提交到CKB进行验证。Nervos Network中的钱包会非常强大，因为它们是状态生成者，可以完全控制状态转换。