一Q難求篇 CPoC共識機制會是分布式搜索QTC的YYDS嗎？_POS:POW

一、?CPoC共識機制

1、名詞與概念

Shabal/Sha256：Shabal/Sha256是Qitchain?Network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Qitchain?Network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：當開始建立節點并處理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：如果存儲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％。

Base Target：Base Target是根據最新的288個塊計算得出的，該值調整了存儲的難度。基準目標越低，存儲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Qitchain?Network存儲空間的評估，單位為Byte，這個值隨塊而變，以Base Target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，存儲服務商使用該值來產生新塊，生成簽名長度為32字節。

2，CPoC簡介

Qitchain?Network的共識算法在傳統PoC(Proof of Capacity，容量證明) 的基礎上進行了升級，稱之為CPoC(Conditioned-Proof of Capacity，條件化容量證明)，也就是有條件的容量證明。

所謂條件化即存儲服務商對于聲明的容量需要進行一定的QTC質押后才能獲得完整的區塊獎勵，CPoC共識會讓存儲服務商、存儲服務池子和基金會等參與方產生正向商業博弈，使整個系統始終會有較為主力的臨時商業既得利者（這個既得利益者會隨著時間和價格及區塊難度等變量條件不斷變化）去無形推動整個生態。

CPoC共識機制具有如下特點：

1)?經濟模型攻擊預防：PoW共識機制下的存儲服務商因成本所迫拋售token時，將會導致整個生態的萎縮，CPoC的參與經濟模型使存儲服務商成為生態利益的共同體、并用元資產作為新型生產資料代替了原本的電力消耗資源，使得生態不停的良性擴張。

2)?維持成本低：基于PoW共識的區塊鏈系統需要消耗大量的硬件資源與電力資源以維持其安全，致使存儲服務商無法建立共同利益和相互認同，所消耗的資源也未能沉淀于其價值體系中，這部分的價值無時不刻都在從PoW體系中抽離出去。沒有價值驅動則關鍵技術難以更新，從而得不到長期有效的發展和迭代，后續容易產生分叉情況。

SPACE ID已使用約100萬美元穩定幣回購與銷毀約310萬枚ID:7月3日消息，Web3域名和身份平臺SPACEID發推稱，ID回購與銷毀（IDP3）已成功執行，使用1,031,115.4枚穩定幣回購與銷毀3,107,377.8枚ID。另一半平臺收入（從2023年3月23日至2023年6月23日）將轉入SPACE ID DAO財庫在不同鏈上的多簽地址，包括以太坊、BNB Chain與Arbitrum。此外，SPACE ID還完成了20萬美元贈款計劃資金的交易（IDP2）。[2023/7/3 22:14:42]

3)?硬件壟斷：PoW共識機制必然導致硬件的軍備競賽，存儲服務商為了獲得更高的算力必然會研發更高性能的專用硬件，普通人無法參與建立節點。而CPoC 共識機制主要基于硬盤，硬盤體系迭代速度慢、門檻低、出貨穩定，完全不用擔心買不到硬盤，人人可以參與。在傳統商業供應鏈中供應商一般不會成為用戶的直接競爭對手，但在PoW體系中硬件廠商本身就是存儲服務商的直接競爭對手，同時作為存儲服務商的供貨商可以直接將存儲服務商完作為套利工具。

4)?電力資源壟斷：電力壟斷導致PoW內生生態難以擴張，存儲服務商對于成本的考慮遠高于對生態建設的熱情，而對于CPoC體系而言硬盤耗電低，存儲服務商的收益將會更加明晰，民用計算機硬件的線性保值率保證存儲服務商可以在相對安全保本的情況下獲取價值。

3、CPoC模型

對于存儲資源來說，在分布式存儲領域，文件擁有者與文件請求者之間，存在驗證與被驗證的關系。PoC其背后的核心理念，便是在存儲資源上，"證明者低效，驗證者高效"，以達到驗證者可以花費很少的存儲資源，在較少的計算時間內，驗證證明者擁有一定存儲空間的目的。

在PoC共識中的最關鍵的一個問題，即證明者(Bob)如何向驗證者(Alice)證明，其擁有某個特定文件大小的文件F始終存在于Bob的磁盤之中。

一個最簡單直觀的方式是Alice在事先將F發送給Bob，其后Bob在需要證明時返回同樣的文件F，Alice接受到文件后，校驗其是否與之前發送給Bob的文件一致。

但這樣做顯然違背了"對存儲資源，驗證高效"的特性。

在PoC的范疇內，文件F的目的只是為證明證明者確實使用了一定量存儲空間的工具，也即我們可以對文件F的內容做任何形式的要求，在所設計的PoC體系中，文件的內容是一種DAG(Directed Acyclic Graph，有向無環圖)結構, 以V代表圖中所有節點，定義W(V), 要求其滿足一個特性：

LooksRare開啟第一階段掛單贏取寶石活動，將可兌換為LOOKS代幣:6月1日消息，據官方公告，LooksRare開啟第一階段掛單贏取寶石活動，通過掛單全球交易量越高的NFT系列，將獲得越多寶石。

具體來說，在LooksRare上的掛單價格低于其他市場，將獲得五倍獎勵；在LooksRare上的掛單價與在其他市場相同，將不會獲得額外獎勵；在LooksRare上的掛單價格高于其他市場，獎勵將減半。此外還將根據排行榜進行額外獎勵。

寶石獎勵將于6月1日14:00（UTC）開始發放，寶石將可兌換為LOOKS代幣，兌換數量尚不確定，將由最終參與的總數量百分比決定。[2023/6/1 11:51:05]

其中V'為V在圖中的直接前驅節點。

?證明者需要將每個節點的W值存儲，以供驗證者在驗證階段隨機抽取檢驗。證明者與驗證者的交互流程如下：

1)?初始階段：

驗證者與證明者協商復雜有向無環圖G，同時證明者計算所有W(V)，并存儲計算結果，需要的計算時間與存儲空間和圖的節點數目成正比；

證明者將所有W(V)的值組成Merkle樹，同時將樹根節點Φ的值發送給驗證者；

2)?驗證階段：

驗證者隨機抽取節點V，要求證明者給出其W(V)的值，同時揭示其在Merkle樹中的路徑；

?證明者提取其存儲中的特定W(V)，同時揭示其在Merkle樹中的路徑；

驗證者驗證其W(V)的合法性，同時驗證其是否存在以Φ為根的Merkle樹中。

在初始階段需要要求誠實的證明者存儲每個按照圖結構計算出的節點hash值。由于在實際應用中，圖的節點數和連接關系遠比上圖要繁雜得多, 證明者最有可能的P作弊方式是不使用大量的存儲將Hash運算后的結果存儲在磁盤上，而是在驗證階段重新使用計算資源進行哈希運算。

這樣的以“時間換空間”的作弊行為顯然是行不通的，因為在有限的驗證時間內，投入巨大的運算資源重新計算每個節點的哈希值，既是不經濟的，更是不現實的。

選取Random Bipartite Graphs與Superconcentrator Graphs兩類特定類型的DAG，此兩類圖形的數學特性保證了節點間的連接關系的高度復雜性。

通過建立Pebble Game模型，Stefan Dziembowski的論文可以證明一個不誠實的證明者如果不存儲與圖節點相同數量的哈希值時，在常數有限時間內，不可能正確的通過驗證者的驗證。

邁阿密市長近兩年來已用薪水購買超6枚BTC:金色財經報道，Bitcoin Magazine在社交媒體上稱，近兩年來邁阿密市長一直在用每筆薪水購買比特幣，他有超過6枚的比特幣。[2023/5/22 15:17:48]

在初始階段的第2步與驗證階段的第2、3步中，可以利用Merkle樹的性質，簡化驗證者的驗證復雜度，從而達到對驗證者來說"驗證高效"的目的。

證明者將每個節點的W值作為Merkle樹的葉子節點，計算出Merkle樹的樹根，作為參數之一，在初始階段發送給驗證者，在驗證階段，驗證者只需要驗證某個節點的W值是否存在在第一步初始階段發送的Merkle樹中即可。

4、基于PoS的條件化模型

基于PoS的條件化模型

在PoC共識的基礎上，我們基于質押模型設計了一種條件化證明，這種條件化模型由兩方共同形成，分別是出塊存儲服務商和質押量前10的用戶。

我們用

表示挖出一個區塊后出塊存儲服務商和質押量前10用戶雙方最終獲得的區塊獎勵，其中

表示出塊存儲服務商的最終獎勵，

表示質押量前10用戶共同獲得的最終獎勵，ρ表示一個區塊產出后產出的全部區塊獎勵，

代表出塊存儲服務商達到條件化模型要求所需的質押量，staking則表示該存儲服務商的實際質押量。

1）難度競爭與區塊生成

存儲服務商從錢包獲取存儲信息，此信息包含新的生成簽名、base target和下一個區塊的高度。 在錢包發送此信息之前，通過將上一個生成簽名和plot id創建生成簽名，并通過Shabal256運行此方法以獲取新哈希。存儲服務商將采用新的32字節生成簽名和8字節塊高度，并將它們作為 Shabal256 的種子放在一起，計算生成哈希。

數據：1月DEX總交易量達559.61億美元，環比增長54.2%:2月1日消息，據Dune Analytics數據顯示，1月DEX總交易量達559.61億美元，較2022年12月（362.91 億美元）環比增長54.2%。[2023/2/1 11:41:18]

礦工對哈希進行小規模數學計算，通過散列對4096取模，找出scoop number。

然后讀取plot文件，從所有的nonce中，獲得并處理scoop以計算目標哈希，定義target為目標哈希，則target可表示為：

target除以base target，得到的前8個字節是值是deadline，則deadline可表示為：

錢包接收到存儲服務商提交的信息后，創建對應的nonce，以便找到并驗證 deadline。 然后錢包將檢查deadline對應的時間剩余（單位：秒），直到deadline對應的時間用光。 如果在deadline用光之前在網絡上收到其他錢包的有效區塊，則錢包將丟棄提交的哈希信息。如果存儲服務商提交新信息，錢包將創建nonce，并檢查deadline值是否低于之前的deadline。如果新deadline較小，錢包將使用該 deadline。

deadline有效時，錢包開始構造一個新的區塊。首先，錢包獲取從用戶或網絡收到的所有未經確認的交易，錢包將嘗試包含盡可能多的交易，直到達到2M 大小的上限，或者直到處理完所有交易。錢包對接收到的所有交易進行合法性檢查，例如是否具有有效簽名、正確的時間戳、合法的輸入輸出等。錢包還會將所有添加的交易的金額和費用進行統計。

總結:從生態治理來看

在眾多質押的經濟模型下，QTC的CPOC共識機制是第一個可以做到從技術上良性治理大存儲服務商的token動向，刺激買盤，減少拋壓，增加經濟模型的通縮機制，更好的做到QTC社區生態的良性自治，這是整個行業的創新。

二 目前QTC的KPI：

Alameda Research已退出Klaytn治理委員會:11月14日消息，Klaytn 基金會發布公告稱，Alameda Research 不再是 Klaytn 治理委員會的成員，自2022年11月12日起生效。Klaytn 基金會得出結論，鑒于最近的事件及其第 11 章破產文件，Alameda Research 不再適合參與治理或運營 Klaytn 共識節點。[2022/11/14 13:02:36]

1）全網總算力穩定在：207P

2)目前礦池算力增長至：90P

3)目前場外價格：1Q=$61（￥384.3），上漲2.22%

三，QTC經濟模型解讀

討論到經濟模型，那就不得不去了解區塊鏈領域的共識機制，目前在區塊鏈領域的共識機制羅列下來有以下幾種：

POW（工作量證明機制）、POS（權益證明機制）、POC（容量證明機制）、POA（權威證明機制）、CPOC（有條件的容量證明機制）

1、POW（工作量證明機制）

POW是第一個區塊鏈共識算法，自2009年以來，伴隨著Bitcoin的產生而出現。簡單來說，POW共識算法就是確認網絡參與者的工作量，并給予一定的獎勵。

?在POW共識算法中，要求發起者進行一定量的運算，也就意味著需要消耗一定量的運算時間。在該算法的運行方式中，網絡參與者在區塊鏈中添加一筆交易時，必須先解決某種復雜的計算問題。

?這種方法可以確保網絡參與者花費了一定的時間和資金來完成工作，這表明了他們不會損害區塊鏈的系統，因為對系統的損害會損失他們自身的利益。

比如Bitcoin和以太坊都是采用POW的共識算法，目前是共識最為強大的兩大區塊鏈網絡。POW的優點是一種最安全的共識算法，能夠有效防止51攻擊，自2009年面世以來，得到了廣泛的認可。缺點是耗能較大，且吞吐速度較慢。?

2、POS（權益證明機制）

POS也被成為股權證明，類似于銀行存款。這種共識算法下，會根據網絡參與者所持有的數字資產和持有的時長分派相對應的獎勵，也就是類似于銀行給存款發放的利息。

POS的出現實際上是為解決POW存在的耗能大的問題，所以它沒有使用計算的功能，網絡參與者不需要耗費巨大的能量，而是必須具有代表這個網絡的數字資產。

網絡參與者擁有的該數字資產越多且持有的時間越長，證明參與者對該網絡的貢獻越多，也就越值得信賴，在該網絡中參與者獲得下一個區塊獎勵的概率就越大。

例如以太坊正在從POW轉向POS共識算法。在以太坊網絡的POS共識算法中，用戶需要質押 32 ETH（以太坊的數字資產） 才能成為驗證者。驗證者被隨機選擇來創建區塊，并負責檢查和確認他們沒有創建的區塊，用戶所質押的ETH也能夠獲得一定的質押獎勵。

POS的優點在于攻擊成本高、節能、可擴展性大，且只要是有該網絡的數字資產就能參與該網絡，所以不易受規模經濟的影響。缺點是一旦遭受完整的攻擊，則整個網絡就會失去價值。

?3、POA（權威證明機制）

?POA不是獨立的共識算法，而一種結合了POW和POS的共識算法。在POA共識算法中，每個活躍節點首先按照POW的機制，需要不斷進行哈希計算，當節點計算出正確的哈希值并經過成功驗證以后，則會將該區塊作為數據源，導出N個隨機的股權所有者。這些被選出來的股權所有者，就是被首先認可的賬戶，稱之為驗證人節點。

?驗證人節點必須要先對自身的身份進行認證，這里需要使用被廣泛認可的并且存在于公共公證數據庫中的身份，這是一個強制性過程。

同時，POA算法要求所有的驗證人節點全部在線，任意一個驗證人節點不在線，則會使得生成的新區塊無法獲得驗證，從而導致新區塊被丟棄。

POA共識算法會周期性的統計被丟棄區塊的數量，并根據該數量來調整驗證人節點的數量，若丟棄區塊的數量較多，則減少驗證人節點數量，反之，則會增加驗證人節點。

?例如公鏈賽道中的VeChain，由該項目基金會指定“權威主節點”，來維護VeChain網絡的運行，每個節點運營商在任何給定時間必須持有至少 25,000,000 個 VET。

?目前所對應的權威機構由101個VeChain“雷霆之源”超級節點組成，權威主節點是唯一被授權在VeChain雷神區塊鏈上打包區塊的節點，他們將獲得每個區塊交易費用的 30% 的獎勵。

POA共識算法的優點是可以防止具有強大算力但僅持有少量股權的攻擊者，其中POS部分使得這些攻擊者得到出塊的可能性是非常小的，因此無法進行有效攻擊。而驗證人節點依靠資產獲利，這會使得驗證人長期持有該資產，有利于該數字資產的保值和減少波動。POA的缺點是略微中心化，通常不能保證抗審查力。

4、POC（容量證明機制）

POC也被成為空間證明，該算法類似于POW，只不過是用空間代替了CPU進行計算。

在POC共識算法中，網絡參與者利用計算機的硬盤空間，來存儲提前運算好的哈希值。硬盤容量越大，儲存在硬盤里的哈希值就越多，在區塊網絡中就越容易匹配到所需的哈希值，從而獲得更多的區塊獎勵。

POC共識算法要求提前計算好哈希值并存儲在硬盤中，所以網絡參與者并不需要進行實時計算，只需要在硬盤中進行掃盤，以此來找到與區塊所匹配的哈希值就能生成新的區塊，也就是說，相比于POW而言，POC共識算法能夠省去大量的計算時間和耗費的能量。

例如分布式存儲賽道的Chia，在Chia剛出來的時候其“綠色BTC”、低門檻等特色吸引了一大波區塊鏈領域人士紛紛入場。

通過不斷的掃描硬盤中與區塊匹配的哈希值，來獲得區塊獎勵。目前Chia全網的容量已經高達35.16EiB是當前全網存儲量最大的一個項目。

POC共識算法的優勢在于節能環保、參與門檻低，只要有硬盤就能參與到該網絡中。

缺點在于，POC的廣泛采用可能會引發生產更高容量硬盤的競賽，增加個人參與門檻和被攻擊的風險。同時沒有辦法進行良性正向的社區治理。無法保證存儲服務商的長期穩定的存儲收益！

?5、CPOC（有條件的容量證明機制）

?CPOC是在POC共識算法上進行升級的一種共識算法，增加了POS共識機制。在CPOC共識算法中，網絡參與者也是利用硬盤空間來存儲哈希值，從而參與區塊獎勵的競爭。與此同時，網絡參與者還能夠用自己持有的數字資產進行質押，以此來獲得更多的區塊獎勵。

?在CPOC共識算法中，實現了真正的低門檻參與。

其一，CPOC是用硬盤來參與該網絡，網絡中的節點成本低，利用閑置的硬盤也能參與其中；其二，持有該網絡中的數字資產也能夠參與其中并獲得獎勵，且通常來說，質押數字資產越多的網絡參與者獲得的區塊獎勵也就越多。

?例如以Bitcoin底層代碼為基礎，進一步添加智能合約，開發應用程序并發展其生態系統的“BTC3.0”--分布式搜索引擎QitChain，最終目標是成為有效信息聚合器，其內在經濟機制中采用了CPOC的共識算法。有硬盤或者有該數字資產的個人或機構均可以參與到該網絡中，網絡參與者能夠利用硬盤中填充的哈希值來獲得一定的區塊獎勵，并且還能夠通過質押其數字資產可以提高區塊獎勵數量，質押最多的前十大節點可以獲得更多的獎勵。

CPOC共識算法的優點在于耗能低、綠色環保；在POS的機制下，該網絡中的數字資產能夠獲得有效需求，支撐該網絡的內部循環。

缺點在于CPOC共識算法是一種創新的共識機制，需要不斷發展其應用才能獲得更強大的共識（Qitchain在未來的2年內也會由于技術上的更新與拓展，迎來生態的大爆發，在下一篇研究文章中將深度解析）。

?除以上所提到的5種共識機制以外，還有DPOW（延時工作量證明機制）、DPOS（授權股權證明機制）、PBFT（實用拜占庭容錯機制）、DBFT（授權拜占庭容錯算法）、POB（燒毀證明機制）等等共識算法，這些基本上都是在為了在區塊鏈網絡中形成更強大、被更多人所認可的共識。

所以，在區塊鏈領域，成敗在于共識，共識決定上層建筑，他將是yyds...

?四，QITChain的數據解析：

（圖片來源：白皮書的整理）

QTC全網每天產出為：75Q/3分鐘X20X24=36000Q

QTC存儲服務商每天收益：3.6萬X80%=28800Q

QTC每年產出：36000X365天=1314萬

QTC項目方每年釋放：2100萬/5年=420萬

QTC每年共計流通的現貨Q的數量=1314+420=1734萬

根據QTC經濟模型，QTC每年的的現貨數量最多可以支撐的存儲量為：1734萬/5Q(質押540天每T所需要的數量)=346.8萬T=3386p（1P=1024T）；

?單從共識層面來看，QitChain每年的存儲量如果超出3386P的情況下，二級市場則會出現一Q難求的囧狀。

在達成第一階段3386p目標的過程中，QITChain將不間斷的做底層的更新與升級，在第700000區塊高度的時候將迎來生態的大爆發...

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