QTUM：采用了MPoS的新型公链

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Qtum，中文名称为量子链，基于比特币使用的 UTXO 模型并采用 PoS 的共识机制，改进了 PoS 的共识，采用了MPoS来避免恶意节点对网络环境的损害。作为一个开源区块链项目，是首个建立在UTXO模型之上，采用去中心化治理机制，且兼容多虚拟机的价值传输网络和智能合约平台。量子链还通过设计分布式自治协议（Decentralized Governance Protocol，DGP）为区块链网络提供了一种新的治理模式。同时 Qtum 设计了 AAL 账户抽象层，使得基于 UTXO 的区块链也可以支持智能合约，这也是 Qtum 对比特币以及比特币的 color coin 带来的创新和技术升级。

团队设计开发并应用到主链上的 DGP 链上治理协议也大大降低了分叉带来的危害，更好地维护去中心化共识。

项目亮点1、Qtum 量子链兼容比特币 UTXO 模型和符合 AAL 规范的虚拟机，其中第一个兼容的虚拟机是以太坊的 EVM，后续将实现 x86 架构的虚拟机，支持实现多种流行的智能合约编程语言。

2、Qtum 对 PoS 3.0 的奖励机制做了一个修改，用于部分解决通过垃圾交易攻击而产生的无用stake 问题，这种新的 PoS 机制命名为 MPoS3、Qtum 量子链在最新的比特币源代码技术上使用了权益共识机制。在 Qtum 量子链核心代码中使用 PoS3.0。理论上 PoS 3.0 对长时间节点在线进行奖励，并取消对持币者离线钱包的激励措施。

4、基于现有 PoS 系统的加密货币由于不支持图灵完备的智能合约 VM，不会受到这类攻击的影响。Qtum 是第一个基于 PoS 和以太坊智合约的区块链，实现了规范在区块链上允许的计算用途和能力的 gas 机制。5、新的区块奖励方法是奖励和交易费用在网络中多个挖矿者之间互相共享。6、为了使区块链的智能合约平台能力得到进一步的扩展，实现了x86高性能虚拟机可以直接通过C、C++、rust、go等语音进行智能合约的编程，也可以支持其他可以在x86架构上运行的编程语言。虚拟机支持x86指令集，并简化了的状态存储和一致性检验方法，x86标准库和可信库使得智能合约的编写和部署在灵活性及安全性上有所改善。7、Qtum 量子链结合了简单支付验证协议，推出了基于移动设备的智能合约解决方案，并通过去中心化和高度分布式 PoS 交易验证协议实现“面向移动端”策略。?项目风险1、该项目的社区人数较低，GitHub更新速度上一直处于劣势。与同类型其他项目竞品在社区热度上一直有较大差距。2、Qtum项目的主要代码库QTUM相比其他相对成熟项目或者开源程度较高的项目3、存在矿工过于集中的问题，挖矿总数前100的矿工地址wa挖去了50.18%的区块奖励、前十大挖矿地址已完全清空三个，原有矿工退出比例较高。4、官网列出的DApp项目数量共27个，大多创立于2017年，时间较久远。近半年，基于QTUM建设额DApp几乎为零0，不难看出，QTUM的生态体系发展达到某种瓶颈。5、项目部分进度有节点未完成。

在区块链系统中，智能合约是指合约参与方通过协商沟通、并利用共识机制进行各方行为约束的协议。智能合约可以应用在诸多行业，如金融科技，物联网和数字签名等。最初，智能合约验证交易依靠所谓的工作量证明机制（PoW）。智能合约的核心技术是分布式账本，也就是我们常常提到的区块链。借助区块链技术，可以无需信任中心化的机构而进行交易的全记录。随着区块链技术的逐渐普及，名为比特币的点对点数字货币和支付系统以及一系列基于协议层的相关操作也逐渐为大众所知。比特币利用工作量证明机制进行交易验证需要耗费大量的算力、电力资源，并且大批量的交易处理效率低下，需要超过一小时才能进行交易的确认。

与比特币不同，智能合约系统支持图灵完备语言，使用 Solidity 1 ——一种语法类似 JavaScript的高级语言。与比特币不同，智能合约系统支持图灵完备语言，使用 Solidity 1 ——一种语法类似 JavaScript的高级语言。

作为目前领先的智能合约平台，以太坊在设计上仍有一些缺陷。首先，以太坊使用工作量证明机制进行交易验证，较差的可拓展性导致其无法进行大规模商业应用；作为目前领先的智能合约平台，以太坊在设计上仍有一些缺陷。

以太坊使用工作量证明机制进行交易验证，较差的可拓展性导致其无法进行大规模商业应用；现在市场上还有其他因素制约了以太坊的商用规模，如无法自动化跨组织交流信息、对内部隐私合约和外部合约缺乏区分化的隐私保护机制，缺乏安全稳定的进行基于权益共识机制交易验证的区块链虚拟机、缺乏可供验证的智能合约编程语言、缺乏无需下载全链数据的轻钱包应用、缺乏支持简单支付验证协议的智能合约移动端解决方案。以太坊虚拟机还经常遭到异常处理攻击和诸如针对交易排序和时间戳等依赖性攻击。

自从 2009 年比特币代码开源以来，社区里面出现了很多代币和其他区块链项目，还包括致力于成为通用智能合约平台和去中心化应用平台的以太坊项目，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。主要问题如下：

1、缺乏新型的智能合约平台。比特币生态和以太坊生态由于缺少与现实社会的连结，使各行业的广泛应用受限；2. 不同区块链平台之间的兼容性。比如基于 UTXO 模型的比特币生态和基于 Account 模型的以太坊生态无法兼容；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，对共识机制的要求不尽相同；

4. 缺乏对行业合规性的考虑。例如在金融行业要求的尽职调查，如背景调查和 KYC（“Know-Your-Customer”）部分，在现有的区块链系统中，难以实现；5. 现有区块链系统具备很大的封闭性。目前大多数智能合约仅接受链上数据作为触发条件，缺乏与现实世界的交互。

分析

目前，全球区块链领域市场，尤其是公链市场缺乏一种能满足隐私保护、区块链虚拟机、智能合约编程语言等各种问题的系统。不仅如此，市场还同样缺少智能合约平台，不同平台间兼容性也无法满足，共识机制不灵活，难以满足行业合规性，以及较大的封闭性。?

【发行时间】 2017-03-16【发行总量】 100,000,000枚【锁仓机制】

创始团队12%Qtum，分四年内发放；

商业落地部署 20%Qtum， 分四年内解锁；

学术研究 9%Qtum， 分四年解锁；

公开售卖之后的四年内，量子基金会将把Qtum Token总量的29%分配给社区以促进量子链生态环境的应用和成长。这部分资金将会被保存在公开的钱包内并接受社区的监督。在此过程中产生的所有剩余资金都会被再次分配给Qtum Token持有者。

分析

通证分配方案大部分用于公开售卖，流通于投资者手中，少部分用于开发生态体系和回馈团队及投资人。相较其他同类项目，代币分配方案对项目长期发展并不是最佳方案。

通过观察QTUM的公开资料可以发现，官网所列DApp项目数量共有27个，多数的创建时间集中在2017年的5月至2017年10月之间，但近半年来QTUM上所创建的DApp项目数几乎为零，目前显示的已上线项目也只有9个（其中两个项目的官方网站无法打开）。根据Coinmarketcap的市值查询结果发现，有10个DApp项目的通证市值在800万美元以上。其中，SPACE CHAIN在近期被曝出虚假新闻，并被公安机关以涉嫌诈骗立案调查，而QTUM的创始人帅初是该项目的顾问，QTUM基金会也是该项目的投资者。这些迹象表明，QTUM基础链上的DApp发展已陷入瓶颈期，而且个别DApp项目方存在圈钱的可能，这将对其生态的后续发展产生较大的负面影响。

分析

目前，Qtum的生态体系共有27款DApp，在同类公链中，与头部公链如以太坊、EOS、TRON等差距较大，大约处于行业中游位置。由图可得，大多数DApp上线均在2017-2018年间。不难看出，Qtum的生态体系增长已经接近停滞，该平台的落地应用数量停止增长，肯定导致项目投资者以及关注者对项目本身价值及增长潜力产生怀疑。

分析

顾问团队中大多数成员是区块链领域经验丰富的投资人或者项目创始人，大都对区块链项目有着深刻的理解以及挑剔的眼光。团队成员中还有区块链布道者以及传统金融机构出身的专业投资者，他们的投资经验及行业资源都将为项目未来发展发挥导向作用。

投资机构：

分析

据已公开资料显示，Qtum已在62家交易所上架，获得大量投资者青睐。同时，也有着17家机构对Qtum进行投资，其中不乏Chain Capital、Cyber Fund等知名企业。由此可见，市场对该项目有着一定的认可度，并对项目未来发展有所期待。

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。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。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。了两者的固有缺陷。兼容UTXO和EVM：一方面，量子链采用了 UTXO 模型保证交易的连续性和可溯源性。另一方面，以太坊的智能合约均可在量子链上运行。因此，量子链完美的结合了比特币和以太坊的优点，并解决了两者的固有缺陷。账户抽象层（AAL）：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。

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。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。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。

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。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。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。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。

区块链+云：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。智能合约 Staking 机制：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。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。

分析

Qtum采用了与比特币和以太坊都不一样的MPoS共识机制，针对PoW机制及PoS机制固有的缺陷以及风险提出了自己的解决方案。Qtum还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。另一方面，量子链采用了 UTXO 模型保证交易的连续性和可溯源性，同时还确保了以太坊的智能合约均可在量子链上运行。

此外，Qtum自主设计的账户抽象层（AAL）也为后续的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。作为Qtum的一大组成部分，x86虚拟机将使Qtum上的智能合约开发更接近主流编程范式，并能接受更多主流编程语言进行智能合约开发。同时Qtum还设计了一种存储租用模型和新型的状态存储模型，达到为区块链瘦身的效果。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。Staking机制也是Qtum一大创新，可以解决难以保持节点在线的问题从而使Staking更灵活，并可以通过合约逻辑控制收益方式和回报方式，用户在Staking合约方面也可拥有更多自由度。

分析

Qtum是开源项目，项目在GitHub上有4个固定储存库。由图可知（资料来源：非小号），Qtum项目从立项至今共提交代码22799次，提交次数较同类项目相对较多，但最近一个月没有提交代码，可见相关代码更新迭代频率不高。在区块链领域有大量消息指出，量子链代码方面口碑不好，代码是东拼西凑，原创程度低，存在抄袭行为。无论是抄袭问题亦或是代码更新频率问题都值得引起重视。?

量子链在国际社交媒体中，如Twitter、Facebook、Reddit都有大量关注者，项目进展及动态更新及时。总体而言，量子链的社区经营状况相对较好。在国内社区，微博粉丝数7497人，周报及项目进展更新及时。国际社区中，Twitter粉丝数量最多达18.1万人。在Reddit及Facebook上的粉丝则分别为15280及11688人，与Twitter差距较大。

分析

根据公开资料显示，Qtum在Twitter上拥有众多粉丝，并受到大量关注，而在学术氛围较浓郁的Reddit里也有着一定的粉丝量，但数量相对Twitter则少了许多。而Facebook和GitHub则粉丝数量相对少很多，微博粉丝数量也不高，可见项目管理团队管理重心在Twitter和Reddit上。从近期粉丝数量增长趋势来看，关注人数趋于稳定，平台的粉丝数量亦达到瓶颈。在没有更新的技术或应用出现以前，大概率会长时间保持粉丝数量或略微减少。

早期路线图（2017年4月更新）中期路线图（2017年12月更新）中期路线图（2018年更新）最新路线图（2019年更新）

分析

结合官网公布的历年路线图以及发展现实情况分析可知，路线图所预期的发展路线及曾经的发展目标并没有完全实现。相对其他同类项目而言，开发进度相对较慢。在项目已经启动三年半的情况下，生态体系中的DApp数量仅有不到30个。虚拟机也才刚刚上线，技术开发尚不成熟，相比其他公链项目进展速度，Qtum还有很大差距需要弥补。

目前，全球市场的公链大多还在采用PoW共识机制或PoS共识机制，这两种机制都具有一定的缺陷以及风险。Qtum对公链的改进提出了自己的方案—MPoS机制，在PoS 3.0的基础是改进而来，MPoS为Qtum在去中心化和可扩展性之间取得平衡，并为后期的自主研发的x86虚拟机奠定基础。为了解决比特币和智能合约结合的问题，Qtum设计了账户抽象层（AAL）。为了解决以太坊的智能合约问题，开发了UTXO模型，既保证了交易的连续性和可溯源性，也使得以太坊的智能合约能在量子链上运行。在Qtum的创始团队和顾问团队中，不乏有着丰富工作经历和大量开发经验的技术人员，也有有着大量投资经验和创业经历的创业者及投资者，他们在团队中可发挥对项目的导向作用，也可为项目发展起到资本引流以及引导技术创新的作用。然而根据社交媒体热度、代码更新、生态体系及路线图剖析，该项目存在代码更新频率低，代码抄袭，生态体系建设不足，社群维护不到位及路线图部分目标未完成等问题。目前在区块链行业中，公链项目都将重心放在技术更新，通过代币奖励机制激励粉丝完善、维护生态体系。同时已经有下一代公链，PoB的概念提出并逐渐成形，如IOST等。Qtum对改进PoW及PoS共识机制的技术已经相对滞后于现在市场最新提出的共识机制理念，而作为曾经在国内的“三大公链”之一，Qtum的先发优势正随着他们的技术更新缓慢，商业落地应用少，路线图实现不足而逐渐消失。?

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编译者/作者：脉冲科技

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