如何在 DFINITY 上铸造自己的 Token？关于 Token 标准的讨论

6月10号，ICP League 联合社区开发者举办了第三期的开发者电话会，邀请了 DFinance 项目的开发者共同探讨了如何在 DFINITY 上发行代币，以及类似 ERC-20 代币标准的设计思路。

本期亮点：

• ICP 本身就是 DFINITY 的第一个代币，是以智能合约的形式部署在链上的，因此可以作为实现标准的参考；
• 在 DFINITY 上实现类 ERC-20 标准时，与以太坊不同，DFINITY 的区块链上不会保留交易的 massage，因此需要在代币标准下记录交易记录；
• 因为有限的容器空间中需要保存交易记录，因此代币合约存在扩容问题；
• DFINITY 使用了反向 gas 模型，用户使用无需消耗 gas，因此为了避免大量垃圾交易攻击，需要在代币标准中写入转账扣费或手续费；

ICP 代币的实现

在以太坊网络中，ETH 代币是区块链底层的原生代币，其挖矿、转账、与合约交互、支付 gas 等交易事件也被打包放在区块中，与区块链耦合；而在 DFINITY 上，ICP 代币实际上搭建在网络上被称为“Ledger”的智能合约，ICP 代币的查询、转账、交易管理与质押等功能是现在智能合约中（archive_node.rs）。

由于 DFINITY 的智能合约更类似于互联网微服务下的容器，而智能合约的状态是保存在 Ledger 容器内部。实际上，ICP 的所以交易记录是保存在智能合约内部的，需要使用该合约的函数进行查询。

实际上，只有 DFINITY 的 gas 代币 cycles 是链上唯一的底层原生代币，而只有通过燃烧 ICP 才能获取 cycles。

所有操作都记录为 Ledger 容器内的交易，同时 DFINITY 在 Ledger 容器中记录账本时使用了区块链式的数据结构。注意，这里的区块链只是存账本数据的格式，并不是我们理解的有共识的区块链。以下是实现的状态。

因此，ICP 可以看成 DFINITY 上第一个代币规范，他的代码已经开源，在实现类似 ERC-20 标准时最好沿用 ICP 代币的设计，开源链接：https://github.com/dfinity/ic/tree/master/rs/rosetta-api/ledger_canister。

沿用 ERC-20 的代币标准

访问 https://github.com/dfinance-tech/ic-token/blob/main/simple-erc20/src/token.mo，可以查看 DFinance 沿用 ERC-20 的 DFINITY 代币标准的源码，使用了官方开发的语言 Motoko 编写。

private stable var owner_ : Principal = _owner;
private stable var name_ : Text = _name;
private stable var decimals_ : Nat = _decimals;
private stable var symbol_ : Text = _symbol;
private stable var totalSupply_ : Nat = _totalSupply；

private var balances =  HashMap.HashMap<Principal, Nat>(1, Principal.equal, Principal.hash);
private var allowances = HashMap.HashMap<Principal, HashMap.HashMap<Principal, Nat>>(1, Principal.equal, Principal.hash);

owner 表示 token 创建者，一般是容器的部署者；name 表示名称；decimals 表示代币的精确位数；symbol 是代币的标志；totalSupply_ 是代币的总供应量。以上是一些基础。

但其实表示代币位数的 decimals_ 可以考虑删除，在以太坊合约中需要这个参数是因为以太坊使用的 solidy 无法支持浮点数的计算，但是 DFINITY 的语言是可以支持浮点数运算的。

balances 是一个数据库下的类型，表示一个账户对应的余额是多少。这里使用了 DFINITY 的持久化数据库 HashMap，在账户与余额间建立了联系。allowance 记录的是 Approve，这在以太坊中经常使用，允许一个账户或智能合约使用你的余额。

这个实现沿用了 ERC-20 的 transfer、transferFrom、balanceOf、allowance、approve 这些操作。关于代币的铸造与销毁功能，在以太坊上很多项目会选择直接把代币转入 0x0 地址进行销毁，因为不可能有人能逆向算出 0x0 地址的私钥，所以再也无法转出。但在 DFinance 的标准下并没有这么操作，因为 DFINITY 目前还没有公认的销毁地址，因此实现了一个 burn 方法，在数据库中直接减去余额。

更符合 DFINITY 的代币标准

从 DFINITY 上线后官方开源的了 ICP 的实现代码，在沿用 ERC-20 的情况下更贴近了官方的做法，尽量实现兼容，也变得更为复杂，开源代码：https://github.com/dfinance-tech/ic-token/tree/ledger/src。

DFINITY 的 ICP 实现用中，账户使用的是 account ID，而在该实现中使用的是 Principal ID，关于两者区别我在《对DFINITY的去中心化身份、账户与钱包介绍，开发者能如何利用？》中有过介绍，关于两者的选择社区也不同的意见。

最大的区别在于增加了记录转账历史消息的数据库：因为代币同样也是 DFINITY 上的智能合约的实现，因此和 ICP 存在同样的问题，即以数据最终一致性为先，而区块上查不到交易信息。因此必须在容器内建立数据结构来保存 message。在核心代码下找到 OpRecord.mo，每一次转账、铸造、销毁、approve 的操作都以一条 OpRecord 的记录，一条 OpRecord 下有详尽的相关信息，方便用户日后查询。

public type OpRecord = {
  caller: Text;
  op: Operation;
  status: Status;
  index: Nat;
  hash: Text;
  rom: ?Text;
  to: ?Text;
  amount: Nat64;
  fee: ?Nat64;
  memo: ?Nat64;
  timestamp: Time.Time;
 };

扩容问题

在此前我们多次聊过扩容问题，同样在代币标准中又出现了。因为现在的需要在智能合约中保存代币的转账记录，这将是非常庞大的数据，而 DFINITY 目前只支持最大 4GB 的容量。

实际上所有 DFINITY 的应用都会遇到容器容量限制的问题，终极解决方案是实现一套自动扩容的数据库基础设施，它会会在一个容器容量消耗殆尽前，把数据划分到新的容器里。

这个基础设施相当于一个标准化的数据库中间层，上层 DApps 可以直接调用数据库中间层的接口，而数据库容器的扩容问题由中间层。目前虽然有尝试去实现数据库引擎的 sudograph，但他目前更多是方便开发者自定义数据类型，还没有去尝试自动扩容。

当然短期内，也可以定期打包一些交易历史到外部静态存储中去，然后删掉 DFINITY 容器内的历史，只保留一段时间。而且 DFINITY 的 WASM 可能会支持 64 位，这样可以扩大单个容器的内存。

手续费抵抗垃圾交易攻击

在《为什么说是下一代区块链，DFINITY的8大核心优势！》中介绍过，DFINITY 使用了反向的 gas 模型，以太坊上用户为自己的发送的交易付 gas，而 DFINITY 上由部署合约的支付 gas，普通用户不需要付手续费就能享受合约的服务，当然包括代币转账。

但可能会遭受潜在的攻击，如果有人恶意发出一大堆垃圾交易，或者不停地调用合约，又或者在你的合约里面塞满垃圾数据，消耗合约的存储空间与 gas，就会出现宕机。在代币合约上的直接表现就是所有人都无法转账，甚至可以利用这种 DDOS 攻击阻止大家交易，从而操纵市场。

DFINITY 的 ICP 代币在实现时考虑到了这一点，每次调用转账都需要扣去手续费，现在一笔操作回固定扣走 0.0001，来防止攻击。而代币合约在设计时，可以衍生出更多有意思的设计：

1、转什么币，扣什么币手续费。代币合约的每次转账、铸造等操作，都扣取或销毁一定的数量或比例的代币，这种方案非常简单，听起来很像以太坊上的通缩代币设计。

2、转币扣 ICP 当手续费，类似 ICP 自身的实现。

3、在以太坊上每个计算操作都有固定的 gas 消耗数量，开发者可以去估算一个操作消耗的 gas 数量。目前在 DFINITY 上还么有这样的接口，但是是可以实现的。而且 DFINITY 的 gas 是使用稳定价格的 cycles 支付。因此可以先估算操作需要消耗多少 cycles 来计算操作的单价，然后根据交易所中 cycles 与该代币的交易对，来扣取对应数量的该代币，实现手续费完全覆盖交易处理成本。

进一步优化

去掉 Approve

以太坊网络中因为 ETH 与 ERC-20 标准之间的差异，并且为了避免重入攻击，导致了 approve 这么一个额外的操作。但在 DFINITY 中，有人提议可以去掉 approve 功能，来提升使用体验，并提出来“订阅”的替代方案。并且这样也能防止攻击，因为在 DFINITY 模型下的 approve，攻击者可以发送一大堆 approve 来占满容器的内存让其宕机。当让也有一些人提出来反对意见，具体社区讨论可以查看：https://forum.dfinity.org/t/thoughts-on-the-token-standard/4694/4。

使用 Principal ID 节省空间

在《对DFINITY的去中心化身份、账户与钱包介绍，开发者能如何利用？》中我们介绍来 DFINITY 的 Principal ID 和 Account ID 两种类似的 ID：Principal ID 被用于容器的使用，而 Account ID 被用于账本，两者同源。目前 DFINITY 的 ICP 实现中使用的是 Account ID，但社区也有人提出希望在代币合约中使用 Principal ID。因为 Principal ID 更短，可以节省 25% 的空间。

语言选择

官方在 AMA 中表示，建议开发者使用 Rust 来编写对安全性要求更高的代码，比如代币合约。

管理合约控制者

因为 DFINITY 的合约允许升级，因此合约的控制者具备较大权力，甚至可以增发代币，回滚业务，因此需要更好的去管理控制者。可以把控制者分配给零地址让合约永远无法升级，也可以把控制者替换为一个 DAO，由社区集体管理。

关于 DFinance

感谢 DFinance 开发者的分享，DFinanace 正在建立 DFINITY 的代币标准，并帮助用户一键发行代币，并建立 swap 等金融基础。可以通过关注 https://twitter.com/DFinance_AI 获取他们的消息，也可以通过后续的测试链接铸造自己的第一个代币。

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