区块链目前面临的问题有哪些

夸克链项目创建于2017年，本部在美国硅谷，核心团队由来自Google、Facebook的底层架构工程师组成，具有丰富的大规模分布式系统开发经验，对中心化系统里面的各种扩容的方案都非常了解。

我们的目标是基于区块链的核心属性上，比如去中心化、不可篡改的安全性，挑选适合的扩容技术，结合在一起，使得夸克链系统能够在拥有区块链最基本的价值属性的同时，还能够做非常非常大的扩容。

1.区块链目前最大的问题是什么？

我认为目前区块链最大的问题是算力、共识和社群不断被分裂和稀释。

比如BTC诞生以后，矿工群体不断壮大，但后来又诞生了LTC，把BTC的代码修改并增加了新的哈希算法，导致了原挖矿社群开始分裂。此前挖BTC的是一群人，而挖LTC的又是另外一群人。

ETH也是如此，显卡机的挖矿社群和ASIC的挖矿社群出现了分裂，而且彼此之间的交叉很少。另一个著名例子是BCH硬分叉时，不但分裂社群，还把BTC的算力稀释。

一方面，这种情况造成了严重的安全问题，所谓51%的攻击其实已经远远低于这个线，此前ETC被攻击就是最好的证明。另外一方面，算力、共识和社群的稀释，会造成冲突，冲突的结果导致大家都会从中受到伤害。

现在每个链都是各自为战，就像古代的各路诸侯互相攻伐，因为区块链的社群只有这么多。随着行业发展，挖矿社群不断分裂的，共识也不断被稀释。

QuarkChain的愿景是希望通过分片和多链技术，更好地解决这个问题，提供一个新的区块链乐园，大家可以在上面开垦，并且把收获的果实分享给所有的人。

纵观诸多公链项目，无非是一下四个维度的排列组合：共识机制、账本模型、交易模型和代币经济学。而QuarkChain能够让每个分片都可以拥有属于自己的共识机制、账本模型、交易模型和代币经济学。

而且通过高性能的跨片交易，能够让所有的分片上面的资产能够互通。

QuarkChain已经支持不同算法同时挖矿，以后不管是ASIC矿机还是显卡矿机都可以在上面挖矿，并且已经得到很多挖矿社群的关注。

通过这样的方式让不同挖矿社群，公链开发社群，dApp开发社群，都能够在一个链下融合起来，互惠互利。QuarkChain 2.0更提供了一个灵活性的核心功能。

2.ETH 2.0是QuarkChain的小目标

现在各种dApp使得交易越来越多，在交易增多的同时，以太坊的吞吐量不足（大概是每秒十个交易），所以就需要去排队。为了能够让自己的交易提前，就要提高交易费用，于是以太坊智能合约的交易成本也不断上升。

夸克链首先有自动扩容的功能，当网络到达一定交易量，大家可以自主去投票是不是要扩容，扩容以后就可以在同时间处理更多的交易。“矿主”可以收集更多的交易费，因为吞吐量上去，交易费也可以相应的下来，用户也有得到好处。这是夸克链天生的优势。

ETH2.0里面主要有两个功能，第一个是PoS，第二个是Sharding。其中以太坊的Sharding是以太坊扩容的一个核心技术，Sharding就是分片。我们主网的分片会先支持以太坊类型的账本和交易模型，同时提供强大的分片功能。从用户角度出发，其实跟用ETH没有很大的区别，可以说是支持分片的ETH。

事实上我们要做的远远不止这些。因为ETH必须使用PoS，而我们的共识机制更灵活。其他共识PoW， PoS， dPoS都可以在QuarkChain里面作为一个分片。这一构想远远超过ETH2.0要做的事情。另外，分片支持不同的账本，交易模型和代币经济是ETH2.0想都不敢想的。

所以ETH 2.0是QuarkChain的小目标和小起点，而且稳定性完全没问题。

QuarkChain主网的特性里除了提到可扩展、去中心化，还非常灵活，可以定制专属行业链。

很多行业链需要特定的共识算法，安全模型，甚至账本和交易模型。如果是以前的话，很多行业链需要自己打造。那多少都的会出现安全和共识稀释问题。比如隐私币算是一个很有意思的行业链，zcash还有最近火的机遇MW的币等等。他们的需求对共识要求不高，一般PoW+不同的挖矿算法。但因为是独立的链，当某人有很多BTC的时候需要做一些隐私操作，就必须在交易所里面买ZEC或者GRIN然后提币，继而在链上做隐私交易。

整个过程非常复杂，而使用了QuarkChain的分片技术，假设QuarkChain的一个分片实现了隐私币的功能，那么用户就可以很轻松地把QKC或者其他原生代币放到隐私币的链上，然后直接做隐私交易。所有过程都是去中心化，而且所有的其他分片都能够享受隐私币带来的好处。这样就能够实现多链共赢的局面。

3.QuarkChain面临的竞争与创新

现在有很多公链在做垂直扩容的解决方案，也就是采用新的共识。比如EOS使用的是DPOS，他们也是号称可以做到一定的吞吐能力，但是实际情况可能还是有一些差距。而且我们的水平扩容跟他们应该是互惠互利的，所以我并不觉得有很大的竞争关系。

另外一方面，现在有不少新的技术，比如利用DAG（有向无环图）去实现扩容和新的共识，比较火的有 nano， avalanche。我们的设计其实也可以认为是一种特殊的DAG，所以他们的一些思路我们也可以借鉴。

还有其他的竞争对手，就是也在做分片技术的一些公链，但是就他们在各方面的表现来说，至少我们认为还不是那么成熟。

分片目前主要有三大类方向，状态分片，交易分片和网络分片。状态分片被普遍认为是最好的解决方案，同时也是最难做的，包括以太坊也在做状态分片技术，但是他们可能还需要两到三年的时间。而我们是全球第一批实现状态分片的公链项目，现在已经在做主网之前的铺垫。

所以综合起来，我们现在处于一个比较有利的位置。而且，我们的矿工激励以及算力分配机制，对行业现状也有一个深度的突破。

我们从现实生活中寻求真义：在真实的生活中，一个人怎么去参与到一个经济模型里面呢？无非是两大类，一类是我们跟政府部门之间的经济模型；另一个是我们跟商户或企业之间的个人消费模型。而政府和企业之间则是通过纳税和收税的方式来完成经济模型的运转。

所以我们设计了这样一种方案：主链可以认为它像一个政府或者国家，它不会去处理大量的交易，关键的工作是去收税。就像我们在现实中，政府不会干涉每一笔跟商家的交易，但是为了保证安全需要纳税。这样我们就设计了整个税务激励学的模型，使得主链能够促使每个分片去挖更多的矿，回馈给它们相应的税，同时每一个分片也需要缴纳相应的税来保证自己的算力安全。

在处理效率上，主链的效率会相对比较低，这个也是比较合理和符合现实的。这就是整个设计的核心思想，我们把它命名为“玻色子共识”。因为大家知道，夸克是组成物质最基本的元素，除此之外还有很多其它能够改变这些物质的粒子，比如光。所以我们就把它统称为“玻色子”，即夸克表示的是账本，而通过共识可以修改来这个账本。

QuarkChain夸克链名字由此而来，我们希望能够成为区块链底层最基础、最重要的元素。

原生代币机制是QuarkChain另外一个创新。QuarkChain上生成的代币并非ERC20之类的合约币，而是拥有原生代币的所有功能，可以直接作为交易支付或者PoS压币，并且能在多个分片流通的原生代币。核心是账本模型能够直接支持多个原生代币。

依靠QuarkChain的灵活定制四个维度的特性和多原生代币功能，甚至可以分叉现有区块链，使其成为QuarkChain上的一个分片，并利用多原生代币和跨分片交易，使得代币在不同分片间流动。流动到不同分片的代币，将具备该分片的功能与形态，这就带来了更极致的互操作性。通过兼容与流转，就相当于整个网络均拥有了新增分片所具有功能。

这样，通过新增带有功能的分片，就可以为全网实现新功能的落地，而完全不需要考虑因功能升级而导致分叉的风险。

4.夸克生态：公链、应用与场景

在区块链的生态中，公链是一个底层架构。就像一个国家或社会，如果想发展，它的底层架构要非常扎实，这样才能在上面建高楼。如果没有一个很好的底层架构，很多应用很难去大规模落地和部署。就像当年没有宽带互联网的出现，很难想象后面出现的很多应用。

公链需要更多投入，并且回报周期会更长。尤其是很多POW的区块链项目，不管是开发还是运营，本身都需要大量的时间和专业度，比如算力的分配等。所以现在很多团队在做一些工作去简化区块链开发所需要的成本，比如COSMOS，这方面我们也会做相应的支持。

公链在上线的过程中，首先涉及到很多安全问题，其次会遇到冷启动的问题。而我们的平台可以灵活扩容增加新的分片，所以对很多项目来说是很好的机会，因为不需要面对冷驱动的问题。交易一旦切入就可以享受我们搭建好的完整生态，包括全网的算力保护。

我们一开始就认为这件事十分有意义，必须要有人做，别人没做，那我们就要开始把这个事情做出来。

接下来，需要我们持续努力的是引入丰富的行业应用场景。

互联网的成功很大部分原因在于，它的社交网络效应或者是搜索引擎带动了整个生态不断地去发展、变化。现在能够想象的方向有：游戏、社交网络、还有一些传统的金融服务等。

我觉得这几个方面随着吞吐量不断上去，都能够通过基础平台达到网络效应，成为未来应用的方向。

目前已经有超过50个项目把相应的应用部署到我们的链上。我们也在不断学习、探索，希望能够在我们的链上率先产生一个杀手级的应用。一旦实现，整个区块链的生态就会非常不一样。

很多项目从互联网中走出来，对整个去中心化的运营方式和激励生态不太熟悉，他们把区块链还当做最基本的一个支付应用，很多功能并没有用到。所以我们也在不断讨论，怎么能够使用更好的代币经济模型和激励方式去支持这些应用进行扩展扩张。

我们在金融领域、大数据、供应链金融，都有相应的布局。有很多在秘密地开发（有保密协议），并且有不少的进展。我们也在积极地探索其他领域，包括游戏方面的应用落地。我们经常讨论说，我们现在有了屠龙刀，可不能只用来切白菜，要集中精力解决以前区块链解决不了的问题。

另外一方面的生态是公链开发的生态，因为每个分片可以有自己的共识，账本，交易和代币经济学，我们希望更多的公链开发者，能够在我们网络上面添砖加瓦，不断的扩张各自的小生态和QuarkChain的大生态的繁荣。而不是现在一个团队负责和管理一个链的模式。我们希望这一方面QuarkChain能够做的更加开放。对的，尤其对数据有海量要求的，但是又对数据的可以访问性（也就是随时可以访问）要求非常高的行业。我们正在筹划一个开发者大会。

应用方面，不只是开发，用户的生态也非常重要。这一方面，我们开发了qpocket的钱包，https://www.qpocket.io/，对我们的分片会全面的支持。以后的用户，可以只需要一个钱包，就可以完成多链上面的功能，包括：资产管理，dapp，隐私币，去中心化交易所。而且所有的方式都是链上，以去中心化的方式实现的。

另外，企业级和大机构的方案，我们也在探索中。因为我们的高容量，高吞吐，天生对他们需求非常符合，所以这一方面，我们要充分发挥我们的技术优势。

5.夸克链的使命

区块链从1.0到2.0，从比特币到以太坊，每次升级都会有一些突破性的进展。比特币、以太坊虽然在技术上有很多创新，同时也浪费了算力，但是如果没有算力又无法保障安全。

我们在解决不可能三角、扩容问题、以及高效率的跨链操作等等。我们定位的主要问题是：1）大部分PoW公链都非常不安全；2）在主要的PoW网络里面，成为独立矿工的成本非常高；3）在大量节点和缓慢的互联网网络环境下，对区块链扩容的难度非常高。

这几方面，我们都做了充足的调研和现实的数据。在我们看来，也是区块链最迫切解决的几大问题。

我们认为QuarkChain可以为区块链做很大的贡献，提供一种中和的权衡，即通过算力提高网络的吞吐能力，并且同时保障安全，从而能够让区块链更好运转。当然，也包括我刚刚提到的特点、社群以及其它的一些改进方面。

如果区块链在四五年之后成为一个非常普及的技术，那么我们开发的这些东西，是未来区块链所需要的。

还有，我们希望能够把业务跟需求真正结合在一起。因为现在判断一个项目是不是空气项目是不是空气币，很多人纯粹看你这个币价涨不涨。这说明区块链还有很多不成熟的地方，我们需要思考怎么去改进。

区块链很重要的一点就是去中心化。去中心化的前提就是大家都能够去参与，并且去建设这个网络。这一开始是比特币的宗旨，但是比特币网络各种矿池和矿霸的出现，导致真实情况离中本聪提出来的去中心化还是有些区别。

我们会不断验证和提高系统去中心化的程度。区块链有这么多好的功能，不可篡改性、安全性等，但是这个世界上因为它受益的人还太少了。即使是我在Google、Facebook遇到的很多程序员都对区块链一知半解，本来这些应该是更加容易接受区块链的人群，但是对区块链行情的误解和对整个技术的不清晰，导致很多人看不到区块链的价值。

未来区块链不管是数据、参与人数还是它的使用方便程度，以及被法规的接受程度一定都会越来越高，那么它的价值体现就会更加明显。有一种观点是，区块链给世界上所有穷人一个永不倒闭的银行。

所以怎么能够真正把区块链的好处带给千家万户就是我们的使命。我们希望通过我们的技术能够让世界上所有人随时随地都能够使用区块链技术。

区块链还处在非常早期的萌芽阶段，我希望我们能够在区块链的未来有一席之地，并且在整个区块链历史上开辟出一个新的章节。