比特派钱包下载|qtum量子链背景

作者：比特派钱包下载

2024-03-16 04:09:35

什么是量子链？ (QTUM)

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什么是量子链？ (QTUM)

发表于 Dec 19, 2023

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Qtum，通常发音为“Quantum”，是一个开创性的开源公共区块链平台。它雄心勃勃地结合了比特币和以太坊区块链设计的精华，为应用程序开发人员提供独特且多功能的解决方案。这种集成旨在利用比特币强大的区块链功能和以太坊智能合约的灵活性，创建一个高度可扩展、安全且高效的去中心化网络。 Qtum 网络于 2017 年 9 月推出，已成为区块链领域的重要参与者。它是一个混合平台，将比特币的未花费交易输出（UTXO）模型与以太坊的智能合约功能相结合。这种合并带来了强大且用户友好的区块链基础设施，有利于去中心化应用程序开发和企业解决方案。从本质上讲，Qtum 是比特币代码库的硬分叉，坚持比特币的许多基本原则，同时引入了重要的增强功能。它保留了比特币对未使用硬币的高效处理，但通过其股权证明（PoS）共识机制增加了一层功能。这种 PoS 方式不仅保证了高安全性，而且减少了网络资源占用，从而降低了用户和矿工的进入门槛。与比特币的工作量证明（PoW）模型需要大量的计算资源不同，Qtum 的 PoS 算法简化了参与并降低了总体资源需求。 Qtum 的原生代币 QTUM 在生态系统中具有多种用途。它用于支付交易费用、执行智能合约以及进行质押，从而有助于网络安全。 QTUM 的持有者还获得了平台链上治理系统的投票权，使他们能够影响 Qtum 软件的发展方向。对于企业和开发人员，Qtum 提供QRC-20代币，类似于以太坊的ERC-20 ，支持在去中心化应用程序中部署自定义代币。这些代币需要支付 Gas 费才能进行交易，并以 QTUM 支付。 Qtum 项目还强调现实世界的应用和商业友好的解决方案。 Qtum量子链与全球开源贡献者和学术研究人员合作，致力于将区块链技术与企业实际需求联系起来，为企业提供定制化的区块链解决方案。这种方法将 Qtum 定位为一个可访问且适应性强的平台，旨在满足不断发展的区块链环境中的各种应用程序和企业需求。量子链如何运作？ Qtum，一个突破性的区块链平台，巧妙地融合了比特币和以太坊的技术优势。 Qtum 的基础是利用比特币的未花费交易输出（UTXO）模型，该模型类似于跟踪加密货币交易留下的“变化”。该模型对于账本上交易的连续处理和记录至关重要，每个 UTXO 都需要私钥才能访问。为了弥合比特币的 UTXO 模型和以太坊的智能合约功能之间的差距，Qtum 采用了其创新的账户抽象层（AAL）。 AAL 巧妙地将 UTXO 集转换为类似于以太坊账户模型的格式，从而使智能合约能够顺利运行。这一独特的层使 Qtum 能够保持与以太坊现有代码库的兼容性，这对于智能合约的广泛发展至关重要。 Qtum 达成共识的方法是通过一种独特的变体，称为相互股权证明(MPoS)。在该系统中，节点通过将 QTUM 质押在钱包中来参与交易验证，并以新铸造的 QTUM 和交易费用的形式获得奖励。该模型旨在增强网络安全性，因为奖励不仅与创建新块的节点共享，而且还与九个先前的节点共享，从而减少了攻击的可能性。为了进一步增强其能力，Qtum 正在积极集成比特币的闪电网络，以实现近乎即时和低成本的交易。此外，该平台正在开发 x86 虚拟机，这是以太坊虚拟机(EVM) 的升级版。 x86 VM 支持 Rust、C、C++ 和 Python 等多种流行编程语言，与 EVM 的 Solidity 专有框架相比，为智能合约开发提供了更通用、更易于访问的环境。 Qtum 的另一项重大创新是去中心化治理协议（DGP），它使社区能够对区块大小和 Gas 成本等关键协议方面进行民主投票。该协议使区块链能够适应和发展，而不需要硬分叉。目前，Qtum 拥有 2 MB 的区块大小，平均区块生成时间为 2.4 分钟，与比特币和以太坊的区块生成时间相比，展示了其效率和响应能力。量子链创始人是谁？ Qtum 成立于 2016 年，是三位科技梦想家的创意： Patrick Dai 、 Jordan Earls和Neil Mahi 。拥有计算机科学硕士学位的Patrick Dai将他担任唯链和中国著名比特币矿业公司Bitse集团CTO的丰富经验带到了量子链。作为量子链基金会的主席，戴在指导项目方向方面发挥着关键作用。 Jordan Earls 是一位软件开发神童，年仅 13 岁就开始了自己的旅程，他也是 Earl Gray Tech 的联合创始人，并担任智能合约联盟计划的联合主席。 Neil Mahi 以其二十年的软件开发专业知识以及工商管理硕士学位为团队提供了补充。创始团队由一批具有纳斯达克、阿里巴巴、腾讯和百度等顶级组织背景的专业人士组成。这种多元化的人才库，加上比特币和以太坊社区资深人士的见解，构成了 Qtum 开发团队的支柱。该项目吸引了风险投资家、区块链行业关键人物以及中国一些领先科技公司高管的关注和支持。随着 2019 年首次硬分叉，Qtum 的发展轨迹实现了重大飞跃。这一里程碑标志着 Qtum 2.0 的推出，为该平台带来了重大增强。此次升级完善了共识机制，并引入了一系列高级功能，例如增强隐私性的机密资产和离线质押（一种新颖的网络参与方式）。此外，区块链技术与云服务的集成（称为链云集成）是一个显着的进步。这些创新体现了 Qtum 致力于发展和适应区块链技术不断变化的格局，确保其始终处于行业前沿。量子节点在Qtum网络的动态生态系统中，节点起着至关重要的作用，目前运行的主要类型有两种：全节点和轻量节点。全节点是Qtum网络的关键，担负着在网络上分发区块链的关键作用。这种分布对于质押用户至关重要，而用户又会生成新的区块。与依赖挖矿节点或主节点的传统区块链网络不同，Qtum 的网络完全取决于全节点的积极参与。目前，该网络拥有超过 4800 个活跃的完整节点和质押（轻量级）节点，凸显了其强大和去中心化的性质。另一方面，轻量级节点与完整节点形成鲜明对比。这些节点专为用户友好性和可访问性而设计，尤其是在移动设备和硬件钱包上。它们在网络中扮演非共识角色，这意味着它们不直接参与区块链的共识机制，也不存储区块链的完整交易历史。它们简化的操作使它们成为需要区块链访问而无需大量硬件资源的用户的理想选择。展望未来，Qtum 正在探索开发一种新的节点类型，即权威节点。这些节点预计将在即将推出的 QtumX 侧链（目前正在开发的项目）中发挥关键作用。权威节点将承担在 QtumX 上创建和验证区块的责任。然而，值得注意的是，有关这些节点的信息仍然有限，并且它们并不打算成为 Qtum 主链的一部分。是什么赋予了量子链价值？ Qtum 区块链因其独特的安全性、功能性和效率的融合而成为对开发人员有吸引力的选择。该平台由于其与比特币和以太坊技术的双重兼容性而特别有吸引力。它提供了一套开发人员资源，并支持多种主流编程语言，使其成为适用于各种应用程序的多功能解决方案。 QTUM 是 Qtum 区块链的原生加密货币，主要通过其在生态系统中的实用性来保持其价值。它在执行智能合约和处理 QRC-20 交易中发挥着至关重要的作用，推动了开发者和用户的需求。这种效用不仅仅限于交易便利化； QTUM 是网络权益证明 (PoS) 共识机制的组成部分。该机制不仅可以保护网络安全，还为代币持有者提供通过质押赚取额外 QTUM 的机会。此外，QTUM 持有者被赋予治理权，使他们能够对协议的方向和有关网络升级的决策有发言权。代币持有者的影响力与他们所持有的 QTUM 数量直接相关，从而促进了参与性和民主的治理模式。 Qtum 的这一方面强调了其对创建去中心化和用户授权的区块链生态系统的承诺，其中利益相关者对网络的发展和治理产生切实的影响。

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三分钟了解数字货币之量子链(QTUM) - 知乎

三分钟了解数字货币之量子链(QTUM) - 知乎切换模式写文章登录/注册三分钟了解数字货币之量子链(QTUM)紫狮资本CEO刘岩大家好！我是hyrik老师（hyrik2020），七年虚拟货币玩家，大牛谈不上，但是也带着一千来号学生做了几年投资了，没错过比特币，没错过以太坊，没错过山寨币，没错过ICO，回报在1000倍左右了，现在在做交易所，带学生，也会做些私募，带学生让我很有成就感，他们平均也获得几百倍回报了已经，也欢迎大家随时交流。一、基本概念Quantum Blockchain （简称‘QTUM’，即量子链）是全球首个基于PoS机制的智能合约平台，成为继以太坊之外，第二个全面支持图灵完备的智能合约的区块链平台。其账户抽象层（AAL）实现了UTXO模型与以太坊虚拟机（EVM）账户模型的的无缝交互。除目前支持的EVM外，Qtum后续还将推出自主研发的X86虚拟机原型。在Qtum的系统中，信息可以通过价值传输协议（Value Transfer Protocol）来实现点对点的价值转移，并根据此协议，构建一个支持去中心化的应用开发平台（DAPP Platform）。与此同时，量子链致力于开发比特币和以太坊之外的第三种区块链生态系统。量子链开发了兼容比特币和以太坊的全新生态系统，完美的结合了比特币和以太坊的优点，解决了现有区块链系统的固有缺陷。量子链以行业应用为导向，拓展区块链技术的应用边界和技术边界，通过移动端 DApp 开发策略，把区块链的技术优势带给不同行业的应用者和普通互联网用户。另外，Qtum量子链首创的分布式自治协议（DGP）还可以实现区块链参数的动态调整。目前已有近30个项目在Qtum量子链上搭建，分别来自物联网，预测市场以及医疗等多个不同领域。量子链的开发团队成员不仅具有北京大学、中科院等教育背景，更有百度、阿里巴巴、金山软件等知名企业工作经历，也不乏Bitwage、Coinpip等多年区块链行业和密码学、虚拟货币社区经验。二、为什么开发量子链？1、试图打破原有封闭性与不兼容性对于以太坊的用户和比特币的用户而言，他们其实是相互排斥的。因此，量子链希望搭建这样的一个生态系统： Qtum 的区块链既可以跟以太坊的社区和平相处，也可以跟比特币的系统兼容。事实上，对于区块链目前割据状态的后果，其他从业者也都意识得到，只是还没有相应的方案。而最重要的是，区块链作为被认为是将对金融业产生变革的技术之一，其应用落地过程中必定不能缺乏监管。而目前的区块链仍处于封闭状态。比特币最初是一些极客和无政府主义发明的系统，以太坊在其基础上增加了一些比如智能合约的功能，对于普通用户，比如数字货币爱好者来说区块链技术也许是近乎完美的，但对于监管者和企业来说，该技术还有很多东西无法提供，比如银行服务系统，需要进行身份认证来反洗钱（ KYC ），这些在公链系统中是没有的。另外监管者的角色也无法介入。比如 The DAO 事件，即使大家知道是被黑客攻击了合约，所有人也只能眼睁睁地看着资金流失，而无法阻止。显然，这在现实的商业应用中是无法接受的。这涉及到智能合约的触发条件应该由谁来提供。目前由于整个区块链系统的封闭性，关于其触发条件的来源、数据源，以及其和外界的关系是没有通道的。因此，量子链在区块链技术和理念上进行了一系列的创新：包括基于 UTXO 的隐私保护智能合约模型，面向公有链和联盟链的共识机制，交易账本和智能合约账本的分离，便于外部监管等数据源进入主合约的 Oracle 和 Data Feed 的设计和实现等。（关于其技术原理，可详见其白皮书。）2、取代实际应用中不必要的挖矿目前来说，比特币和以太坊区块链是基于挖矿来实现和维护的，但在具体商业应用中，企业并不需要挖矿，而且这一块要耗费很大的成本，“所以，量子链通过对 proof-of-state 等底层算法做了一些修改，采用的是激励机制的权益证明来建立我们的共识。”目前 Qtum 量子链处于测试网络开发完毕的状态，更多应用的开发以及测试还在进行中，未来其研究成果也将全部开源。三、量子链代币的分配方式总量一亿，51%量子币公开众筹，也就是51000000枚量子币。众筹目标为1000个比特币，也就是按照比特币价格计算计算，将众筹到1亿人民币。四、量子链的核心竞争力1、技术设计创新量子链具有独立的开发团队，兼容比特币BIP 改进协议和 UTXO模型，实现了首个基于 IPoS(激励权益证明）共识机制的智能合约平台。2、治理结构完善设立了量子链基金会，通过良好的基金会治理结构，分别从代码管理、财务管理和公共关系等多个维度帮助管理开源社区项目事务，确保量子链开发的可持续性和安全性。3、应用可落地量子链开发了符合现实世界商业逻辑的区块链主控合约，支持多个行业、多种渠道，最终实现走向移动端策略。五、量子链的应用场景1、可信的去中心化应用Qtum 系统致力从技术层面全面支持去中心化应用,尤其是通过移动端策略的引入，将不同的 DAPP想法产品化。面向不同行业的 DAPP 应用,可以把区块链技术带给更多的用户和行业。例如去中心化的社交、去中心化的存储和去中心化的域名服务、去中心化的计算服务等,通过激励机制的引入,将更深层次利用共享经济的理念,改变现有的 APP市场和商业模式。区块链技术为搭建去中心化应用 (Decentralized Applications) 供基础架构。在量子链中 , 通过完善的 Qtum API 的设计和 Docker 的分发 , 简化开发者的准备工作 , 使开发者可以快速上手相应的开发工作。并将通过 Qtum 系统内部的 Token 激励开发者开发出高质量的 DAPP 。2、多个行业的支持在 Qtum 系统中 , 通过不同共识机制的引入和监管的需求 , 可以为行业发展需求也供支持。例如 Qtum 系统中 , 供的基于 Proof of Time 和 Raft 协议融合的共识机制 , 可以满足可信网络中 , 对区块链速度和容量的要求 , 通过基于区块链技术的简单合约和 Oracle 和 Data Feeds 的引入 , 也可以引入更多线下的因素。通过 Identity 和 Privacy 的设计 , 可以符合金融行业的监管需求。在 Qtum 系统中 , 可以支持多个行业的应用需求 : 例如金融业、物联网、供应链、社交和游戏、慈善、数字资产和股权等。另外基于 Qtum 的智能合约和简单合约 , 通过图灵完备的编程语言 , 可以实现更复杂商业逻辑的支持 , 并将支持更多的行业。3、移动端策略“Go Mobile” 是量子链开发团队的一个时刻谨记的原则,面向移动端策略也是推动区块链技术落地的一个重要环节,在量子链的生态系统中,我们不仅全面支持并推动移动应用战略,而且我们将会与第三方开发者,一起为用户供移动端的服务,包括:移动端钱包、移动端Dapp应用、移动端智能合约应用等服务。4、账户抽象层量子链改进了比特币的“ Script ”语言使其可以作为向量子链以太坊虚拟机传输代码的介质。这样创新性的设计弥补了过去区块链生态环境的缺陷，使现实商业社会中的智能合约和去中心化应用能够安全且快捷方便的在量子链上运行，再结合比特币网络成熟稳定的特性打通区块链与现实商业社会的壁垒。5 、跨平台及向前兼容量子链兼容目前的以太坊智能合约和比特币网关，即便在系统更新之后也会保持向前的兼容。以上内容由本人搜集整理，并不代表任何投资建议，仅仅作为学习参考，也不作为买卖依据。市场有风险，投资需谨慎！同时我也为大家总结准备了500份区块链白皮书、区块链行业词典、公链项目大盘、技术波段看线等优质免费大礼包。联系（hyrik2020）免费获取500份中文版区块链白皮书：其中BTC、ETH、EOS、ont、HT、BU、PAI、ADA等（了解数字货币价值的核心因素）。最后还是那句话，2018年是区块链发展元年，未来区块链会是一个新的发展趋势，错过了这个风口，你将会像当年错过互联网时代、错过电商、错过微商时代一样，再一次错过整个区块链时代。写文章总要有结束语，最后用一段话来做结束语：1、关于区块链发展：短期是底层技术，中期是应用场景，长期是改造社会。2、关于区块链参与各方：币圈看到流量，链圈看到共识，玄学圈看到革命。3、关于区块链怎么改造社会：短期是通证和激励，中期是货币和经济，长期是社会。4、关于应用落地：前期是比特币和炒币工具，短期是公链，中期是轻应用，长期是去中介化场景。5、关于炒币：长期看人口，中期看供求，短期看监管。6、关于区块链本质：一边是技术，一边是通证，一边是社区，链币社区不分家。7、关于技术模型：短期看共识机制，中期看操作系统，长期看DAPP生态。8、关于通证模型：短期看发币上市，中期看总量机制，长期看生态使用，终极看通证经济体的参与各方利益平衡。9、关于社区治理：短期是自发自理，中期是社区政治，长期是代码法治。10、关于通证社区经济体：以前是公司制，现在有非盈利组织，以后是通证社区，终极是人的自由联合。编辑于 2018-09-20 15:42量子链(Qtum)比特币 (Bitcoin)区块链(Blockchain)赞同 4添加评论分享喜欢收藏申请

Qtum（量子链）深度解读：比特币和以太坊的儿子投资价值几何？ - 知乎

Qtum（量子链）深度解读：比特币和以太坊的儿子投资价值几何？ - 知乎首发于区块链小教室切换模式写文章登录/注册Qtum（量子链）深度解读：比特币和以太坊的儿子投资价值几何？区块链小教室量子链和小蚁、比原链并称为中国区块链三剑客，在之前的测评中我们知道小蚁是中国第一原创区块链项目，被称为中国的以太坊；比原链则专注于金融资产的上链交易流通，这两个项目在区块链领域都非常优秀。那量子链作为三剑客之一，被网友称为比特币和以太坊的儿子，它是否具有投资价值呢？希望读完本文大家能有自己的判断。Qtum基本介绍Qtum Blockchain （简称“量子链”或“Qtum”）致力于开发比特币和以太坊之外的第三种区块链生态系统，通过价值传输协议（“Value Transfer Protocol”）来实现点对点的价值转移，并根据此协议，构建一个支持多个行业（包括金融、物联网、供应链、社交、游戏等）的去中心化的应用开发平台（“DApp Platform”）。量子链旨在一个安全可靠并且与以太坊社区和比特币系统兼容的平台，在技术创新上似乎没有那么大胆，更多地借鉴和吸取了比特币和以太坊的优势，而弥补了它们的不足之处。Qtum的技术特点1.量子链的共识机制被设计成模块化的，在公链网络中基于POS机制提出IPOS机制；在联盟链中，采取Proof of Time 和Raft结合的共识协议，实现高速的区块链共识网络。共识机制是区块链的核心，我们在解读每个项目的时候都会分析该项目采用的是何种共识机制。在公链网络中，量子链采取IPOS共识机制，即在传统的POS共识机制上增加激励措施，通过对于经常在线的节点设计更高的利息来鼓励更多的节点在线。此外，在传统的POS共识机制中，节点的启动时间也会影响网络的安全性，因此，IPOS协议将移除节点最小启动时间的限制，使节点可以在较短的时间内上线并且参与到网络的维护中。量子链的IPOS共识机制仅仅是对POS共识机制的微调，并未有颠覆性的创新，也存在POS共识机制不够安全的问题。在Qtum联盟链系统中，涉及到身份识别和可信网络，更多的是在一个受限的小组中，量子链针对联盟链系统提出的Proof of Time 和Raft协议来设计相应的共识机制，设计的目标是满足可扩展性和低延时的特点。2.量子链基于比特币与以太坊两大生态，兼顾了比特币的安全性和以太坊的灵活性。比特币是目前运行时间最长、最稳定的区块链系统，唯一的缺点在于没有提供向下兼容的、无侵入式的升级策略。量子链在设计之初，就尽量保持与比特币系统的兼容性，例如同样适用UTXO的交易模型和相同的交易数据结构等。以太坊是目前DAPP数量最多的智能合约虚拟机，它有许多待完善的地方，Dao攻击带来的硬分叉也削弱了它的公信力，但是它的出现，极大的扩展了区块链技术的应用场景，兼容它的协议要远比重建一个新的协议再推广合算。因此，量子链的虚拟机将保持和以太坊虚拟机的兼容性，所有在以太坊平台上面开发的智能合约，也可以在量子链平台上面运行。量子链创始人帅初表示在设计量子链这个平台之初，他想把智能合约的能力注入到比特币的整个生态系统里面，并且真正实现区块链的普及化应用。由此可见，量子链吸取了比特币网络的安全性，同时又兼顾了以太坊网络的灵活性。3.量子链延续了比特币的UTXO技术，增强了网络的稳定性。在《BTM（比原链）深度解读：为什么说BTM最可能是下一个百倍币？》中，我们比较过比特币的UTXO模型和以太坊的账户模型，比特币的UTXO可以防止双花、且非常安全，但缺点是单一资产；而以太坊的账户模型，全局状态树记录，尺寸小，同样具有缺点：交易是单一资产间进行，无法并行，而且基于ERC-20的智能合约出现漏洞就很容易被黑客攻击。因此，比原链对比特币的UTXO模型加以了改进，采用自己独创的BUTXO模型。量子链则直接简单粗暴地借鉴了比特币的UTXO模型，尽管网络的稳定性增加了，但旺老师的疑虑在于量子链如何规避UTXO模型的资产单一的局限性。4.量子链引入主控合约概念，将链外数据接入区块链。尽管区块链技术拥有巨大的潜力，企业、政府和其他传统组织在实施区块链解决方案时仍十分艰难。这些组织大多数并未使用区块链智能合约，原因是智能合约只能在独立的区块链环境中运行。基于智能合约的商业模式的巨大优势也因为这个原因受到了很大的削弱。为了消除这些技术和法律上的障碍并充分发挥区块链技术的潜能，量子链引入了主控合约（Master Contract）的概念。所谓主控合约，是指合约触发条件来自链外，可以接入链外。因此，主控合约使得去中心化应用（DApps）和智能合约可以连接现实商业社会并接收链下数据，也使其可以被经过认证的Oracle或合约仲裁人审计。与此同时，合约的关键要素，如参与方、授权结构仍被安全的储存在区块链上。这个模式使得基于区块链的商业模式可以符合不断变化的商业规则和监管要求，同时拥有实时的数据接口，并从股票市场、天气预报、新闻机构等数据源获取数据，因为在区块链公链上运行真实商业社会的智能合约可能需要引入外部数据，即链下数据，如金融数据、财务数据、商业数据、气象数据、社交数据等。5.量子链团队正在开发支持多种编程语言的量子链 x86虚拟机。目前，Qtum区块链的核心依然是使用以太坊虚拟机（EVM），虽然以太坊虚拟机为智能合约的实现提供了基础，但是它也一直存在一些缺陷。如仅支持Solidity语言，并且缺乏编程语言的标准库，使得开发者常常需要自己编写函数，不仅占用区块链存储空间，还拖慢了运行速度；另外一方面由于Solidityb编程语言没有标准库，因此在以太坊虚拟机上运行智能合约的工作总量浩大，造成Gas消耗量非常大。基于以上不足，Qtum 的联合创始人Jordan Earls一直以来都在致力于推动量子链 x86 虚拟机（x86VM）的开发。X86虚拟机采用Rust轻量级编程语言，不仅高效，而且具有较高的安全性，能够避免程序员在编程中可能出现的错误。同时可以完善以太坊虚拟机存在的问题，包括增加标准库，为标准库函数提供内部代码，节省内存、提高效率；优化Gas模型，降低Gas消耗量等。总的来看，量子链在技术上并无较大创新，主要借鉴了比特币和以太坊的优势，旨在比特币和以太坊之间搭建一个桥梁，让真实商业社会与区块链世界连接。Qtum团队分析官网资料显示，量子链拥有一个非常有经验国际化团队，团队成员具有多年的区块链行业、密码学和虚拟货币社区的经验。量子链项目开发团队共有 17位核心开发者，由帅初带领。帅初本名戴旭光，2012年在中科大和中科院读博士期间，帅初就开始研究加密货币和其底层技术，看到了区块链的无限前景，于是决定博士辍学投身区块链行业。在量子链推出之前，帅初曾有过几次丑闻。第一次是在2014年，一个名叫StevenDai的人参与了名为Bitbay的项目，该项目筹集了1300个BTC，然而Steven Dai却很快将其中的200个BTC转移，随后又大量抛售Bitbay发行的代币并放弃该项目，此事被认为涉嫌欺诈。事件的矛头指向了帅初，2017年9月，帅初就此事进行回应表示，自己的确曾用Steven Dai这个名字，但他否认Bitbay丑闻。他的离开是“因为撰写博士论文和当时在阿里巴巴工作而没有足够的时间来经营，并且尽最大努力给项目方预留了资金。”第二次是2015年4月，帅初和合作伙伴张红一同成立快贝科技网络有限公司，帅初任CTO，负责撰写贝壳链-一个类似比特币的P2P网络。张红表示帅初花两个月的时间就把代码写完，但后来运行时根本不能用，完全是抄袭别人的，他认为帅初没有多大的技术能力。以下团队其他成员情况：可以看出，尽管团队创始人帅初的技术实力没有那么强大，但是团队其他成员大多在区块链领域具备丰富的经验，并且国际化程度较高。Qtum项目进展1. 项目当前进展量子链按照白皮书里的规划进展较为顺利，主网已于2017年9月8日正式发布，2018年2月2日，量子链已在太空建立网络全节点，截至2018年5月16日，主网一共有6869个节点，节点遍布世界各地。目前已经有25个项目在Qtum量子链上正式落地。量子链技术路线规划如下：第一阶段：量子链网络（Qtum Network）（1）融合比特币和以太坊的优点，普通交易不需要虚拟机，合约交易走虚拟机，所有交易最终都是无状态的UTXO的交易模型（2）无状态带来无序和并发，更好的拓展性和安全性（3）基于Qtum改进的POS机制，任何节点都可能成为记账节点，最大化网络的去中心化程度，节点只有奖励，没有惩罚（4）SPV 和移动端策略和Smart Contract Hub，把去中心化应用和智能合约推向C端用户（5）网络处理能力是比特币的10倍，支持隔离验证（6）侧重BTC+EVM 两个生态的兼容性第二阶段：Lepton Network (轻子网络)（1）闪电网络和微支付通道完成(可能在第一阶段实现)（2）无需分叉，实现更高性能虚拟机(Lua/EVM2.0) （3）隐私性解决方案(实现时间：2018年3月份)第三阶段：Qtum Intelligence Network (Qtum 智能网络)：如何提升区块链网络的治理，如何重新定义和设计智能合约？（1）Qtum 将在网络的第三阶段推出Qtum AI计划，通过AI实现区块链网络的治理，并借助统计决策，大大提升智能合约的效率，也许0.1%的节点，就可以决定智能合约结果的最终性，而不需要100%的节点运行和验证同一个合约（2）目前Qtum AI团队，已经有2人，其中一人从1995 年，关注AI 领域。实现时间 2018年12月2.代码提交进展通过github可知，量子链的代码提交次数为14551次，一共有420位程序员贡献代码，代码被查看206次，收藏878次，被Fork220次。2017年量子链代码提交频次非常高，2018年以来代码提交频次则有所下降。量子链代码提交次数比小蚁、比原链都高出很多，可以看出量子链技术团队还是非常踏实能干的。不过代码仅被Fork220次，远低于小蚁的743次，可见在量子链的代码质量不如小蚁高。创始人帅初也表示量子链初期很多代码都是直接借鉴比特币和以太坊的，他认为区块链代码本来就是开源的，没有必要坚持原创而重写一遍代码，站在巨人的肩膀上，才能走得更远。Qtum代币价值分析1.代币分配情况量子币总发行量为1亿枚，分配计划如下：51%的量子币用于公开售卖，20%的代币分配给创始团队、私募投资人和开发团队、20%的代币用于商业落地部署、9%代币用于学术研究、教育及市场扩张（详见下图）。在量子链区块链经济白皮书里，没提到相关的锁仓计划，这代表创始团队随时可以套现走人。2. 代币价格分析截至2018年5月16日，量子链价格为106元，众筹价格为2元，较众筹价格上涨52倍。量子链以94亿人民币的市值排第20名，流通率为88%，换手率10.96%，说明量子链最近交易较为活跃。目前量子链已上架OKEX、火币以及币安等42家交易所，交易量在国内交易所占比较高，说明量子链持有者大部分在国内。2017年11月之前量子链价格波动较为稳定，伴随着2017年年底的牛市，量子链价格大幅度拉升，从2017年12月1日的11美元上涨至2018年1月6日的86美元，上涨了8倍，之后随着熊市的到来又大幅度下跌，最低跌至2018年3月19日的11.34美元。可以看出，量子链价格并未在主网上线之后有爆发式的增长，价格还存在一定空间。由量子链浏览器可知，代币持有数量第一的地址占总代币数量的6.55%，排名前十的地址代币数量占比36.29%，可以看出，量子链庄家的筹码数量不够集中，控盘能力一般，这可能是量子链价格在主网上线之后未出现爆发式增长的原因之一。Qtum投资价值分析1. 治理结构完善。设立了量子链基金会，通过良好的基金会治理结构，分别从代码管理、财务管理和公共关系等多个维度帮助管理开源社区项目事务，确保量子链开发的可持续性和安全性。2. 相比其他项目而言，量子链价值存在被低估的可能性。从上线交易所至今，剔除牛市上涨那一波，量子链价格稳定在十几美元的水平。根据小蚁和以太坊的经验，主网上线后价格往往会出现大幅拉升，上涨几百甚至上千倍，但量子链价格却如此稳定。从上文分析我们可以看出，量子链庄家控盘能力一般，这是量子链价格未被大幅拉升的原因之一；另外一个原因可能是虽然量子链主网上线了，但是量子链DAPP生态还未完善，大众认可度不高。旺老师认为，随着量子链DAPP生态的完善，量子链价格出现大幅上涨的概率很大。3. 量子链项目较为接地气，实现难度并不高。量子链在技术上主要借鉴比特币和以太坊的优势，将以太坊的虚拟机注入进比特币底层协议，同时兼顾了项目的可扩展性和安全性。从这点来看，量子链从技术上上的实现难度并不高，不像本体的理想那么远大，试图打通所有区块链网络，并重构信任体系。所以说，量子链为区块链链接现实商业社会搭建了一个桥梁，让区块链技术早日在商业社会落地应用成为可能。Qtum投资风险分析1.项目团队的技术风险。鉴于创始人帅初的各种黑料，旺老师对帅初的技术实力存在很大的疑虑。曾有网友爆料量子链代码完全抄袭，甚至一个人不用十天就可以完成。量子链在白皮书也提到采用比特币的UTXO模型和以太坊的虚拟机，但为了省事大量将各种代码粘贴过来使用也实属令人惊讶。帅初对于代码抄袭的回应是“区块链代码本来就是开源的，没有必要为了原创而再造一个已经存在的轮子”，对于这一点旺老师认为无可厚非。不过底层公链的开发难度是非常高的，单纯将代码借鉴过来没有实质性创新的话，也很难竞争得过其他优秀的底层公链，比如以太坊、NEO和EOS等。另外，如果代码大量抄袭的话，那对于量子链团队是否有能力开发x86VM虚拟机来解决以太坊虚拟机的问题，也存在很大的疑问。2.量子链DAPP生态的建设还有很长的路要走。目前在量子链上的DAPP数量仅为25个，而小蚁已经有46个，和小蚁项目存在很大的差距，更不用说和以太坊相比了，差距更大。如果量子链不能吸引更多的开发者来部署DAPP，那么量子链的价值将会大打折扣。目前大家比较认可的底层公链项目除了小蚁、以太坊以外，还有EOS、ADA和AE等等一系列的优秀项目，量子链想要脱颖而出存在很大难度。旺老师认为这一风险挺大的，作为底层公链之一，量子链在性能上并没有太大的优势，编程语言也没有对开发者更加友好，想要吸引更多的开发者存在很大的难度。3.量子链网络被DDOS攻击的风险。DDoS攻击指借助于客户/服务器技术，将多个计算机联合起来作为攻击平台，对一个或多个目标发动DDoS攻击，从而成倍地提高拒绝服务攻击的威力。据量子链公众号显示，2017年6月28日，量子链测试网络meetup开始前，量子链官网就一直受到不明来历的DDOS攻击导致服务器瘫痪。工程师们紧急切换了源站IP，并购买了CloudFlare的DDoS防护，然而并没有起到任何作用，最后只能启用Under Attack模式来让正常用户可以访问到。量子链并没有很好的机制来预防DDOS攻击，网络再次被攻击的可能性很大。总体而言，量子链是一个非常中规中矩的项目，团队背景不够亮眼，技术上也没有太大的创新。量子链主要借鉴了比特币和以太坊的优势，通过融入监管逻辑，搭建一个区块链与商业社会的桥梁。旺老师认为量子链未来的价值能否凸显关键在于DAPP生态体系的建设，如果能够吸引更多的开发者加入，量子链价格也势必会随之爆发。鉴于量子链本身的一些特点，量子链想在众多公链中突围并非是件容易的事情。不过，由于量子链主网已经上线，并且运行了一段时间，价格一直处于较低的状态，因此，投资风险其实并不大。最后说几句题外话，最近几天的市场庄家割韭菜割的真是66的，好多朋友跟我讲多次高吸低抛，被庄家耍的团团转。旺老师一直属于佛系持币的人，熊市来了反而更高兴，因为可以分批建仓，低价买入价值币，在牛市来临的时候就可以赚钱了。旺老师之所以一直坚持不断更新深度测评的文章，也是想让币友们能对一个项目有更加深入的了解，有自己的判断，而不是盲目跟风买卖。如果大家觉得文章对你有帮助，也希望拉周围的朋友来关注我们，未来深度测评的文章会持续不断更新。风险提示：本文仅代表旺老师个人观点，不做投资建议，币市有风险，入市须谨慎。温馨提示如果你喜欢本文，请分享到朋友圈，想要获得更多信息，请关注区块链小教室。关注公众号，点击联系我们，加客服微信入优质区块链交流群哦~http://weixin.qq.com/r/3ijXz5LET88wrdas933M (二维码自动识别)编辑于 2018-05-17 15:53比特币 (Bitcoin)量子链(Qtum)赞同添加评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录区块链小教室专注于区块链领域项目的深

Qtum量子链官网 - 简介

您的位置：首页>简介

Qtum量子链

Qtum量子链概览

名称：Qtum量子链

类型：加密货币

官网：qtum-china.com

Qtum量子链介绍

量子链（Qtum）是首个建立在 UTXO 模型之上，采用 PoS 共识机制和去中心化治理机制，且兼容多虚拟机的价值传输网络和智能合约平台的区块链项目。

Qtum量子链创始人

帅初

Qtum量子链上线时间

2017/3/16 0:00:00

简介

Qtum Blockchain（简称“量子链”或“Qtum”）致力于开发比特币和以太坊之外的第三种区块链生态系统，通过价值传输协议（“Value Transfer Protocol”）来实现点对点的价值转移，并根据此协议，构建一个支持多个行业（包括金融、物联网、供应链、社交、游戏等）的去中心化的应用开发平台（“DApp Platform”）。通过合并改进版本的比特币核心基础架构和可以相互兼容的以太坊虚拟机版本，量子链既拥有比特币坚不可摧的区块链网络又能发挥智能合约的无限可能。QTUM币用于访问Dapp、代币投票、社区自治、应用功能消耗/支付。

简介-创始人物-货币特征-产生原理-应用前景

什么是量子链？ (QTUM)

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Qtum 量子链，价值传输协议与去中心化应用平台 - 知乎

Qtum 量子链，价值传输协议与去中心化应用平台 - 知乎首发于区块链技术专栏切换模式写文章登录/注册Qtum 量子链，价值传输协议与去中心化应用平台赵余Time flies when you like a piece of shit注：本文转自云币网，已获得授权，原始地址：云币网。注意：本文不代表本专栏观点，不构成任何投资建议。由中国开发者帅初领衔的区块链项目 “Qtum 量子链” 是众多区块链创业团队中的明星，曾获得“2016第二届区块链全球峰会IBM杯最具创意奖”，并于 2017 年 1 月获得 100 万美金天使轮投资。量子链与其他区块链到底有什么不同？量子链的优势又在哪里？本文根据量子链白皮书，阐述了量子链的创立背景与技术特色，希望读者在阅读完本文后能够从中获得启发。一、区块链出现的时代背景和意义2009 年 1 月 3 日，比特币创世块被挖掘产生，人类历史上第一条区块链出现，从此开启了比特币网络作为一种点对点的价值交换网络蓬勃发展的时代。点对点价值传输网络的出现有其历史必然性,而中本聪（比特币的创始人）则是加速这个历史进程的人。互联网自上世纪 80 年代初现已来，从不同侧面和维度改变了数据交换的模式和人类的生活。但是如果我们深思,我们会发现,在比特币网络出现之前, 我们一直无法在互联网上，在不借助于第三方的情况下，较好的进行点对点的价值的转移和传输。其实我们并不是缺少一种特定的方法，而是缺少基于信息高速公路(指互联网)的价值高速公路，以及保证价值高速公路正常运转的价值传输协议。而比特币所带来的区块链网络，则为人类提供了建立价值高速公路的工具。二、为什么设计量子链自从 2009 年比特币代码开源以来，社区中出现了各种功能的密码学货币和其他区块链项目。有意义的密码学货币项目成为了区块链技术的试验田，对区块链技术的发展和成熟有一定的借鉴意义(例如 NameCoin 等)。除此之外还有一些从不同角度拓展区块链技术边界的项目，例如 ColorCoin 协议，NXTCoin，Ripple 和 Stellar，BitShare，Dash, Maidsafe，Factom 等。之后,还有致力于成为通用智能合约平台和去中心化应用平台的 Ethereum 项目。无数的开发者和社区人员一起参与和见证了区块链技术的快速发展，但是区块链行业不论是从技术角度，还是行业应用角度都还面临着很多挑战。区块链技术面临的主要问题:1.缺乏新型的智能合约平台。目前现有的智能合约平台主要是基于工作量证明(POW)，而工作量证明(POW)的共识机制犹豫资源和硬件限制很难被部署到大规模的应用场景中。2.不同区块链技术之间的兼容性。比如基于 UTXO 模型的比特币生态和基于 Account 模型的以太坊生态很难有兼容性。3.共识机制本身缺乏灵活性,因为参与者的不同,在公有链中和联盟链中,对共识机制的要求是不一样的。4.缺乏对行业合规性的考虑,例如在金融行业要求的 identity 和 KYC 部分，在现有的区块链系统中很难保证。5.现有区块链系统具备很大的封闭性，目前大多数的智能合约的触发条件大多来自于区块链系统本身，很少有来着外界的触发条件，缺乏与现实世界的交互。三、什么是量子链量子链(Quantum Blockchain)致力于打造基于互联网的价值传输协议以及去中心化应用的开发平台，旨在建立比特币生态和以太坊生态的桥梁，并建立区块链世界与真实商业世界的桥梁。在量子链系统中,可以通过价值传输协议(Value Transfer Protocol)来实现点对点的价值转移, 并根据此协议,构建一个支持多个行业的(金融、物联网、供应链、社交游戏等)去中心化的"应用开发平台(DAPP Platform)"。量子链致力于拓展区块链技术的应用边界和技术边界，使普通互联网用户能感受到区块链技术的价值，并构建一个全新的基于区块链技术的开发者和用户的生态系统。四、量子链有哪些技术创新比特币生态与以太坊生态的兼容性：比特币网络生态和以太坊生态是目前区块链技术最大的两个生态系统，保持一定的生态兼容性，将会帮助 Qtum 生态的发展。从技术角度来看，Qtum 将基于 UTXO 模型来构建状态账户，并首先兼容 EVM 的虚拟机(EVM/EVM2.0)。可插拔的共识机制： Qtum 系统包括 Qtum 公链和 Qtum 联盟链，因为网络环境和参与者的不同，考虑到公链的去中心化程度、参与门槛、安全性和可靠性，我们将在公链网络中使用 Qtum 团队基于 POS 机制提出的 IPOS 机制。因为联盟链大多参与者都是受限的节点、身份已知的对手方，对共识机制的考量不同于公链网络，在联盟链中，我们将采取 Proof of Time 和 Raft 结合的共识协议，实现高速的区块链共识网络。主控合约（Master Contract）：量子链开发团队首次提出了主控合约的概念，智能合约的概念让大家产生了一定的错觉，在 Qtum 系统中，我们把 BlockChain Contract 分为 Smart Contract 和 Master Contract，而主控合约通过引入链下的因素，可以实现合约的执行过程只在对手方之间进行，最后的交易全网执行，丰富了区块链合约的内涵和应用场景，也拓展了智能合约的概念。合约账本（Contract Ledger）：我们还提出了合约账本的概念，比特币网络只包含一个 Transaction ledger，在 Qtum 系统中，除了 Transaction ledger，我们还将构建一个 Contract Ledger，而 Contract Ledger 将帮助大家更清晰的阅读和追溯所有的合约内容。合约的可读性（Contract Readability）：合约账本将明文存储所有的合约代码和合约意图，除了 byte code，提供一种更具可读性的合约呈现形式。公链的 Identity 设计：在现在的公链网络中，很少看到关于参与者数字身份的设计，在 Qtum 中，我们将开发这部分的内容。Oracle 和 Data Feed 的设计：通过 Qtum 系统中的 Oracle 和 Data Feed 可以把现实世界的数据作为合约触发条件，打破智能合约本身的封闭性。Go Mobile 的策略：在 Qtum 系统中，我们将重点开发移动端的服务，包括移动端的钱包和移动端的 DAPP 服务，支持不同行业的移动端的应用。很多概念的提出，都是整个区块链行业首次出现，相信这些概念和技术的落地，将推动区块链技术更快的从理论走向应用。五、量子链的应用场景去中心化应用Qtum 系统致力从技术层面全面支持去中心化应用,尤其是通过移动端策略的引入,将不同的 DAPP 想法产品化,使普通互联网用户可以真正感受到区块链技术带来的价值。面向不同行业的 DAPP 应用,可以把区块链技术带给更多的用户和行业。例如去中心化的社交、去中心化的存储和去中心化的域名服务、去中心化的计算服务等,通过激励机制的引入,将更深层次利用共享经济的理念,改变现有的 APP 市场和商业模式。区块链技术为搭建去中心化应用(Decentralized Applications) 供基础架构。在量子链中,通过完善的 Qtum API 的设计和 Docker 的分发,简化开发者的准备工作,使开发者可以快速上手相应的开发工作。并将通过 Qtum 系统内部的 Token 激励开发者开发出高质量的 DAPP。多个行业的支持在 Qtum 系统中,通过不同共识机制的引入和监管的需求,可以为行业发展需求也供支持。例如 Qtum 系统中, 供的基于 Proof of Time 和 Raft 协议融合的共识机制,可以满足可信网络中,对区块链速度和容量的要求,通过基于区块链技术的简单合约和 Oracle 和 Data Feeds 的引入,也可以引入更多线下的因素。通过 Identity 和 Privacy 的设计,可以符合金融行业的监管需求。在 Qtum 系统中,可以支持多个行业的应用需求:例如金融业、物联网、供应链、社交和游戏、慈善、数字资产和股权等。另外基于 Qtum 的智能合约和简单合约,通过图灵完备的编程语言,可以实现更复杂商业逻辑的支持,并将支持更多的行业。移动端策略“Go Mobile”是量子链开发团队的一个时刻谨记的原则,面向移动端策略也是推动区块链技术落地的一个重要环节,在量子链的生态系统中,我们不仅全面支持并推动移动应用战略,而且我们将会与第三方开发者,一起为用户供移动端的服务,包括:移动端钱包、移动端 Dapp 应用、移动端智能合约应用等服务。我们也鼓励第三方的开发者,加入我们, 一起推动区块链技术在中国的落地,开发出普通互联网用户可以使用的区块链移动端服务。注：量子链官方网站：Qtum注意：本文不代表本专栏观点，不构成任何投资建议。编辑于 2017-03-18 00:04区块链(Blockchain)比特币 (Bitcoin)赞同 208 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录区块链技术专栏区块链技术相关的高质量原

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量子链（Qtum）是首个建立在 UTXO 模型之上，采用 PoS 共识机制和去中心化治理机制，且兼容多虚拟机的价值传输网络和智能合约平台的区块链项目。

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Qtum量子链现状与未来发展探讨

时间：2020-05-28 14:51:02

关键字：

区块链

比特币

量子链

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[导读]

Qtum量子链联合创始人帅初作为区块链行业最早期的布道者与开拓者之一，以偶然的机会开始了为期7年的区块链探索之旅。2017年Qtum量子链主网上线以来，作为首个以UTXO为基础的PoS平台，覆盖

Qtum量子链联合创始人帅初作为区块链行业最早期的布道者与开拓者之一，以偶然的机会开始了为期7年的区块链探索之旅。2017年Qtum量子链主网上线以来，作为首个以UTXO为基础的PoS平台，覆盖全球47个国家节点数最高超6000个，已成为世界级区块链入口。近期，Qtum量子链也在探索隐私跨链与闪电网络等领域都取得阶段性技术成果。

区块链行业日新月异发展的七年中，帅初心境和态度发生了哪些转变？主网上线两周年之际，量子链还将在未来有哪些重要的技术变革？面对白热化区块链赛道，Qtum量子链如何利用技术突出重围？放眼未来，哪些区块链发展方向才是正途？7月17日晚七点，QTUM创始人帅初做客巴比特ChainNode直播间，从不同纬度、多个方面对Qtum未来发展与现有市场热点等问题，进行深入的解答与讨论。

采访实录

*以下为现场采访实录，在不改变原意情况下略有删减

1. 比特币+智能合约=Qtum量子链初心

Q：12年入圈，您在圈内做过很多尝试，为何最终选择了QTUM，并决定深耕于此呢？

当初的想法很简单，就是想在比特币上做智能合约，但这件事基于比特币的网络不太现实。因为比特币的生态已经很大了，做这么大的改动，可能不会被社区接受，所以我才决定做一条公链，基于比特币的逻辑框架，引入智能合约，Qtum就诞生了，它也成为了市场上第一个基于UTXO模型搭建智能合约的平台。

Q：作为17年的明星项目，量子链收获大批粉丝的同时，也面临一些质疑声，“代码一部分fork比特币，一部分又和点点币类似，没有创新”，您是怎么回应这样的质疑声？

在当时的市场中，尤其是17年进场的很多新人对整个区块链的理解没那么深入，质疑也是不专业的。量子链为什么要基于比特币代码去实现？因为我们想做的就是在比特币上面做智能合约，在比特币的代码基础上做更先进的功能，所以量子链的底层代码上借鉴大量比特币代码是必然的。

行业里面有太多基于比特币的基础框架来做功能实现的项目，比如我们所熟知的莱特币，zcash，但每个项目都不是简单的copy，而是立足于比特币代码基础去实现自己的目的，我认为这正是开源软件的意义所在。说到PoS共识机制这部分借鉴点点币，点点币确实是第一个提出PoS共识机制的项目，但是你不能因为一个项目和另一个项目采用同样的共识机制就说他们是同质化的。

QTUM的意义在于在比特币基础的代码上，做了智能合约这样一个设计，因为这样的设计在QTUM之前是没有人做过的。基于对比特币和以太坊基础代码的深刻理解，在两个系统中取得最佳的平衡，为比特币的生态带来反哺和启示，量子链的创新意义就已经达到了。

2. Qtum PoS共识构建全球化智能合约平台

Q：量子链是基于比特币的底层技术，叠加智能合约，性能上会受到影响吗？

不会，量子链基于比特币框架做了修改后性能比比特币好很多，甚至超过了以太坊。比特币的TPS只有2到3，以太坊大概是10到20，量子链的TPS可以达到60到70，虽然没有质的变化，但是单从速度上，量子链的处理能力确实会比这两个网络更强。

另外，对于性能上的考虑，我觉得要基于项目定位考虑，如果一个项目定位是面向货币，其实不需要性能有多好，它追求的是安全稳定可靠可信任和品牌的背书，你说比特币的性能有多好，其实谈不上，莱特币的性能有多好，也谈不上。

另一个是面向平台的设计，以EOS和以太坊为例，是需要将性能问题放在优先级考虑的。但目前看来像EOS，以太坊这样的平台设计框架是有巨大的逻辑缺陷的，这些平台在底层设计时都在向比特币靠拢。现在面向平台的设计都处于非常早期的阶段，区块链还没有发展到大规模应用的时期，现在去谈论性能，更多的是空中楼阁。

EOS和以太坊这两个项目，现在来看也退缩到一个货币的地位，你去买ETH并不是因为你需要ETH作为你的gas，而是你觉得它可能会像比特币一样，有炒作和投机的价值。

对于量子链来说，一方面我们我保留了作为货币的一些核心要素，首先它足够分布我们全球大概有6000个PoS的节点，数量仅次于比特币和以太坊，又支持智能合约，货币本身又有很多灵活的操作。另一方面，我们计划在今年9月份推出一些新的基础框架，而不是沿用智能合约和以太坊这样的一个逻辑框架，向平台的方向发展。

Q：提到QTUM的节点数，我们知道QTUM一直都是采用PoS的共识机制，您是PoS的忠实信仰者吗？你们有考虑过，将量子链的共识机制从PoS转到PoW，或者主链是PoW侧链设计成PoS的改造吗？

对于量子链的共识机制，我们还是希望沿用现有的网络效应，因为它本身就是一个很大的PoS平台，目前没有想过做更改。

其实，PoS或者PoW也要从项目的定位考虑，如果是面向货币做设计的，类似于Bitcoin或者Litecoin， PoW的共识机制可能更好，因为PoW有巨大的沉没成本，对于参与者来说更公平。但如果是想做一个可无限拓展的网络，我觉得PoS共识机制更适合。

Q：对于PoS共识机制，很多人会担心会存在富者越富的问题，从公平的角度来说会相对弱一点，如果商用的话，您觉得这种情况有办法改善吗？

就面向商业的用途来说，其实你考虑的是实际需求。PoS共识机制在分布式的程度上也不一定会比PoW差，以量子链为例，我们全网可能大概有2000多个validator（验证人）可供我们随机挑选，相比于比特币和以太坊只能在几十个矿池里面挑选谁是下一个记账人，PoS的记账不可预测性更强，随机性更好，攻击它的难度更大，所以从decentralisation（分布性）的角度上来说很难去比较PoW和PoS哪个更好。

但从某种意义上，PoS面向商业更友好，假如未来有一个商业平台的经济体量是比特币的十倍，采用的是PoW共识机制，很难有足够多的电力维护这样的商业平台。

关于富者越富的问题，如果有钱，你也可以买更多的挖矿设备，PoS只不过是换了一种参与的方式而已。挖矿设备是一种你不可独占的资源，Coin也是一种不可独占的资源，你都需要有巨大的经济上的付出，最终你决定付出多少取决于背后的经济利益有多大。

3. 赛道白热化，Qtum如何突出重围？

Q：目前有非常多的项目出来，您会担心这些新项目的出现，会取代QTUM的地位吗？QTUM作为老牌明星项目是如何应对区块链市场上白热化的竞争？

我觉得面对市场竞争，项目方需要一直保持不断学习的状态在行业里面发展。

量子链作为发展几年的项目，有优势也有劣势。优势是我们已经建立很好的品牌认知，在全球范围有非常大的社区，上线了将近100家交易所，括在海外最合规的交易所Poloniex和Kraken，技术上，也积累了丰富的开发经验。不管是从人才的储备还是资金的储备，对行业的理解，量子链在行业内都处于一个有利的地位，但我也特别希望行业能不断有新生力量，这样才能不断推动这样行业往前进步。

Q：今年九月份就是量子链主网上线两周年，量子链有什么新的规划和突破性发展，可以给我们分享一下吗？

现在主要方向：

将会推出一个面向区块链应用的基础设施

基于MimbleWinble的隐私技术，研发能让让大家可以发行隐私化的资产的技术

从共识的角度对量子链做一些迭代和更新，将智能合约引入到区块链的共识里面，和DPoS不一样的是，它是将智能合约引入到区块链共识里面，合约验证区块有收益以后，可以将收益自动打给用户

在链上治理做一些新的探索，对于量子链本来就存在的大家可以投票修改区块链的block size 和gas price 的功能做进一步的延伸

4. 区块链任处于早期，公众认知不断提升

Q：这一波比特币上涨行情，你怎么看？

这是一个供需市场，有人买价格就会上涨，但购买的行为是在冰山下。比特币和区块链现在都处于非常早期阶段，这是一个无数人参与的市场，也是一个非常混沌和混乱的市场，短期的上涨下跌很难说出是什么理由。但从人群的扩散角度上，过去九年来，人们对比特币的认知程度一直在蔓延，即使在去年行情不好的时候，比特币在人群中的认知也是一直在扩散的。

5. 巨头&新生，如何共生？

Q：说到比特币迈向主流，其实Facebook做了很大的贡献，您对于Facebook发布的libra 怎么看？您认为它是不是一种真正的加密货币？

我觉得是不是加密货币都没有关系，对区块链行业来说，libra最大的意义在于帮助加密货币完成对用户的教育。libra如果成功了，会帮助加密货币以更快的步伐迈向主流，效果甚至会超过诸多比特币布道者过去九年辛辛苦苦各种各样推广。

libra的另一个意义，就是对还没有发币的传统互联网企业和金融公司有很大的刺激。至于它是不是加密货币，其实并不重要，它只是以blockchain为名义推出的一个可流动的符号。它是decentralized还是centralized，都没有什么太多的意义。

Q：其实不仅仅是Facebook，国内像BAT等巨头公司也都在布局区块链，您觉得巨头公司入场，对区块链初创企业会有不利的影响吗？

我觉得大家的立场不一样，切入的角度不同，背后都会有它忠实用户和粉丝。所以某种意义巨头和区块链初创公司不是面对面的竞争关系，而是在不同维度里面的共同发展，都是对整个行业的丰富。

6. 突破同质化竞争，方向才是制胜关键

Q：从17年走到今天，您的心态发生了什么变化？

变得更加淡定了，量子链是非常典型的项目，它在最好的时机发布，受到大家追捧，又伴随行业泡沫破灭，逐步回到正轨上。在这个行业越久，就越需要更淡定的去思考这个行业，找到一些长远的可以努力的方向，不要只是因为价格，价格的长久支撑还是来源于你能做出怎样的技术突破。

现在行业最大的问题大家都在同质化竞争，只不过是有些项目做的时间长，有些项目时间做的早，有些项目做得晚，有些已经建立了巨大的社区和社群和共识或者品牌有些还正在一个努力的过程当中。在交易所上面，大家都是一个可交易的符号，只是符号不一样。

Q：您觉得说在区块链领域，哪几个细分领域，您是看好的呢？

我觉得货币方面，比特币已经做的非常好了。另外一个行业刚需就是隐私这一块，这也是为什么我看好MimbleWimble这样的技术。

今年大家不再去谈论Dapp了，因为越来越多的人意识到，Dapp本身可能就是一个错误的赛道，不论你怎么做，都不会有特别大的名堂出来。

不论在哪个应用平台上，最开始的设计是基于比特币的设计框架，需要全局验证，任何一笔交易都要广播给全网所有的节点，这对于货币设计是可以的，但对于应用来说并不大适合。未来的方向应该会朝局部化验证或者交叉验证的方向发展，新基础设施的设计也会是一个非常有前途的方向。还有一个方向是关于链上治理，如何设计一个更好的激励体系也是一个非常值得思考的方向。

Q：刚刚您提及Dapp，您是不看好Dapp，还是说现在这个阶段其实不适合Dapp的发展呢？

我觉得Dapp这个D是有问题的，就应用来说，并不在乎是中性化或者去中心化的背后意识形态，而是用户的使用感受，Dapp的理念对于区块链应用没有特别大的意义，我更看好的是区块链的应用，而不是去中心化应用。

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Qtum量子链的基本特性及原理解析

时间：2020-06-15 10:00:02

关键字：

以太坊

比特币

量子链

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[导读]

新年伊始，CSDN 以“让区块链回归技术和应用的本质”为宗旨撰写《区块链开发者报告》包含技术扫描、公链选择指南，以及公链与应用开发实战 3 个部分。

其中公链与应用开发实战部分，Qtum

其中公链与应用开发实战部分，Qtum 量子链中国区技术负责人——钟文斌，撰写了《公链设计与开发实践和开发细节》部分，讲述了 Qtum 量子链基本特性、设计初衷，以及在Qtum量子链项目中所运用技术的详细介绍，本文为上篇，包含以下部分：

· 背景介绍

· Qtum 量子链的基本特性

· 账户抽象层 ― UTXO 和比特币脚本如何支持智能合约？

· PoS 共识机制

公链设计与开发细节揭秘作者：钟文斌

背景介绍

2018 年被称为“公链元年”，各种形形色色的公链如雨后春笋，一时间几乎所有项目都在开发各种各具特色的公链。Qtum 量子链作为国内最早的一批公链之一，在 2017 年 9 月上线了其主干网络，其全球全节点数仅次于以太坊和比特币，成为全球第三大去中心化区块链网络。

Qtum 兼容比特币和以太坊这两大生态，可以说集合了主流公链开发的所有技术，并且在此基础上提出并实现了多项技术创新。本文以 Qtum 为例，介绍了公链设计和开发需要注意的诸多细节，供所有公链开发者参考。

Qtum 量子链的基本特性

Qtum 是首个建立在 UTXO 模型之上，采用 PoS 共识机制和去中心化治理模式，且兼容多虚拟机的智能合约平台和价值传输网络。

为了读者有直观理解，先罗列 Qtum 区块链网络的的基本特性和参数：

底层模型：UTXO（Unspent Transaction Output）

区块大小：2 MB

平均区块间隔：144 秒

共识机制：PoS（Proof-of-Stake，权益证明机制）

链上理论最大 TPS ： 70~100 笔交易 / 秒

初始发行量：100，000，000 QTUM

当前挖矿奖励：4 QTUM，每四年减半

挖矿奖励总额：约 7，884，000 QTUM（作为区块生产者奖励）

基础代码框架：比特币 Bitcoin core

支持智能合约，支持 EVM，x86VM 等多虚拟机

支持去中心化链上治理机制

这些特性和参数的确定并非一时兴起，而是 Qtum 创始团队在综合考虑公链生态的现状、应用场景、技术可行性以及未来发展方向等因素之后确定的。在正式开始介绍各部分设计前，不妨先回顾一下 Qtum 设计初衷，有助于理解后续的许多实现细节。

Qtum 量子链设计初衷

Qtum 量子链的想法诞生于 2016 年，当时的比特币网络已经稳定运行了近 8 年，期间比特币账本从未出过一笔错账，足以看出比特币 UTXO，PoW 等设计的优越性。当时大部分项目都是对比特币的简单修改，本质上还是中本聪最初设计的雏形。然而比特币的美中不足之处在于其非图灵完备的脚本，无法支持真正意义上的智能合约。

Qtum 创始团队最初始的想法很简单：让比特币支持智能合约。

然而，为什么团队创造了一条新的公链，并且具有如此多与比特币完全不同的特性呢？主要出于以下几点考虑：

1. 出于安全性、稳定性、匿名性和可扩展性等方面考虑，选择 UTXO 模型，而不是账户模型；

2. 比特币的升级需要 Core 团队和比特币社区的共识，如此重大的升级几乎不可行，因此需要一条新公链；

3. 支持智能合约需要虚拟机，EVM 具有良好的生态，首先兼容

4. 不重复造轮子，并保持和比特币及以太坊两大社区的兼容性，复用比特币和以太坊部分代码

5. EVM 有其固有的缺点，因此 Qtum 也在自主研发更具兼容性的 x86 虚拟机

6. 同一条链上支持多种虚拟机，需要设计可扩展的账户抽象层

7. PoW 共识的缺陷，兼顾去中心化，因此采用 PoS 作为共识机制

8. 已有的区块链项目都缺乏有效的链上治理模式，需要设计一套去中心化治理机制。

简而言之，Qtum = UTXO+PoS+ 智能合约 + 多虚拟机兼容 + 去中心化治理，这与开篇提到的：“Qtum 是首个建立在 UTXO 模型之上，采用 PoS 共识机制和去中心化治理模式，且兼容多虚拟机的智能合约平台和价值传输网络”完全吻合。上述设计涉及到较多技术实现细节，接下来我们详细解释。

Qtum 技术实现细节

01 账户抽象层： UTXO 和比特币脚本如何支持智能合约？

UTXO v.s. 账户模型UTXO（Unspent TransacTIon Output，未花费的交易输出）是比特币采用的底层账本模型。而以太坊则采用了账户模型。对于普通人来说，后者相对好理解，就是从一个地址到另一个地址，一笔 ETH 的传输，类似银行账户。

而比特币交易则相对复杂，它是由若干 input和 output 组成的，每个 output 包含特定”锁定脚本”，该脚本规定了该 output 的花费规则，提供符合规则的”解锁脚本“即可花费该 output，作为下一笔交易的 input。而尚未被花费的 output 就是 UTXO。比特币网络上的交易都是由 input 和 output 串联起来的。

UTXO 的优点在于：

• 安全性：解决双花问题的逻辑和处理方式都及其简单，且支持原生多重签名

• 匿名性：多入多出的交易，钱包可生成任意多个地址，每次生成新的找零地址

• 可扩展性：可并行处理，生成离线交易无需像以太坊一样维护 nonce

• 轻钱包：SPV，支持轻钱包去中心化验证交易的合法性，特别适合移动设备

• 兼容性：兼容诸如闪电网络，跨链原子交换，隐私交易等其他基于 UTXO 的项目所采用的技术

UTXO 虽然有诸多优点，但当时基于 UTXO 模型的各种项目的底层脚本语言都是非图灵完备的，并且与以太坊虚拟机所采用的账户模型无法兼容。

为此 Qtum 开发账户抽象层（Account AbstracTIon Layer， AAL），实现 UTXO 模型与账户模型的适配。这种分层设计实现了底层账本和上层智能合约的完全解耦，也使 Qtum 后续兼容多种虚拟机（EVM，x86，WASM 等）成为可能。

AAL 要实现的工作其实很简单：UTXO 模型账户模型。

由于篇幅有限，本文只对其基本原理和遇到的问题做简要解释，感兴趣的读者可以进一步阅读《深度解析 Qtum 量子链账户抽象层》，文章从代码层面对 AAL 进行了详细剖析。扩展比特币脚本 ― UTXO 模型 -》账户模型比特币的 UTXO 模型采用了一套非图灵完备的脚本语言，该脚本自带的操作码并不支持合约交易。Qtum 在比特币脚本的基础上增加了 3 个操作码：

1. OP_CREATE ：创建智能合约

2. OP_CALL ：调用智能合约（向合约发送 QTUM）

3. OP_SPEND ：花费智能合约中的 QTUM在产生新区块时，除了对交易脚本做常规的检查外，还需要检查是否包含上述的操作码。OP_CREATE 用于向 EVM 传递合约字节码。OP_CALL 将 data、gasPrice、gasLimit、VMversion 等运行智能合约所需的关键参数通过交易脚本发送，最终传递到 EVM 中。OP_SEND 则用于合约执行结果的 UTXO 转换，稍后解释。通过引入上述三个脚本，Qtum 的 UTXO 模型具备了识别和处理智能合约相关交易的能力。

02. 从 UTXO 获取的合约如何在 EVM 中运行？

合约的执行会引起状态改变，对于合约的状态，Qtum 沿用了 EVM 的定义，所以能兼容所有的符合 EVM 规范的智能合约。从上述 OP_CREATE 或 OP_CALL 提取出合约交易参数之后，即可构建运行环境。合约的运行过程基本采用了 EVM 的引擎，为使其与 Qtum 区块链进行正常交互，Qtum 完成了以下工作（这里只截取部分），供公链开发者参考：

1. 针对每个独立交易构建运行环境，最大限度的把不同交易的合约执行过程隔离开，避免合约执行过程中的交叉影响

2. 实现 EVM 的永久存储，当区块成为孤块或断开时，可以实现状态的回滚

3. 实现 EVM 和 Qtum 区块链间的接口，使 EVM 能够获取诸如 BLOCKHASH，COINBASE，DIFFICULTY，BLOCKNUMBER，GASLIMIT 等区块基本信息 4. 实现已部署在链上的合约间的相互调用

5. 实现合约地址获取自身余额的功能

6. 为 EVM 生成 debug 信息，方便调试智能合约

7. 重新设定各操作码的 gas 价格，因为 QTUM 和 ETH 的价格差异较大，且 EVM 的 gas模型设计略不合理，因此需要重新优化

8. 支持自毁操作码，使合约可以自毁

9. ……

感兴趣的读者可以阅读《Qtum 设计文档》获取更多设计方面的细节。在解决了上述问题之后，从 Qtum 交易传入的智能合约代码即可在 EVM 中成功运行了。该实现理论上适用于所有基于 UTXO 的项目。运行的结果会引起状态改变，这时需要使用上述的 OP_SPEND 用于花费合约中的余额，上面已经提到，无论是比特币还是 Qtum，都是通过私钥”解锁“ UTXO 脚本来花费 UTXO余额的，而 EVM 的执行涉及不同账户之间的转账，所以需要通过 OP_SPEND 实现这些转账到 UTXO 模型交易的转换，最终转化为 Qtum 标准交易脚本（对比特币交易脚本不熟悉的读者建议阅读《Mastering Bitcoin》）。

03、账户抽象层的安全性

上述的 UTXO 和账户模型的互相转换虽然实现了 Qtum 区块链与 EVM 的交互，但 AAL也引入了一个安全问题。由于合约地址本身也是一个 Qtum 的合法地址，并且底层都是UTXO 模型，这就意味着一个合约可以拥有多个 UTXO。这本身没有问题，但却给攻击者提供了 DoS 攻击的可能性。攻击者可以通过给合约发送多个小额的 UTXO，然后一次性用 OP_SPEND 花费大量 UTXO，从而导致区块大小超过限制，新区块无法被接收，使得网络无法产生新的区块。这是 UTXO 与智能合约相结合所带来的必然问题。Qtum 的解决方案是在共识层面做优化，规定合约地址只能拥有一个 UTXO。每次合约运行结束时，都会将原来的 UTXO 和新加入的 UTXO 进行合并，从而保证合约地址始终只有一个 UTXO。

Qtum 称之为“Condensing transacTIon”。为了保证合约状态以及 UTXO 的共识，Qtum 的区块头除了包含与比特币相同的字段外，还需要额外加入 hashStateRoot 以及 hashUTXORoot 两个字段，感兴趣的读者可以阅读Qtum 的源码。账户抽象层带来的好处比特币的 UTXO 模型相较于以太坊的账户模型有诸多优越性，以太坊有一套图灵完备的语言，可以实现比较复杂的智能合约逻辑。两者都有强大的生态作为支撑，并且聚集了区块链行业最优秀的开发者。

Qtum 选择不重复造轮子，而是在比特币和以太坊的基础上开发了账户抽象层 AAL，打通了两个原本分离的生态。这一设计带来的好处包括：

1. 获得与比特币一致的稳定底层基础设施（UTXO）；

2. 兼容比特币后续所有包括性能上和安全性上的升级；（目前已同步升级到 0.16 版本，正在适配 0.17）

3. 兼容现有智能合约生态，以太坊上的智能合约可以零成本迁移；（QRC-20，QRC-721等均兼容）

4. 比特币和以太坊的开发者自动成为 Qtum 的开发者；

5. 兼容所有基于比特币和以太坊虚拟机的技术，比如闪电网络，雷电网络，plasma，加密隐私，原子交换，分片等等；

6. 兼容以太坊上所有智能合约开发工具（当然有些需要做 RPC 的适配，Qtum 已经实现了这样的适配），降低开发者学习成本。

04、小结

Qtum 首创的账户抽象层 AAL 实现了 UTXO 模型到账户模型的适配，从技术层面打通了比特币和以太坊生态，并未后续兼容多种虚拟机（如 x86，WASM）提供了可能，其设计思想和实现细节值得公链开发者参考。

PoS 共识机制为什么需要挖矿？

说到共识机制，我们首先从字面上回顾一下什么叫“区块链”，所谓区块实际上是一段时间内交易的集合，每个区块都有一个指向上一区块的哈希指针，从而组成了一条链。所以简单来说区块链就是一个不可篡改的分布式数据库，那为什么需要挖矿呢？这里以 PoW 挖矿为例。

首先，区块链主要分为：公有链、私有链和联盟链。它们的核心区别在于记账权，公有链是去中心化的，赋予网络上的每个节点记账的权力，而私有链和联盟链的记账节点为少数几个指定节点。

只有公有链才需要挖矿，其目的在于：

1. 安全性：依靠区块奖励和手续费激励节点记账，去中心化地维护区块链网络的安全性

2. 随机性：保证选出的记账节点的随机性，否则固定的记账节点很容易被 DoS 攻击，出现单点故障

3. 代币分发：挖矿也是一个代币分发的过程，从而把币随机地分发出去，而不是只在少数人手中

整个比特币的精髓就在于它的激励机制，但 PoW 共识机制也并非没有问题，比如：

• 加入网络的门槛较高，当前需要花费很多钱买矿机才能成为比特币的全节点进行挖矿，普通设备几乎没有机会；

• 越来越趋性中心化，大部分的挖矿所得被少数几个大矿池占据；

• 能源消耗巨大，矿机耗电甚至超过某些小国的耗电量（当然这些电量支撑起这么大的网络并不算多，但我们应该寻找更好的方式替代）。基于这些问题，2012 年时 Sunny King 提出 PoS（Proof-of-Stake，权益证明机制），其原理这里不做赘述，感兴趣的读者可以参考这篇文章。简单来说，只要用户持有该网络的Token，就可以参与记账。另外，代币持有人作为利益相关者也更有动力维护网络的安全。PoS 机制同样也能达到比特币的随机性、安全性和代币分发等功能，而且相比于 PoW 来说显得更加去中心化（前提是代币初始分发足够分散）。中本聪在设计 PoW 共识机制时并没有想到会有矿机的出现从而使得比特币越来越中心化，而 PoS 的挖矿根本不需要使用矿机，只需要一台普通电脑、树莓派就可以参与。

除此之外还有几种共识机制比如 DPoS（代理权益机制）选出一些代理人来进行记账。pBFT，dBFT 等则是改进后的拜占庭容错机制解决方案。这几个共识机制虽然效率较高，但都比较中心化的，容易导致一些中心化的问题。对于计算节点比较少的网络，甚至一个节点挂掉都有可能导致整个网络瘫痪，但这些在比特币或者 Qtum 上都没有发生过。

Qtum 项目出于去中心化程度和能源消耗方面的考虑，选择采用 PoS 共识机制。

01、关于 PoS 的误解

关于 PoS 共识机制，大多数人的理解还停留在其最原始的版本，即 PoS1.0。实际上 PoS 共识机制已经经历过 3 次大的迭代：

• PoS1.0 ：依赖“币龄”，长期不在线，双花问题等；

• PoS2.0 ：移除“币龄”，增强安全性；

• PoS3.0 ：针对“short-range”攻击，采用区块时间和交易时间确认 UTXO 的“年龄”。

“币龄”这个概念其实早就从共识机制中移除，现在的 PoS3.0 系统已经可以解决很多初始版本遇到的安全性问题，甚至在抵抗 51% 攻击上比 PoW 系统更具优势。

02、PoS + 智能合约带来的问题

Qtum 没有直接采用 PoS3.0，不是因为共识机制本身有问题，而是由于 PoS 和智能合约的结合可能带来潜在的攻击可能。攻击者可以通过支付比较昂贵的 gas 发起一系列“垃圾合约”。虽然这将消耗很多的 gas，但由于矿工可以获得交易中的 gas 作为奖励，只要攻击者的合约设计得当，就能保证其他节点无法正常处理该交易，而攻击者则可利用先验知识成为区块的生产者，从而将攻击成本全部收回，实现零成本的 DoS 攻击。

但是为何现有用 PoS 共识机制的区块链项目就不会有这个问题，因为它们大部分只支持非图灵完备的脚本语言，无法支持上述的“垃圾合约”（实际上需要循环操作）。但是在Qtum 上既支持 PoS，又支持智能合约，使上述攻击成为可能。

Qtum 的解决方案是：通过和其他节点分享收益并将收益延迟化，增加攻击的成本。Qtum 在 PoS3.0 的基础上修改激励返还机制，实现了 MPoS（Mutualized Proof-of-Stake）。

MPoS 的基本原理：每个区块奖励由 10 个矿工平分，其余奖励延迟 500 区块。即 1/10 区块奖励立刻获得，其余 9/10 奖励在 500 个区块之后连续 9 个块中获得。挖矿奖励 = 区块所得 + 手续费 + 运行智能合约 gas 费用。这个简单改进在不改变 PoS3.0 的核心逻辑的前提下，使攻击者无法预测获得区块奖励的多少，也无法立即获得区块奖励，从而极大提高了发动上述“垃圾合约”攻击的成本（仅存在理论可能性，实际操作中完全无法实现）。

03、PoS 的实现细节

Qtum 的底层代码源于比特币，其采用的是 PoW 共识机制。如何将 PoS 应用到其中，并进一步实现 MPoS 呢？Qtum 团队做了以下实现，供公链开发者参考，实现 PoS 区块验证和挖矿功能，具体细节如下：

• 同时支持 PoW 和 PoS 区块，因为在初始阶段需采用 PoW 生成初始代币，在一定高度后变为纯 PoS

• 每个区块的 stake modifier 都会发生改变

• coinage（币龄）不能改变 PoS 哈希值

• 交易费不会作为共识规则

• 需要最近的 500 个区块用于验证 PoS，这里区块不宜太多，否则数据量太大难以处理

• 没有币龄概念，只需要币达到一定的确认数（如 500 个区块）就可以进行 PoS 挖矿

• 增加 PoS 相关的共识参数：区块签名，区块类型（PoW 还是 PoS），前一个 stake 位置，以及 staking 交易创建时间等

• 区块出 coinbase 交易外（实际上 coinbase 交易已经没有实际作用），还需要增加coinstake 交易，用于生成和分配区块奖励

• 接收区块时要检查区块头，因为处理 PoS 区块时，需要处理重复哈希和孤块问题

• Staker 只需要才成功发现 stake 后才继续处理交易，否则将导致交易被多次处理，特别是对于合约交易，多次处理可能会浪费大量时间，这点与 PoW 区块的交易处理略有不同

• 由于 AAL 引入了智能合约，PoS 区块的交易不仅需要估计交易本身自带的 sigop 的大小，还需要考虑由于智能合约产生的“condensing 交易”所引入的额外交易，否则将导致有可能生成超过区块大小限制的交易，影响系统安全性。

关于 MPoS 的实现细节包括：

• 发送给 MPoS staker 的区块奖励必须来自于 staking 区块 • stake 交易必须包含至少 10 个输出（outputs），1 个给区块创建者，9 个给 MPoS staker

• stake 交易的第 1 个 10 个 outputs 是共识相关的，必须准确地按照 MPoS staker 挖矿的区块高度正确地排列，且创建者为第一个 output

• stake 交易可以包含额外的 outputs，例如，将一个大的 staking UTXO 分成多个 UTXO，input 也可以包含多个输入，比如讲零散的 UTXO 自动合并成较大的 UTXO。在第 10个 output 后，对于 output 不应该有任何特殊的共识规则，只要交易的 output 值不会41超过输入值 + 区块奖励 + 费用

• 前 500 个 PoS 区块不使用 MPoS，因此区块的创建者获得全部的奖励，不需要使用前面的规则

点击阅读原文查看，Qtum 原始设计文档及源码

04、小结

Qtum 是首个采用纯 PoS 共识机制的智能合约平台，并解决了其潜在的安全隐患。公链开发者在采用新的共识规则时应该首要考虑不同的技术组合带来的安全性问题，不能完全照搬照套。

分布式自治协议

01、基本原理

区块链治理要解决的是在一个去中心化网络怎样对软件系统进行升级、迭代等等问题。比特币之前分叉成 BTC 和 BCH，分歧仅在于区块的大小（当然这背后包含很多利益纠葛，但技术上只是一个参数的分歧），正因为比特币是一个没有完整链上治理机制的去中心化网络，所以导致这个争论持续了很长一段时间。又比如 BCH 分叉的算力之争。

分叉并不能说是绝对意义上的坏事，但基本的区块链参数完全可以在无分叉的情况下实现升级，因此 Qtum 设计了 DGP（Decentralized Governance Protocol，分布式自治协议）。

影响分叉的因素大致可分为以下三类：

• 算法、功能的改变：共识算法、加密算法、交易脚本、虚拟机

• 策略、参数改变：区块大小、出块时间、交易数量、Gas 策略

• 关键漏洞的修复、回滚：DAO、Parity 多重签名钱包

策略方面的的因素其实是最容易达成共识的，另外两类有时必须通过分叉来解决。DGP 本身的框架是通过若干部署在创始区块的智能合约来实现的，其基本的治理结构是这样，在整个社区内部的矿工、区块生成者和持有者都是区块链治理的参与者，通过投票去完成治理的过程。最终让区块链能够实现自我管理、升级和迭代的系统。

02、DGP 实现

DGP 的实现需要某种可编程技术，UTXO 和 EVM 其实都提供了这种特性，所以理论上有两种实现方式：

• 一是基于比特币交易脚本，通过在交易脚本上实现协议逻辑。然而由于比特币脚本非图灵完备，这种实现会比较复杂

• 二是基于智能合约，具有图灵完备的可编程能力，可以灵活实现复杂的逻辑。Qtum 选择了后者。DGP 核心逻辑的实现，是由一系列的智能合约（包括框架合约，特性合约）组成。

DGP 框架合约实现以下功能：

• 提案和投票：每个参数改变包括内部治理席位管理需要先被提议，然后对它进行投票。如果投票符合所选择的条件，则该提议被接受，并执行该操作。投票使用“msg.sender”计算，这样公钥哈希地址或合约地址都可以作为参与者参与投票

• 治理席位管理：可以添加和删除参与者，也可以修改治理席参数，比如一个提案被接受需要多少个治理席位同意，添加一个治理席位需要多少个治理席位同意等等

• 发送正确格式的数据给 DGP 特性合约

• 允许自己被禁用，这样在不使用硬分叉的情况下就不能进行进一步的 DGP 修改（防止重大的漏洞或问题）

• 一次只允许一个提案，提案只能由参与者提出。每个提案的有效期不超过 5000 个区块。每个提案在到期后，或者在投票结束后，完全可以拒绝或者批准。

• （可选功能）维护管理员的列表，管理员可以删除提案，管理员也可以是唯一允许添加提案的人。

DGP 特性合约则更简单，它只需要完成以下两件事情：

1. 只从合适的 DGP 框架合约接收信息 / 数据（使用 msg.sender ）

2. 使用“SSTORE”以一种标准化的形式存储共识数据，以便区块链在不运行 EVM 的情况下就能在 RPL 中检索和解析该数据。区块链核心代码在共识过程中执行协议的智能合约，获得当前的共识状态。同时它能通过TransacTIon 完成区块链网络的状态转换，升级无需区块链网络软件更新。

理论上，采用了图灵完备的智能合约可以实现任意复杂度的协议设计，甚至是区块链的核心协议，如共识部分的代码等；权衡效率和安全性方面考虑，当前协议仅适用于在安全范围内对特定参数进行更改，同时对参数生效时间采取一定的时间限制。

未来 DGP 可以不断迭代，实现更多更复杂的治理。回到具体实现，创世块嵌入了常见的区块链参数治理的智能合约，每个治理的主题都由独立的框架合约控制（模板），这意味着每个功能有独立的治理、授权机制以及内置限制条件 Block size， Min GasPrice， Block GasLimit， Gas Schedule。

此外 DGP 合约还具备自毁功能，能在提案治理上发生意外时启动，治理参数退回到默认状态。

03、小结

链上治理往往是公链开发者容易忽略的一环，然而其实际上非常重要，是去中心化网络后续升级迭代的重要基础设施。Qtum 的分布式自治协议是行业内真正意义上的链上治理机制，其设计思想可以引入到很多其他项目中。

Qtum x86 虚拟机

01、Qtum 已经兼容 EVM，为何还需要 x86VM ？

虽然 EVM（以太坊虚拟机）是当下最流行的智能合约虚拟机，但正如绝大多数新生事物一样（比如 Javascript），它存在诸多缺点。并且由于它的设计比较非主流，很难有主流的编程语言能够移植到 EVM 上。这种设计可以说对于近50年来的大多数编程范例来说都不太友好。这里罗列一些其明显的缺点（详细描述可以参考这篇分析）：

• 编程语言局限性（Solidity）

• 缺少标准库

• 256bit 整数，大部分处理器不能原生支持，运行效率降低 • Gas 模型不合理，难以估计 Gas 消耗

• 生成的 bytecode 较大，浪费区块存储资源

• 难以测试和调试

02、Qtum-x86 虚拟机的设计目标

正因为 EVM 存在诸多缺陷，Qtum 决定开发自己的虚拟机。x86 虚拟机兼容了被工业界充分验证过的 x86 指令集，对基于 x86 架构之上的所有技术和基础设施都有很好的兼容性。

Qtum-x86 的基本特性包括：

• 支持多种主流编程语言： C/C++/Go/Rust 等等

• 丰富的标准库，提高开发效率

• 更加优化的 Gas 模型：为标准库函数设定合理的 gas 模型，可以准确估计 Gas 消耗

• 解锁 AAL 的强大功能：支持合约的 P2SH 交易，segwit 交易等

• 冯 · 诺依曼结构，加强版的智能合约：代码即数据，多任务协作，支持中断和恢复

• 第一类预言机：无需运行合约即可获得某些合约数据

• 区块链动态分析：更全面地分析区块链状态

• 选择性数据存储：节省宝贵的区块链上资源

• 清晰的依赖关系树：有可能并行运行智能合约，降低 gas 费用由于Qtum-x86 还没正式发布，其具体设计文档暂时无法透入太多细节。但其设计目标的描述可以参考这篇文章。

03、小结

Qtum 的账户抽象层使兼容多虚拟机，使集成 x86 成为可能。未来 Qtum 将同时支持多种虚拟机，充分发挥不同虚拟机的优势。虚拟机是支持智能合约的区块链系统不可或缺的部分，Qtum 的 x86 虚拟机无论从设计上还是实现上都对公链开发者有极大的参考价值。其发布后也可输出到其他区块链项目中。

Qtum 的可扩展性

上面已经介绍了 Qtum 区块链的底层设计和实现。由于 Qtum 兼容 UTXO 以及 EVM，使得很多已有的区块链相关技术都能够很容易地移植到 Qtum 上，这些都得益于 Qtum 优秀的架构设计。

下面的一些技术已经成功在 Qtum 上实现，感兴趣的读者可以在 https://github.com/ qtumproject 上查看所有实现细节。

• Qtum 闪电网络

• Qtum 支付通道

• Qtum-IPFS

• Qtum-Plasma

• qtumjs

• QRC20，QRC721 等（与 ERC20，ERC721 保持一致）

• Qmix（类似 Remix）

• Qrypto （类似 metamask）

总结

Qtum 是首个建立在 UTXO 模型之上，采用 PoS 共识机制和去中心化治理模式，且兼容多 45 虚拟机的智能合约平台和价值传输网络。

1. Qtum 创新性的账户抽象层打通了以比特币为代表的 UTXO 以及以以太坊为代表的智能合约生态，兼容大部分主流区块链项目的技术，可扩展性极高

2. Qtum 采用了 PoS 共识机制，在保证去中心化的前提下解决了 PoW 固有的能源消耗问题，并在此基础上进一步提高安全性，支持灵活的智能合约

3. Qtum 提出的分布式自治协议完成了去中心化链上治理，实现无分叉的区块链升级，未来可应用于更多场景

Qtum-x86 虚拟机支持主流的 x86 指令集，将主流语言和主流开发工具引入到智能合约，开发领域，大大降低了智能合约和 DApp 开发的门槛

4. Qtum 作为较早上线的主链，是典型的结合了区块链领域多种主流技术，并包含多项技术创新的公链项目，其良好的扩展性可以支撑后续技术迭代，同时也为其他公链项目的开发提供了良好的范本，其 AAL，DGP，x86 虚拟机等都可以适配到其他公链项目，对公链开发者来说是很好的参考。

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Qtum研究院 | 公有链发展思考与Qtum量子链的技术革新之路

最新推荐文章于 2020-04-07 09:42:43 发布

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正文共：11,554字预计阅读时间：30分钟

文章摘要

简述了比特币与以太坊的发展历程、设计思想、以及目前面临的问题；阐述了Qtum量子链的设计思路与技术创新点，介绍了Qtum的账户抽象层、共识机制、分布式治理等主要部件的工作机制与实施方式，说明了Qtum量子链在开发灵活性、性能扩展性、技术稳定性等方面的优势；介绍了Qtum2.0升级的内容，对未来发展方向，如x86虚拟机、隐私资产、链云结合、智能合约Staking等做了简单说明；结合目前公有链领域的发展现状，提出了对公有链评价的基本标准，并对一些常见概念做了定义。

Introduction 前言

2008年，一个名为中本聪的ID在网络上发表了一篇名为“比特币：一种点对点电子现金系统”的论文。文中设计了一套完全点对点、无需信任第三方的电子现金系统，命名为比特币。2009年初，比特币系统开始上线运行，直至今日。尽管“区块链”这个专有名词在数年后才被提出，但作为该领域的第一个应用，比特币在互联网上成功实现了一套不能被”双花“的加密货币符号体系，对后续所有区块链领域的应用与创新都产生了深远的影响。其中，最重要的设计，如密码学算法的应用、共识机制、博弈机制、对等网络等，也被大多数区块链项目沿用至今。比特币之后陆续出现了许多染色币和在比特币基础上微创新的电子现金系统，其本质上都是对这套加密货币符号体系的改进。随着技术的迭代，参与这场技术与制度实验的人也越来越多。2014年，以Vitalik Buterin为首的团队创立了以太坊，通过引入可以对符号进行编程的智能合约和虚拟机，希望除了提供标准的符号体系之外，还可以提供面向不同对象的服务，成为一套通用的去中心化应用平台。以太坊是公有链这一概念的开端，也使智能合约迅速成为了大多数区块链的标配。随后，2015年底，IBM联合数家数据与软件服务巨头开发了HyperLedger系列软件，并大力向公众推广区块链相关技术，及“许可区块链”服务，使”区块链“这个名词逐渐冲破原来的小圈子，进一步被大众所知。

1. Qtum量子链的起源

Qtum量子链开始于2016年，正是区块链领域的技术创新迭出、项目百花齐放的时间。

Qtum团队的成员早在2012年就开始接触、研究比特币和其他区块链项目的技术，并在这个领域进行了持续的深挖。直到2016年，加密货币市场已经在小范围内经历了两轮周期，以比特币为代表的各色加密货币项目正如火如荼，以以太坊为代表的智能合约平台项目也呈追赶之势。然而，作为当时行业中最具技术创新性的两大社区，比特币和以太坊一直是割裂的，这在很大程度上阻碍了行业的进一步发展。Qtum 量子链的初衷是在比特币这套精妙的符号体系之上，增加对智能合约的支持，兼容两个社区已有的技术积累和后续的技术创新，进一步实现更丰富的技术演进，最终实现公有链领域的突破。

Qtum 量子链是首个成功在 UTXO 模型之上实现智能合约的公链项目，并且其核心协议可以在包括比特币在内的几乎所有基于 UTXO 的区块链项目中实施。

Qtum的设计中，最重要的几个关键词是安全、灵活、解耦、去中心化和自治。通过复用比特币的底层架构和以太坊虚拟机（EVM），Qtum能够同时跟进比特币和EVM的所有技术更新，既具有比特币 UTXO 模型的安全性和稳定性，又具有图灵完备的 EVM 带来的无限灵活性以及丰富的配套开发工具。为了打通原本互不兼容的两套体系，也为了未来的扩展与迭代，Qtum设计了账户抽象层（Account Abstraction Layer, AAL）。AAL将UTXO的资金层与智能合约层完全解耦，一方面将UTXO抽象成EVM等虚拟机可用的账户形式，另一方面也为后续兼容多虚拟机并行（如WASM，Qtum x86 虚拟机等）做好了准备。Qtum 采用纯 PoS 共识机制，并进一步提升了共识机制的安全性。参与共识的节点只需持有QTUM，无需特殊硬件，全节点就可以几乎无感地运行在普通家用电脑上，参与网络共识、竞争出块、获得奖励。这使得Qtum常年有数千个全节点在线，是全节点数量全球第三的去中心化公链网络。在强调去中心化的同时，Qtum实现了60-70TPS的性能，高于比特币与以太坊。鉴于区块链领域社区共识的重要性，Qtum还提出了分布式治理协议（DGP），使用智能合约对区块链进行链上治理，生态参与者可以通过DGP动态地修改区块大小、合约费用模型等重要参数，实现 Qtum 网络的无缝升级，同时可以有效避免由社区分歧引发的分裂。

Qtum是在比特币、以太坊等项目的基础上提出了自己的设计。一切开源项目，甚至可以说一切发明创造、科学探索都是踩在前人的肩膀上前行，就算比特币也不例外。

2. 比特币的发展历程

比特币并不是中本聪从零开始创造的产物。比特币协议的一些重要组件，如点对点通信网络、非对称加密与密码学签名、默克尔树验证等技术在此之前都经过了多年的发展。比特币的设计也参考了Hashcash、Bmoney等数字货币项目的设计思路。

比特币的目标是成为是“点对点现金系统”。2008年次贷危机引发的经济萧条加剧了公众对金融机构和现行金融体制的不信任，而一个不可超发、不可篡改、无需信任、透明可追溯的现金系统可以在某种程度上解决金融机构的弊病。在最初的一段时间内，比特币及一些衍生的山寨币确实在朝着成为支付手段这个方向努力。陆续有很多商家与机构接受比特币支付，并出现了比特币ATM等设施，但大幅波动的价格、高昂的手续费（小额支付场景）、非常受限的处理能力和漫长的交易确认时间等等都限制了比特币在支付领域的应用，而慢慢转变成类似“数字黄金”的价值存储属性。

作为一个电子现金系统，比特币设计以安全、稳定为首要条件，系统运行至今没有出现过严重的系统故障和被成功攻击的案例，这正是比特币价值的基础。但注重安全往往意味着相对保守的升级策略。十年间，除了技术层面的改进与维护之外，比特币协议在功能上并没有明显的扩展，工作方式与性能仍与十年前类似。比特币改进提案（BIP）是比特币协议升级的主要方式，然而一个 BIP 从提出到决定是否实施，再到最终被实施，往往需要经历漫长的过程，而且有可能导致社区分裂、产生分叉链的后果。Qtum 核心协议可以在比特币的底层架构上支持智能合约，理论上可以作为一个标准 BIP 在比特币核心协议上进行升级和实施，但由于比特币保守的升级策略，这种设想很难成为现实。正因为如此，Qtum 团队才决定重新建立一条区块链以实现这一设想，并在系统内设计了去中心化治理协议，处理网络升级的决议。

比特币的转账是由脚本实现的，系统会根据用户请求，组合内置的操作码生成脚本，通过执行脚本完成特定操作。所以理论上，比特币也具备一定的可编程性，只是可完成的操作很少，而且很难操作。于是2013年，Vitalik Buterin提出了以太坊的设想，将操作脚本抽象出来并进行扩充，创造出一套功能更丰富的字节码，在节点的虚拟机上运行，将去中心化网络应用场景从执行转账脚本扩展到执行任意逻辑的代码，也就是智能合约。

3. 以太坊的发展历程

智能合约的概念由Nick Szabo于20世纪90年代初提出，指在无需信任的情况下可自动执行的数字合约。以太坊设计了多种智能合约编程语言（其中最为流行的为 Solidity，形式类似JavaScript），以及相应的执行环境，EVM（以太坊虚拟机）。一段Solidity代码在编译成功、记录到区块链上之后就成为了一份智能合约，任何达到预定条件的动作，如对合约转账，就会触发合约，使其按照预定逻辑执行。

以太坊的智能合约利用费用机制（gas model），实现了一定程度的图灵完备。但由于区块大小、费用限制和Solidity语言自身的功能性等原因，无法实现过于复杂的逻辑与指令。费用机制是以太坊的另一项创造。通过预先对EVM每个字节码所对应的系统资源消耗进行估算，以太坊赋予了每个操作码一个费用值（gas）。在合约运行时，调用合约者需要预先付gas费，gas消耗完后合约即停止。这种设计解决了区块链上的停机问题和垃圾交易攻击问题，保障了系统的正常运转。

以太坊在2015年上线后一直在持续更新与优化代码，包括优化费用模型、修改错误漏洞、调整挖矿难度等等。发展至今，以太坊经历了7次硬分叉，其中既有预定的升级硬分叉，也有为了系统安全和应用安全原因而进行的紧急分叉。后者引起过巨大争议，造成了社区的分裂和区块链的分叉，甚至直至近日，the DAO事件的隐患仍未完全解除。经过多年的发展，以太坊的基本运行方式，即账户模型的单链区块链、在EVM上运行Solidity编写的智能合约、全节点全局验证、PoW共识等，并没有改变。原本预定的一些大型升级，如将共识机制改成PoS算法、分片结构、改用eWASM虚拟机等改进的开发进度不如预期，且由于现有区块链合约层与底层的紧密联系，这些大型升级可能会导致以太坊需要开启一条新区块链。

经过多年发展，以太坊周边形成了一个较为完善的生态体系，包括核心开发者、Layer 2的协议开发和应用开发等等。以太坊基金会还支持了团队对去中心化存储和点对点通信协议等更基础模块的研发。目前这些项目大多还在开发之中，未形成规模效应，使用群体无法与以太坊相比。而且以太坊自身也面临着新兴公链的有力竞争。

与此同时，以太坊在去中心化应用方面的尝试是迄今为止相对较为成功的。从2017年爆发的募资合约，到17年末的加密猫，再到今天的MakerDAO等金融应用，几乎每一个应用热点都发生在以太坊上。这也是Qtum优先集成EVM的原因。虽然在应用方面已经有了一些探索，但去中心化应用无论是从用户量、功能性还是用户体验来看都还很原始，很多在多年前就被提及的应用场景目前实现起来仍然困难重重，传说中的“杀手级应用”尚未出现。其重要原因在于，当前的去中心化应用必须经过全局验证，而这种同步逻辑和现实应用采用的异步逻辑往往是矛盾的，也导致应用无法真正的扩展。这是以以太坊为代表的去中心化应用平台面临的困境，也是整个行业需要解决的问题。

4. 量子链的技术创新

Qtum量子链成功复用了比特币和以太坊中最具创新性也是最有价值的部分：比特币底层的UTXO记账系统和以太坊的EVM虚拟机，将比特币的稳定、安全与智能合约的无限灵活性结合了起来，并以此为基础实现自身的创新和迭代。得益于与比特币、以太坊良好的兼容性，Qtum 陆续发布了闪电网络、跨链原子交换、Qtum-IPFS，Qtum-Plasma 等代表行业内最新技术进展的实现。与此同时，Qtum 也在不断对外进行技术输出，反哺比特币、以太坊等开源项目。Qtum 核心团队曾发现并修复了比特币增发漏洞，改进了 PoS 共识机制的安全性问题，还提出了智能合约代付手续费机制以降低使用门槛。而团队正在研发的隐私资产、云链结合以及智能合约 Staking 等也将对行业的进一步发展提供技术基础。

账户抽象层（AAL）

如第一节所述，为了将比特币和智能合约结合起来，Qtum设计了账户抽象层（AAL）。AAL主要有两个作用：一是将比特币的UTXO模型抽象成EVM可用的账户模型，使EVM能在比特币的底层上运行，执行智能合约；二是将资金层与合约层分离、解耦，使各层的运行相对独立，为后续的迭代、扩展做好准备。依靠这种设计，Qtum后续的x86虚拟机可以与EVM并行地运行在量子链上，而无需对底层协议做大幅修改，保留了良好的功能扩展性。甚至在未来，任何基于账户模型的虚拟机都可以适配运行在量子链上。为了实现AAL，Qtum针对智能合约操作和UTXO操作之间的对应与转换进行了大量调整与优化，并设计了三个新的操作码：

OP_CREATE ：创建智能合约OP_CALL ：调用智能合约 ( 向合约发送 QTUM)OP_SPEND ：花费智能合约中的 QTUM

在产生新区块时，除了对交易脚本做常规的检查外，还需要检查是否包含上述的操作码。OP_CREATE 用于向虚拟机传递合约字节码。OP_CALL 将 data、gasPrice、gasLimit、VMversion 等运行智能合约所需的关键参数通过交易脚本发送，最终传递到虚拟机中。OP_SPEND 则用于把合约执行结果转换为标准的 UTXO。通过引入上述三个脚本，Qtum 的 UTXO 模型具备了识别和处理智能合约相关交易的能力。为了保证合约状态以及 UTXO 的共识，Qtum 的区块头除了包含与比特币相同的字段外，还需要额外加入 hashStateRoot 以及 hashUTXORoot 两个字段。更多技术细节可以参考这篇文章。

MPoS共识机制

Qtum的另一项创新是MPoS共识机制。作为公有链最为核心的部分之一，共识机制是公有链能够去中心化地决定记账权归属、完成交易验证取得全局共识的依据。现有的主流共识规则都存在各自的问题：PoW算法没有进入门槛，任何人都可以使用PC等设备进行验证和挖矿，但以目前专业矿场的算力水平来看，普通设备在概率上几乎完全没有可能取得出块权。而且PoW算法一直被诟病无谓的消耗大量能源，对环境不友好。DPoS、dBFT等算法由于对性能的追求，去中心化程度较低。而且此类网络需要高性能服务器才能成为全节点参与网络验证，想要成为出块节点的门槛极高。

Qtum的MPoS算法改进自PoS3.0，但传统的PoS共识机制和智能合约的结合会带来“垃圾合约”攻击等安全隐患，无法直接用于Qtum。对此，Qtum 通过使出块节点和其他节点分享收益并将收益延迟化，增加攻击的成本。每个区块奖励由 10 个矿工平分，其余奖励延迟 500 区块。即 1/10 区块奖励立刻获得，其余 9/10 奖励在 500 个区块之后连续 9 个块中获得。挖矿奖励 = 区块所得 + 手续费 + 运行智能合约 gas 费用。这个收益机制的改进在不改变 PoS3.0 的核心逻辑的前提下，使攻击者无法预测获得区块奖励的多少，也无法立即获得区块奖励，从而极大提高了发动上述“垃圾合约”攻击的成本（仅存在理论可能性，实际操作中完全无法实现）。

MPoS使Qtum在可扩展性与去中心化之间实现了一个平衡。MPoS共识对硬件要求低，可以在几乎所有家用电脑上运行，而对系统资源的占用不会影响电脑的正常操作，参与区块生成的抵押物不是算力（硬件成本与电费），而是一定量的QTUM。相比于现在PoW公链的算力集中程度和DPoS公链的低节点数，Qtum的设计可能更符合中本聪对去中心化网络的设想。在维持了去中心化的基础上，Qtum的可扩展性也远大于比特币和以太坊，能达到60-70TPS，有效缓解了网络拥堵问题，并随着费用模型的优化和x86虚拟机的应用，可扩展性可以进一步提高。

相对于别的有Staking功能的区块链，由于Qtum的共识算法为Staker带来了更灵活的参与与退出方式。首先参与Qtum的Staking，只需下载Qtum核心钱包，借助家用电脑即可成为全节点，参与Staking，无需信任各种服务商，也无需缴纳费用。其次，UTXO模型使得参与者可以将Staking的QTUM分割成多笔UTXO，每笔UTXO在计算冻结时间时互相独立，所以质押投票更为灵活，只有取得出块权的UTXO会被冻结，而且冻结时间只有约17小时。因此，参与者的流动性风险也小于市面大多数Staking项目。

分布式治理协议（DGP）

Qtum在未来还将对智能合约Staking等离线Staking手段进行研发，进一步降低用户参与网络的门槛，并保证收益的安全性。

区块链社区关于一个项目的发展方向产生不同意见而分裂、通过硬分叉产生新链的事件时有发生。此类不同意见大致可以分为三类：

对项目算法、功能等发展方向的分歧；对区块链某些参数的分歧；修复关键漏洞、回滚。

1与3在某些情况下必须借助硬分叉才能解决，但第二类问题可以以更温和的方式取得一致。DGP 本身的框架是通过若干部署在创始区块的智能合约来实现的，其基本的治理结构是这样，在整个生态内部的矿工（Staker）、开发者和 QTUM 持有者都是区块链治理的参与者，通过投票去完成治理的过程。最终让区块链能够实现自我管理、升级和迭代。

DGP 核心逻辑的实现，是由一系列的智能合约（包括框架合约，特性合约）组成。区块链核心代码在共识过程中执行协议的智能合约，获得当前的共识状态。同时它能通过发送相应交易完成区块链网络的状态转换，升级无需区块链网络软件更新。

目前出于安全考虑，只允许DGP对系统部分参数进行治理，未来 DGP 可以不断迭代，实现更多更复杂的治理。回到具体实现，创世块嵌入了常见的区块链参数治理的智能合约，每个治理的主题都由独立的框架合约控制 ( 模板 )，这意味着每个功能有独立的治理、授权机制以及内置限制条件 Block size, Min GasPrice, Block GasLimit, Gas Schedule。

此外 DGP 合约还具备自毁功能，能在提案治理上发生意外时启动，治理参数退回到默认状态。

Qtum 2.0 以及未来方向

Qtum 一直专注于区块链底层基础设施的研究，在比特币和 EVM 的基础上不断进行技术迭代。在主网稳定运行近两年后，Qtum暴露出现有系统和共识规则中存在的一些缺陷。为了适应日益变化的区块链技术应用场景，Qtum 将逐步对底层协议进行升级，推出 Qtum 2.0。底层协议升级 Qtum 于 2019 年 10 月 17 日完成了 Qtum 2.0 的第一次硬分叉升级，旨在对底层协议进行优化，并作为后续升级的技术准备。此次升级包含如下更新：

引入了智能合约手续费代付机制，从根本上改变了智能合约的调用和手续费支付逻辑，进一步降低使用门槛，并丰富了其应用场景；

增加多个实用的预编译合约，特别是对复杂的密码学逻辑的支持，在降低开发成本的同时扩展了智能合约未来可应用的范围，如用于构造隐私资产、智能Staking等；

升级了虚拟机版本，支持更多新特性，为开发者提供更强大的技术支撑；

改进了难度调整算法，进一步增强网络的稳定性。

对于项目近期的研究与开发，Qtum将重点放在新的x86虚拟机与隐私资产、智能合约Staking、将区块链与云计算结合等方面。

x86 虚拟机

x86虚拟机是Qtum项目的重要组成部分，该虚拟机的实现将使Qtum上的智能合约开发更接近主流编程范式。尽管以太坊的Solidity已经拥有了很多开发者，但由于其设计上的缺陷、缺少很多通用现代编程语言的特性，使得开发者学习与开发成本都很高，很多想法无法实现。Qtum的x86虚拟机遵循与EVM完全不同的基础设计，能够更便宜地支持更多种类的通用计算。

x86是一种延续了数十年的计算机指令代码架构，被Intel等芯片厂商广泛使用，几乎所有主流的编程语言和工具都是在此架构基础上实现的。x86 虚拟机将会自动继承对上层语言和工具链的支持，从而使Qtum摆脱EVM计算空间和功能上的限制，解锁更多特性。Qtum的x86虚拟机计划首先实现Rust语言版本，并且将会陆续支持包括 Rust/C/C++ 在内的几乎所有主流编程语言进行智能合约开发。

使用x86虚拟机也能为开发者提供更多标准库，这些标准库将以类似预编译合约的方式存在，并且可以通过 DGP 对其费用价格进行治理，这将极大地降低开发者开发智能合约的难度和开发运营成本。除了虚拟机的内核之外，Qtum x86虚拟机还设计了一种存储租用模型和新型的状态存储模型，为区块链瘦身。状态膨胀的问题在Qtum上可能还不明显，但比特币和以太坊的全节点已经达到200GB以上，EOS更是超过了1TB。如果普通家用计算机无法轻松运行全节点，那区块链网络必然会落入少部分专业人士手中，去中心化也就无从谈起。x86虚拟机设计的存储空间租用模型将从费用模型的角度有效解决这个问题。而新型的增量状态存储模型使智能合约的简单支付验证（SPV）成为可能，未来甚至可以通过手机等移动设备实现完全去中心化的 Qtum 智能合约调用。此外，x86虚拟机还将支持可变长度的变量、可以利用更大的内存空间实现长时间监视区块链状态的智能合约、快速调取第三方合约状态等更复杂的功能，将极大地丰富智能合约开发的想象力。

隐私资产

对于现今的大多数公链来说，无论是普通转账还是合约调用，各参与方的地址与数额、账户余额等信息都是透明的，十分不利于区块链的商业化应用。而现有的解决方案往往因为成本、效率、区块链的支持程度等因素，无法大范围地应用。Qtum计划通过智能合约支持隐私资产的发行和流转，并通过部署预编译合约、优化隐私证明数据结构等方式，降低隐私资产相关合约在 Qtum 区块链上的开发和使用成本。日前进行的Qtum2.0的升级中，已经部署了btc_ecrecover预编译合约，未来还将继续部署更多关于secp256k1椭圆曲线、Schnorr签名的预编译合约，进一步降低隐私资产方案的部署运行成本。

区块链+云

此外，针对目前去中心化应用面临的困境，Qtum还在积极探索区块链与云计算相关技术的结合。区块链发展到今天，仍然没有脱离比特币的按时间出块+全局同步验证的逻辑。这对于转账这类低交互频率的使用方式来说问题不大，但是对于应用平台，可能并不是最好的方式。可以看到，一些简单的小游戏就能将以太坊、EOS等平台堵塞，所以在大规模商业应用上，现有的公链平台很难被信任。尽管现在有很多项目正在分片、DAG、链下计算方案等方向进行探索，但仍没有定论，都在实验阶段。Qtum 团队认为，区块链为应用带来的最重要特性并不是“去中心化”，而在于以下三个“区块链特征”：

账户、地址、资金和身份“四位一体”的权限管理机制；自带一套天然的清结算网络；激励机制和流动性带来的高速增长。

而这些，正是现有的所有互联网应用所缺少的特性。现有的大多数互联网应用都部署在云上，而且在可以预见的未来，部署在云上的应用仍将是主流。如何将上述的区块链特征与部署在云上的应用进行融合，将是区块链应用能否真正落地的关键，也是突破去中心化应用困境的最可行方案。

智能合约 Staking 机制

在标准的 PoS 系统中，参与 Staking 的节点必须保持在线，Qtum 也不例外。但节点在线的弊端在于，首先对于普通用户，虽然他们可以在自己的个人电脑上进行 Staking，但在不租用服务器的情况下，很难保证 24 小时在线，从而很难保证收益，长此以往会影响其参与 Staking 的积极性，从而降低网络去中心化程度；而对于“大户”，即持币较多的 Staker，他们对于把大量的币始终放在热钱包也有安全上的顾虑。纯 PoS 机制下的公链也存在矿池，虽然矿池有较高的安全性，但用户必须把币转给矿池才能由其代为 Staking，这使用户丧失了对币的控制权，既有损失本金的危险，又有使网络降低去中心化程度的风险。而一些项目采用的代理共识机制，如 dPoS，dBFT 等，本质上更接近中心化网络，而且普通用户代理给超级节点的币所获得的收益也得到通过链上逻辑的保证，而是根据约定在链下分配收益，这无疑也带来了很大的不确定性。

Qtum 正在研发的智能合约 Staking 机制能很好地解决上述问题。普通用户可以将 Staking 的权利代理给专门的 Staking 智能合约，从而无需保持自己的节点在线，而且始终有对自己代币的控制权或提币权；大的 Staker 也可以将币的 Staking 权利托管给合约，而将币保存在安全的冷钱包里；所有托管用户的收益都是由智能合约在链上进行分配的，不存在中心化矿池的风险。不仅如此，由于智能合约是可编程的，这种机制将为 Staking 带来更多的灵活性，收益方式、回报方式都可以通过合约逻辑进行控制，无需第三方介入，用户可以选择适合自己的合约进行托管，也可以部署自己定制的 Staking 合约。

5. 公有链的评价标准

公有链，或者说无需许可区块链，目前仍处在野蛮生长的阶段。对于不同共识机制、不同应用场景的公有链很难找到统一的指标来衡量彼此之间的优劣。但是从第一性原则出发，结合公有链在区块链世界中基础设施的定位，我们可以总结出一些基本标准作为评价公有链的参考：

成为全节点的门槛。公有链的一个重要特性就是加入无需许可，这也是其去信任和安全性的来源。像比特币，虽然目前家用PC取得出块权的概率很低，但仍然存在一定可能性。如果项目对网络进入门槛设置过高，普通用户无法参与，或者由于技术原因参与成本很高，则势必造成网络去中心化水平不高，对系统的安全性和用户对系统的信任造成一定的威胁。

网络内的全节点数量。对于区块链来说，网络内全节点的数量是衡量网络规模的一个重要指标。在互联网领域有著名的梅特卡夫定律，提出网络的价值与网络内节点的平方成比例。而区块链网络内的全节点就是最重要的一类节点，全节点数量代表网络背后的社区规模，并一定程度上与网络安全性相关。

全局 TPS。Qtum创始人帅初曾经提出过一个概念叫做Global TPS，将网络内全节点数与系统的TPS相乘，得到一个综合衡量区块链系统去中心化程度和处理能力的指标。相比于纯粹测试TPS，GTPS对于公有链来说可能更有意义。毕竟除去去中心化、点对点的开放网络，以区块链系统的高冗余度来与传统分布式系统比拼处理能力毫无意义。

治理方式。治理方式决定了通证持有者与项目之间的关系、项目前进方向的决定方式等重要问题，并对凝聚社区共识意义重大。目前常见的治理方式有QIP类的提议治理、链上投票治理和相对中心化的链下自治组织治理等。如果没有合理且明确的方式将通证持有者的诉求与项目发展进行结合，协调矿工、开发者、用户等社区成员的意见，轻则项目失去前进动力、进度缓慢，重则产生分裂，通证失去价值，不利于项目的长期发展。

通证分布与激励方式。分散的通证分布和明确且公平的激励机制有利于形成社区共识。明确的通证总量和分发方式是比特币成功的要素之一，这也适用于一切公有链项目。如果通证集中在少数人手中，则容易形成对通证价格和项目前进方向的操纵，难以形成社区共识。

资金的安全性和稳定性。这个需要代码经历长时间的考验和审计和迭代，这个是公链的根基。并不是一种新的共识机制或者一个新的虚拟机就是好的，对于涉及用户的资金的设计，需要长时间的考验。某种意义上 BTC 的一部分的价值来源正在于经历了时间的考验沉淀出来的价值。

平台的灵活性和可扩展性。一个面向的应用的公有链，需要智能合约来提供无限的灵活性、无限的可拓展性，Qtum也在规划相应的方案，目前行业里面没有一个平台实现无限的可拓展性。

去中心化、无需许可，是区块链能够去信任的基础，如何在这个基础上进行创新，提升功能与性能，开发出有意义的应用形式，则是所有区块链开发者需要共同思考的问题。

6. 概念定义

比特币

第一个成功的点对点对等电子现金体系，全球社区期望未来成为电子黄金体系。

加密货币

上世纪 90 年，密码朋克精神的延续，构建最小化信任依赖的密码货币，服务于所有注重隐私和个人权利的互联网用户。BTC （比特币）是加密货币的一种。

区块链

IBM 是这个概念的功臣，2015 年，IBM 出于商业目的大力宣传联盟链（Permission Blockchain）和区块链（Blockchain）的概念，是一个泛指概念。

公有链

起于以太坊，希望一个网络除了提供一套标准的符号体系之外，还可以提供面向不同对象的服务。一个理想的公有链平台，需要加入网络节点无门槛和服务接入无门槛。另外上面运营的服务要有价值。依此标准，行业基本上没有面向大众市场的公有链。但是有很多不同的“符号”发行网络。

无币区块链

应该指交易符号不具备投机性的区块链网络。该网络中的交易符号，只具备约定价值，其价值来源于链外信用的映射。

区块链核心技术

最初含义是指 Hash Pointer，哈希指针，目前泛指整个行业。指维护一个分布式对等网络所涉及的关键技术。如密码学、共识算法、虚拟机技术，博弈机制，对等网络等技术。

区块链价值

构建信息时代的分工协作基础设施。现实资产和有价证券会先在无币区块链上流转和交易。因为其信用，依然来自于现实世界的信用注入。不依赖现实世界信用注入的是有币区块链网络，现在依然处于非常初级的阶段，目前来看也非常难以成为真正的公有基础设施，但是这个方向在不断演进和创新。这里的公有基础设施指：比如把一个城市所有的商品和财政信息放在这个网络上。

币

借助于 Hash 指针和中本聪 PoW 共识，我们可以在互联网上创建一套不能双花的符号体系，后面很多项目对这一套符号体系进行了改进，引入了可以对符号进行编程的虚拟机。目前看来很多符号体系在全球范围内都有或大或小的共识。但是币，更多是一种法律意义，和基于计算机的符号体系是否先进没有任何关系。

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概述我们安装好Qtum手机钱包后，打开会看到类似下面这个界面：这里我们可以有两个选择：创建一个新的钱包从恢复导入钱包，这需要我们提供12个助记词创建密码当我们创建完成一个钱包后，我们会被要求输入一个PIN码。我们可以用这个PIN码来解锁钱包，或者也可以在支持的设备上用Touch ID来解锁钱包。打开指纹识别Touch ID是一个非常酷的功能，它非常安全并且也简化了解锁钱包的过程。当然这里你也可以选...

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