QTC：區塊鏈3.0 WEB3的基建_Chain

一，BTC：區塊鏈1.0,分布式的價值

BTC是一個去中心化的貨幣體系。BTC的區塊鏈技術第一次在分布式數據庫引入了共識機制：Proofofwork的工作量證明，通過獎勵原生bitcoin激勵參與者成為參與節點，確保賬本一致。BTC是一個任何人都可以參與記賬的賬本，但是沒有任何人結合能夠擁有這個賬本，所以也沒有人能改變這個賬本上的記錄，第一次通過技術的手段實現去分布式的貨幣體系，轉移價值。?你可以與世界上任何一個人進行交易或者轉賬，只需要知道對方的BTC地址即可，不需要確認開戶銀行甚至提供居住地址。

POW的共識機制解決了信任問題，不需要相信某一個人或者機構（這將給予他們巨大的權利)。?每一個人都可以參與BTC的網絡，成為節點一起記賬，一個節點只有在計算出加密算法的數學難題后才能記賬并獲得全網的共識，保證同一個BTC不會被用兩次。如果有人想要惡意攻擊網絡，比如說把1000個BTC劃到自己的賬本上，那需要51%的網絡的節點同同意才可能完成修改。而現在BTC的參與更像是軍備競賽，加入網絡的壁壘變得越來越高，想要掌握51%的節點更是難上加難，保證了網絡的安全。所以BTC作為分布式的價值越來越被更多的人認識，獲得全球共識。

但是，BTC的可開發空間有限。?如果想要在BTC網絡上開發應用，基于POW的比特幣只給了開發者兩種選擇，分叉或者在原有的代碼上進行開發。選擇分叉的需要花費大量保持原代碼的運行，而且在2008年創建的BTC的腳本語言過于原始，難度較高；選擇在BTC網絡上開發的話，BTC的網絡層、共識層和應用層都混合在一起，而且BTC支持的簡單的腳本編寫基本只適用于交易，很難在上面繼續開發其他的功能。

二，以太坊：區塊鏈2.0，應用的爆發

以太坊帶來的智能合約打開了應用場景的開發空間，區塊鏈可以被更多的主流人群采用。?以太坊虛擬機，EthereumVirtualMachine模擬了完整硬件系統功能的處理系統，通過這個虛擬機可以為應用程序提供運行，也就是我們看到的智能合約。開發人員只需要通過代碼告訴智能合約需要做什么，怎么做，剩下的只需要智能合約自己去執行就可以了。智能合約解放了應用層的開發空間，開發人員可以構建各種可供用戶使用的應用，進入區塊鏈2.0時代。

但是以太坊依然面臨平衡的問題，即可擴展性，可用性，和獨立性的問題。現有的部署在EVM上的app的DAPP，本質上是在爭奪鏈上有限的區塊空間，可擴展的空間受限：需要處理各種類型的EVM只能做普適的優化，但是不同的應用場景卻有不同的需求，比如說Defi需要快速確認，然而NFT的應用需要的是存儲空間，所以以太坊不可能適合所有的應用場景，可用性天花板較低：基于EVM的所有DAPP都是需要依賴以太坊的底層環境，因為EVM是部署在以太坊網絡上的每個節點，DAPP需要修改的話還要受限與底層以太坊網絡是否能兼容。一旦部署智能合約，開發者基本上只能依靠合約自主運行了。

EVM真正開啟了區塊鏈作為底層技術支撐的應用場景空間。像是蘋果IOS的系統給予了開發者創作的空間，讓手機從一個單一的通訊工具變成了包含社交，娛樂，工作的智能工具。以太坊的EVM作為智能合約的運行底層，也賦予了開發者無限的創造空間，帶來了我們現在看到的去中心化的金融系統Defi，提供確權的NFT，以及去中心化的游戲經濟體gamefi。

華爾街日報：美聯儲正重新思考掩蓋硅谷銀行有價證券虧損的漏洞:金色財經報道，華爾街日報稱，美聯儲正重新思考掩蓋硅谷銀行有價證券虧損的漏洞；有一項漏洞可以讓一些中型銀行業者有效掩蓋有價證券持倉的損失，美聯儲可能彌補此一漏洞。[2023/4/21 14:18:44]

但是，隨著這些應用獲得越來越多的流量和用戶，比如日活達到200萬的AxieInfinity游戲，大約每秒處理15筆交易的以太坊公鏈顯然無力承載如此龐大的流量。同時智能合約升級也十分困難，且難以修改，使用智能合約的應用也無法快速迭代提供更好的用戶體驗。同時其他公鏈也開始形成自己的生態，用戶在每個公鏈都持有一定的資產，但是跨鏈轉移資產依然面臨諸多不便。

三，QTC：區塊鏈3.0，WEB3的基建

項目名稱：QITCOIN

技術發展貢獻方向：

在區塊鏈的存儲賽道上做Web3.0基礎設施服務，打造有效信息聚合器

解決的問題：

?中心化搜索引擎的問題

分布式搜索引擎不會在未經人們許可的情況下收集他們的數據(或強迫他們同意使用該解決方案)，而是保護用戶的隱私。因此，搜索可以保持私密性，而不需要服務提供商跟蹤用戶并將其數據傳輸給第三方廣告商。

同時，通過使用區塊鏈技術，分布式搜索引擎可以為用戶提供透明、抗審查的體驗，任何人都可以不受任何限制地使用該解決方案。

此外，雖然分布式搜索引擎會收集一些數據–這些數據大多是幫助開發者提高性能的信息(如位置、搜索時間、語言設置)，但這些信息會被加密并保存在維護網絡的社區成員(礦工或驗證者)的電腦上。

分布式搜索解決方案的另一大特點是，它們沒有中間商，這意味著廣告商可以獲得更多的價值。連接廣告商和消費者的區塊鏈項目通常會為用戶提供激勵措施，讓他們與企業進行合作。

算力集中化問題：

QitchainNetwork通過對硬盤存儲空間加以利用，將集中化的算力打散，從而避免壟斷的發生。QitchainNetwork通過預計算的方式，將每一次的碰撞結果寫在硬盤中，通過這個方式對計算進行重構。只需要硬盤足夠大，裝足夠多的“答案”，就可以讓任何一個加密貨幣愛好者參與到出塊的生產環節中，并且不需要重復的大量計算。算力集中化的問題，QitchainNetwork通過空間換時間的方式進行解決。

QitchainNetwork使用的CPoC共識，是一個非常去中心化的共識算法，相對于PoW引起的資源浪費，CPoC將會開拓一個基于硬盤容量證明的新時代。CPoC使用硬盤來作為共識的主要載體，讓普通人也可以通過自己的計算機參與到共識中，讓每個人都能參與到去中心化的革新之路。

元資產集中化問題：

我們定義原資產為區塊鏈系統自帶的原生資產，如比特幣為BTC，以太坊為ETH等。

QitchainNetwork的CPoC共識機制以硬盤資源為憑證，每個參與者都有機會成為出塊者，保證了高度的去中心化與公平。

能源消耗問題：

在QitchainNetwork的共識過程中，礦工只要按照網絡需求對硬盤中已存在的數據進行短暫的檢索即可，剩余時間系統保持空閑，共識模型保證了系統工作的低功耗

上海升級至今質押的以太坊數量凈減少超11萬枚:4月15日消息，Token.unlocks數據顯示，目前有價值31億美元的148萬枚以太坊等待被解除質押，其中包括質押的以太坊和質押獎勵。預計在接下來的11小時內將提取257,340枚以太坊（價值5.3695億美元）。

此外，上海升級至今，質押的以太坊數量凈減少了112,110枚（價值約2.2872億美元），其中解除質押數量為325,900枚，質押數量為213,790枚。（The Block）[2023/4/15 14:05:43]

傳統PoC共識型區塊鏈系統激勵設計問題：

QitchainNetwork在設計激勵的時候使用了雙重激勵的方式，可以通過條件或者非條件的方式進行挖礦，以此調節各參與方的收益。QitchainNetwork采用條件的方式來保證鏈的持續發展以及新的礦工引進，以這樣的方式來維護長期的社區正向發展。

項目的總體規劃：

QitchainNetwork的生態體系建設規劃可以用“三大核心、兩條輻射帶”來概括，包括核心支撐QitchainNetwork、核心服務QitSearch、核心世界QitMetaverse、服務輻射帶、技術輻射帶，整體構建如下圖所示。

QitchainNetwork的未來發展規劃將分為三個階段，分別是：

1)?第一階段：有效數據與網絡安全

開始基于CPoC共識機制的有效挖礦；

設計并實施池化挖礦協議的標準；

維護穩定的礦工群體；

為所設計的生態體系中的基礎型服務進行概念驗證工作。

2)?第二階段：實現初步的存儲、檢索

l完善圖靈完備的虛擬機，讓智能合約可以實現更多的功能；

l升級CPoC共識機制至CPoC+，建立完善的去中心化存儲標準；

l建立開發者平臺，讓更多的人參與到生態建設中；

l完成初步的去中心化搜索引擎，提供內容服務及信息檢索；

l服務輻射帶形成一個較為完善的體系；

l開始技術輻射帶與QitchainNetwork、QitSearch的嘗試性融合。

3)?第三階段：全面生態建設

l完善去中心搜索引擎，實現信息聚合、搜索即服務等能力；

l服務輻射帶形成一個完整的服務體系；

l基于QitchainNetwork、QitSearch、兩條輻射帶建設QitMetaverse。

目前的項目發展進度：

公鏈的構建

首先，所有解決具體應用場景的應用都需要構建在底層的公鏈上，具體來講，對應用開發影響最大的是公鏈偏上層的應用層，更偏向公鏈底層的網絡層和共識層提供的是應用運行的底層性能，具體的底層設計只要在保證性能的情況下不會對應用程序本身產生更多的影響。

中國電信將與Conflux Network合作在香港試行支持區塊鏈的SIM卡:金色財經報道，Conflux Network 宣布將與中國電信合作于今年晚些時候在香港推出首個 BSIM 試點項目。據悉，BSIM 卡集成了 Conflux 的樹圖、雙重權益證明和工作量證明技術，可為世界上任何區塊鏈實現最高的系統性能。Conflux 希望該行為可以降低用戶進入 Web3 和 Metaverse 的門檻。[2023/2/15 12:08:45]

但是，如果要達到主流采用的應用的話，可能需要整個公鏈單獨為應用服務。比如說21年爆火的鏈游Axie在，選擇了開發自己的側鏈Ronin處理大量交易。如果繼續依賴承載著其他Defi、NFT等交易活動的以太坊來處理的話，不僅會無法處理Axie游戲的業務，還會導致以太坊網絡的擁堵。畢竟以太坊的TPS僅僅是10。所以，長期來看，大量的應用堆積在一條主鏈上去共享資源既無法滿足應用，還拖垮整個網絡。單一公鏈不可能為每一個應用場景都做到最優，不同賽道的項目應該選擇在適合自己的公鏈生態進行上構建，同時以太坊上應用的爆發也讓開發者意識到，不同的應用場景對公鏈的要求也不一樣，比如確認時間的速度對Gamefi項目的影響一定大于Defi的項目。理想情況下，考慮未來的大量使用的場景的話，每一個應用應該有獨立的一條區塊鏈。但是，開發公鏈的底層既沒必要也浪費資源，目前位置公鏈的設計方案已經大體相同，而且開發工作量巨大，并且實際能做到的人也不多。

公鏈的組成：

我們可以看看從頭搭建一個區塊鏈需要什么：

?1.數據層：數據存儲的技術，主要是基于密碼學的數據存儲，實現交易安全，包括Merklle樹、數字簽名、散列函數、非對稱加密技術等，將數據存在一個區塊再通過鏈式結構，結合時間戳的技術按順序相連接組成一條區塊。2.網絡層：Peer-to-peer點對點的網絡中節點溝通的機制，影響區塊鏈的信息確認的速度，也決定了區塊鏈的可擴展性3.共識層：統一記賬的方式，讓分散的節點同意并確認賬本的記錄，確保區塊鏈的安全性。4.激勵層：通過經濟激勵模型鼓勵節點來參與區塊鏈，也就是常說的挖礦機制，是區塊鏈運行的基礎5.合約層：由以太坊為代表的智能合約可以開發并自動執行應用程序6.應用層：面向用戶的產品。

?QitChain的技術架構：

QITChain系統的系統架構：

1、應用層。應用層有三個模塊：API、權限控制和智能合約，API對外提供以SQL-like語言訪問區塊鏈的方式；權限控制對請求權限進行驗證，

QITChain通過多通道機制保護用戶隱私；智能合約用于創建DAPP。

2、查詢層。查詢層接收客戶端的查詢請求，進行查詢解析和查詢計劃的生成、執行，并將查詢結果集返回給客戶端。編譯器負責將請求編譯成內部表示，即一棵解析樹，執行器負責生成和執行查詢計劃。

以太坊L2網絡總鎖倉量回落至52.7億美元:金色財經報道，L2BEAT數據顯示，截至目前，以太坊Layer2上總鎖倉量為52.7億美元。近7日跌14.65%，其中鎖倉量最高的為擴容方案Arbitrum，約26.4億美元，占比50.16%。其次是Optimism，鎖倉量15.7億美元，占比29.78%。dYdX占據第三，鎖倉量4.87億美元，占比9.23%。[2022/8/21 12:38:50]

3、存儲層。存儲層負責數據結構維護與數據存儲，即索引的創建與維護、驗證結構的創建與維護、緩存管理、元數據維護、區塊存儲。在QITChain中，存儲層主要包含四個模塊：緩存模塊、索引模塊、元數據模塊和區塊存儲模塊。

4、共識層。為了保證區塊鏈節點間區塊數據的一致性，參與者需對區塊數據達成共識，共識層通過共識協議保證節點間數據的一致性，在不同的應用場景下可以使用不同的共識算法以滿足不同需求。

5、網絡層。網絡層負責消息傳播以及數據驗證，QITChain采用Gossip協議，Gossip協議不僅廣泛應用于分布式數據庫的故障檢測和成員檢測，也應用在很多區塊鏈系統中以實現區塊傳播和區塊數據恢復。

QITChain中交易執行流程如下：

用戶首先根據應用需求通過編程接口在QITChain上部署智能合約或創建區塊鏈表；然后，對于使用智能合約部署的應用，用戶可以為不同的交易類型創建表模式以添加關系語義；之后，用戶通過發送交易調用智能合約或插入區塊鏈表數據以更新區塊鏈，用戶發送的交易將根據時間周期或交易數量閾值被打包成區塊并進行共識；最后，用戶可以使用SQL-like語言查詢區塊數據。

共識層設計

共識服務用于保證各個節點之間區塊數據的一致性。在QITChain中，共識模塊接收客戶端發出的交易請求，將其打包成區塊并運行共識協議以在多個節點間對區塊數據達成一致，不同的共識協議可以應用在不同的應用場景下，以滿足不同需求。在公共區塊鏈系統中，任何人都可以加入網絡，通常采用基于算力的共識協議，如POW，POW可以防止女巫攻擊，然而，這種方法浪費了大量的算力。部分工作為了提高效率，對POW進行了優化，提出了新的共識協議，如DPOS等。在聯盟鏈中，節點數量有限且參與者經過身份驗證，因此部分系統采用PBFT等基于通信的協議作為共識機制以提高共識性能。若假設系統內節點不作惡，則可以使用RAFT或Paxos等非拜占庭容錯的共識協議進一步提升性能。QitchainNetwork使用的CPoC共識，是一個非常去中心化的共識算法，相對于PoW引起的資源浪費，CPoC將會開拓一個基于硬盤容量證明的新時代。CPoC使用硬盤來作為共識的主要載體，讓普通人也可以通過自己的計算機參與到共識中，讓每個人都能參與到去中心化的革新之路。

名詞與概念

Shabal：Shabal是QitchainNetwork中使用的加密/散列函數的名稱。與許多其他類似SHA256算法相比，Shabal是一個相當沉重和緩慢的加密。因此，使它成為QitchainNetwork容量證明的良好加密方案。因為我們存儲預先計算的哈希值，同時它仍然足夠快以進行較小的實時驗證。QitchainNetwork使用的是Shabal的256bit版本，也稱為Shabal256。

Hash/Digest：散列或摘要是Shabal256加密的32Byte長字符串。

Teleport生態錢包TeleWallet新增支持Cosmos:7月28日消息，Web3互操作性平臺Teleport其生態錢包TeleWallet宣布，將正式支持Cosmos主網。TeleWallet是一款基于Teleport互操作性網絡的Chrome瀏覽器插件錢包，目前已支持Ethereum,BNBChain,Arbitrum和Rinkeby。

Teleport Network是一個創新的互操作性平臺，其使命是加速Dapp和加密資產多鏈互操作的實現，包括跨鏈協議(XIBC)、多鏈錢包(TeleWallet)及跨鏈Dapp集成開發SDK。目前其大使計劃正在面向技術開發者、區塊鏈愛好者或者社交影響力者開放中。[2022/7/28 2:44:18]

Nonce：生成Plot文件時，會生成一些名為nonces的字節。每個隨機數包含256千字節的數據，礦工可以使用這些數據來計算截止日期。每個nonce都有自己的個別編號。該數字的范圍可以在0到18446744073709551615之間。在創建nonce時，該數字也用作種子。因此，每個nonce都有自己獨特的數據集。一個繪圖文件可以包含許多個nonce。

Scoop：每個nonce被排序到4096個不同的數據位置。這些地方被稱為scoopnumber。每個scoop包含64字節的數據，其中包含2個哈希值。這些哈希中的每一個都使用最終哈希進行xored(異或)。?

PlotterID：創建Plotter文件時，它將綁定到特定的BHD帳戶。創建隨機數時將使用PlotterID。因此，即使他們使用相同的nonce數字，所有礦工都有不同的Plotter文件。

參與網絡的工作流程

1)?繪圖(Plot)：礦工在本地硬盤生成Plot文件，用含有自己公鑰的哈希值，綜合Shabal算法填充硬盤。硬盤容量越大，填充的哈希值越多，贏得難度競爭的概率越高。哈希算法采用Shabal256算法，具有抗ASIC特性。

2)?轉賬(Transaction)：錢包之間進行轉賬操作。

3)?打包(Forging)：礦工監聽P2P網絡，每當收到一個塊，就開始下一塊的打包過程。生成一個區塊后，把區塊的哈希值發給礦工，礦工尋找最匹配的Nonce，錢包收到Nonce后，把Nonce轉成Deadline，然后等待這個時間結束后，把塊廣播出去。

4）驗證(Verify)：收到區塊之后進行驗證。

生成nonce

創建nonce的第一步是制作第一個種子。種子長16Bytes，包含PlotterID和noncenumber。完成后我們用Shabal256函數生成第一個哈希值。

作為nonce中的最后一個哈希：＃8191，把哈希＃8191附加到起始種子，作為下一輪Shabal256計算的種子。

創建了兩個哈希：哈希＃8191和＃8190。將Hash#8190附加到最后一個種子上，作為新種子。

創建新哈希。對于全部8192個哈希，繼續將哈希附加到，生成新新種子。迭代128次之后，種子長度超過4096字節。剩余的迭代，只讀取最后4096個字節。

生成最終哈希(FinalHash)，用生成的8192個哈希，創建最終哈希。全部8192個哈希值和前16個字節作為種子，經過Shabal256函數計算后，生成最終哈希。

最終哈希單獨異或(XOR)所有其他哈希。

PoC格式

進行POC構造過程中，在流程結束需要進行數據混洗，數據混洗的流程如下所述：?

1)?將nonce分成兩半，第一部分是范圍0-2047的nonce,第二部分是范圍2048-4095的nonce；

2)?其中范圍0-2047的被稱為低scoop，范圍2048-4095的被稱為高scoop；

從低scoop中取出第二個散列，并將之與高scoop范圍中的鏡像scoop中的第二個散列進行交換。鏡像scoop是這樣計算的：

Plot結構

參與網絡時，從一個或多個plot文件中讀取nonce。服務商軟件打開一個plot文件并尋找scoop位置來檢索scoop數據。

如果plot文件未經優化，則scoop將位于多個位置。下面示例服務商讀取#403scoop。

服務商花費大量時間在存儲上尋找位置，才能讀取scoop，非常低效。為了提升效率，可以優化plot數據格式。為此我們采取了如下的優化方案：

重新排序plot文件中的數據，把相同scoop#的數據放在一起。將plot文件分成4096個部分，根據scoop數量分割所有的nonce數據。當服務商想要讀取Scoop4096時，它只尋求一次并按順序讀取所有數據，比較高效，符合機械硬盤線性讀取的特性。

CPoC共識機制

名詞與概念

Shabal/Sha256：Shabal/Sha256是QitchainNetwork中使用的加密哈希函數。Shabal是一個相當沉重和緩慢的加密哈希函數，與SHA256等許多其他函數相關。因此，它得以成為QitchainNetwork的加密算法。這是因為我們存儲了預先計算的哈希值，并且它仍然足夠快以進行較小的實時驗證。

Deadline：當開始運算并處理Plot文件時，最終會產生稱為deadline的數值。這些值表示在允許鍛造區塊之前，自上一個塊被鍛造以來必須經過的秒數。如果沒有其他人在這段時間內鍛造一個區塊，你可以鍛造一個區塊并獲得區塊獎勵。

區塊獎勵：如果服務商幸運地挖掘到了一個區塊，他將獲得QTC作為獎勵。這被稱為區塊獎勵。每產生568288個區塊后區塊獎勵減少50％。

BaseTarget：BaseTarget是根據最新的288個塊計算得出的，該值調整了服務商的難度。基準目標越低，服務商越難找到數值小的deadline。它的調整目的是盡量讓區塊平均間隔時間為3分鐘。

網絡難度：簡稱NetDiff，是一個正數值，可以看作對QitchainNetwork存儲空間的評估，單位為Byte，這個值隨塊而變，以BaseTarget為基準。

區塊高度：每個塊都有一個單獨的數字編號，每個新生成的塊都會在前一個塊的編號上+1，此編號稱為區塊高度，用于標識唯一的區塊。

生成簽名：生成簽名是基于先前的塊的merkle根和區塊高度計算獲得，服務商使用該值來產生新塊，生成簽名長度為32字節。

區塊合法性檢查

區塊鏈作為分布式系統中的一種，同樣存在分布式系統不存在唯一的全局時鐘問題。在Qitchain網絡中，不同的服務商對不同的節點廣播具有不同deadline的區塊，不同的節點的當前時鐘也無法完全一致，因此節點需要一套機制以應對同步區塊的合法性檢查問題。

BTC系統采用每個區塊中都設置一個時間戳的方式來形成一個邏輯上的“時鐘”，大家都認可這個“時鐘”而不是自己的時鐘，在實踐中達到了非常穩定安全的效果，因而QitchainNetwork也繼承了這種解決方式。

在Qitchain網絡中，區塊是否成功上鏈與其計算得出的deadline直接相關，而校驗區塊合法性的過程可表示為：

系統直接比對當前區塊的deadline與當前區塊和前驅區塊的時間戳差值，只有deadline小于時間戳差值才算是一個合法的區塊。

Deadline合法性校驗

在服務商繪圖過程中，通過nonceid與accountid兩個參數可以完全確定的生成兩個Nonce文件。所以礦工并不需要向節點發送大小為256KB的Nonce文件，只需要在參與出塊時，將區塊內容與這兩個參數發送給錢包節點，由錢包即可計算出整個Nonce值，同時由全網每個節點收到每個區塊后都會通過計算此Nonce來計算其deadline是否合法。

由于服務商繪圖的過程無需與其他網絡節點進行通信交互，這意味著在區塊鏈系統這種龐大體量的分布式系統中需要更少的交互、更簡單的協議以及更高的可靠性。

分叉選擇

在PoW共識的區塊鏈系統中，處理分叉的邏輯非常簡單，所有誠實的節點都應該認為當前網絡中的最長鏈是主鏈。但Qitchain的挖礦過程并不需要PoW共識那樣密集的CPU運算，服務商往往可以在30秒內完成磁盤的遍歷，計算得出的deadline才是真正完成對區塊時間的控制，所以主鏈的判斷并不能只依據于最長鏈。

在Burst中，體現硬盤空間占用量的指標是累積多少有效的deadline。在一個區塊的塊高加一的所有競爭者中，產出deadline越小的區塊的服務商，概率上使用了更多的存儲空間，因而獲得出塊權。基于此點，在Qitchain網絡中引入了難度累計的概念，難度累計的計算方式可表示為：

通過難度累計這一指標直觀的反映了當前鏈上使用存儲資源的數量多少，從而讓誠實的節點選擇難度累計值最大的一條鏈。

?經濟模型：

參與者

Qitchain網絡的參與者可分為六個角色，分別是池子、存儲服務商、持有者、錢包、交易所以及硬件服務商。

詳情：www.qitchain.net

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