《量子链白皮书 qtum+white+paper》由会员分享，可在线阅读，更多相关《量子链白皮书 qtum+white+paper（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 1 QUANTUM WHITE PAPER Value Transfer Protocol and DAPP Platform 量 子链 白 皮书 价值传输协议及去中 心化应 用平台 2 目录 摘要 Abstract 3 量 子链 白 皮书 4 价值传输协议及去中 心化应 用平台 4 第 一部分 量 子链设计原则和理念 Principles 4 1 1 区块链出现的背景和意义 4 1 2 为什么设计量 子链 5 1 3 量 子链的设计原则 6 1 3 1 量 子链兼容性设计 6 1 3 2 量 子链模块化设计思想 7 1 3 3 量 子链安全性策略 7 1 3 4 量 子链易 用性策略 8
2、第 二部分 量 子链实现 方案 Implementation 9 2 1 量 子链公链 QtumChain 9 2 2 UTXO vs Account Model 9 2 2 1 UTXO 模型剖析 9 2 2 2 Account 模型剖析 13 2 3 共识机制 Consensus 14 2 4 合约和虚拟机Contract and VM 15 2 5 VM on 量 子UTXO区块链 Qtum UTXO Blockchain 17 2 5 1 Qtum标准交易类型和合约交易类型 17 2 5 2 Qtum系统存储合约代码 17 2 5 3 Qtum系统中合约的创建 18 2 5 4 Qtu
3、m合约花费量 子币 18 2 5 5 Qtum系统中合约状态的保存 18 2 5 6 Qtum系统中的密码学公钥 方案 19 2 5 7 Gas机制的变化 19 2 5 8 合约账本 Contract Ledger 和合约的可读性 Contract Readability 19 2 5 9 Qtum系统合约地址 20 2 6 Oracle 和 Data Feed 20 2 6 1通过Oracle实现链下合约的执 行 20 2 6 2 Qtum系统中DataFeed实现思路 21 2 6 3 随机数 方案 23 2 7 Identity and Privacy 23 第三部分 量 子链应 用 A
4、pplications 25 3 1 去中 心化应 用 DAPP 25 3 2 多个 行业的 支持 Industry Oriented 25 3 3 移动端策略 Go Mobile 25 参考 文献 27 版本变更记录 29 3 摘要 Abstract Quantum Blockchain 简称 Qtum kw nt m 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 并致 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 在Qtum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
5、 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 Qtum系统通过良好的设计原则和设计策略来实现 例如兼容性原则 模块化设计策略 安全性策 略和易 用性策略 从技术 角度分析 Qtum致 力于实现 首个兼容BIP 基于UTXO模型 的POS智 能合约平台 并通过Identity Oracle 和Data feeds 的引 入 在合规性 方 面 符合不同 行业的监 管需求 在Qtum的公链 Public Blockchain 系统中 在共识机制上 从去中 心化程度 实 用 性 技术可靠性考虑 我们将以Proo
6、f of Stake 为基础 加 入节点在线激励因素 Incentive Factor 形成IPOS Incentive POS 的共识协议 在Qtum的联盟链中 Permissioned Blockchain 我们将采 用Qtum开发者提出的与Raft融合的Proof of Time 共识协议 使得在联盟 链或者私链中 达成共识的时间 大 大缩短 BlockTime 250ms Confirmation Time 750ms 3s Qtum系统将基于UTXO模型来实现基于区块链的合约 主要考虑以下因素 1 与 比特币 生态 的兼容性 2 BIP 长期演进协议的兼容性 3 交易的并 行处理能
7、力 隐私性 可追溯性 在Qtum系统中 我们把区块链合约 Blockchain Contract 分成 智能合约 Smart Contract 和 主控合约 Master Contract 除了 支持智能合约外 我们将通过链下因素的引 入 形成符合现 实世界商业逻辑的区块链主控合约 另外在虚拟机 方 面 在Qtum的测试 网络中 我们将兼容 EVM 后期通过标记不同的虚拟机类型 可以 支持更多的虚拟机 包括LLVM和Lua 以及EVM2 0 以及为VM开发的更严格的编程语 言 在Qtum系统中 我们通过Oracle和Data Feed 的设计 可以让区块链的智能合约更落地和更符合 商业规则 搭
8、建了现实世界到区块链世界的桥梁 另外Qtum系统中 可以通过智能合约来管理参 与者的 身份信息 将为基于Qtum系统的 金融服务提供更好的 支持 最后 面向移动端策略 Go Mobile 也是Qtum特别重视的 一个战略 在量 子链的 生态系统中 我 们将会与第三 方开发者 一起从技术架构 支持提供移动端的服务 包括 移动端钱包 移动端 DAPP应 用 移动端智能合约服务 我们也 鼓励第三 方的开发者 加 入我们 一起开发区块链的 移动端服务 共同推动区块链技术的落地 4 量 子链 白 皮书 价值传输协议及去中 心化应 用平台 帅初 shuaichu qtum org 第 一部分 量 子链设计
9、原则和理念 Principles 1 1 区块链出现的背景和意义 在2008年10 月31 日 Satoshi Nakamoto 通过 一个密码学 小组 p encryption general 发送了 一封邮箱 并第 一次公布了 比特币的 白 皮书 Bitcoin A Peer to Peer Electronic Cash System 并提出了 比特币 网络的 一些特点 1 Double spending is prevented with a peer to peer network 防 止双花 2 No mint or other trusted parties 无铸币 厂或其他信任
10、 方 3 Participates can be anonymous 参与者可匿名 4 New coins are made from Hashcash style Proof of work 通过 工作量证明 方式发 行新币 5 The proof of work for new coin generation also powers the network to prevent double spending基于 工作量证明的新币发 行过程中 也同时阻 止了双花的发 生 在2009年1 月3号 比特币的创始区块被挖出 并在第170个区块发 生了第 一笔 比特币的转 账交易 从Satoshi
11、 到Hal Finney 发 生在2009年1 月12号 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 虽然中间经历了各种危机 但是 比特币 网络 的价值从零开始 到今天已经成为 一个价值约100亿美 金的点对点 支付 网络 点对点价值传输 网络的出现有其历史必然性 而Satoshi则是加速这个历史进程的 人 从上 个世纪80年代 TCP IP 协议的开发 到90年代 网页浏览器的应 用和服务器的应 用 一直 到今天 互联 网技术从不同侧 面和维度改变了数据交换的模式和 人类的 生活 互联 网技术 的发展得益于基础设施的完善 从早期的 信息 高速公路 Informat
12、ion Super Highway 和 各种智能终端的普及 这些也构成了互联 网OSI 七层模型中 应 用层 无限拓展的基础 在互联 网的各种协议栈中 我们 用的较多有 TCP IP HTTP HTTPS FTP TELNET SSH SMTP POP3 等 网络层 传输层 应 用层的协议 并且借助这些协议 我们已经 比 较完美了搭建了各种各样的互联 网服务 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 无法互联 网上 面 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 Informa
13、tion Super Highway 的价值 高速公路 Value Super Highway 以及如何实现 Value Super Highway 的 Value Transfer Protocol VTP 协议 而 比特币 网络则是运 行于 信息 高速公路上 面的 第 一个VTP 协议 在量 子链的 白 皮书中 我们也第 一次归纳和提 出了互联 网应 用层 Value Transfer Protocol的概念 5 随着互联互通技术的发展 互联 网 物联 网 VR AR 人与物体 人与信息的交互 方式 更加多样化 更多的实体被数字化 Digitalize 和令牌化或者代币化 Tokenize
14、 和符号 化 Symbolize 一旦实体被数字化或者代币化之后 就完成了实体资产在互联 网上 面 的映射和切分 马上 面临的 一个问题就是 如何点对点传输这些资产和价值 因此可以推测 随着互联 网服务的进 一步深 入 实体和虚拟的边界也会开始模糊 点对点 价值转移的需求会被凸显出来 因此在互联 网上 面的 Value Super Highway 和 Value Transfer Protocol 必然会出现 而 比特币 网络加速了这 一历史进程 1 2 为什么设计量 子链 自从2009年 比特币代码开源以来 社区 里 面出现了很多Altcoin和其他区块链项 目 有意义 的Altcoin项
15、目成为了区块链技术的试验 田 一些毫 无意义的Altcoin除外 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
16、 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Proof of Work POW 2 而Proof of Work POW 的共识机制很难被 行业应 用 大规模部署 3 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 4 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 5 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 6 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 针对当前区块链 行业的挑战 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的智能合约模型 面向公有链和联盟链的灵活的共识机制 区块链主控合约的理 念和实现 交易账本和智能合约账本的分离 Oracle和Data Feed的设计和实现等 使得量 子链成为区块链世界与现实商业世界的桥梁 对 比互联 网
