在本期節目中，Quai Network 的聯合創始人兼 CTO Karl Kreder 討論了該網絡在區塊鏈技術中關於可擴展性、隱私和代幣經濟模型的獨特方法。對話涵蓋了 Quai 的分層合併挖礦實現、雙代幣經濟模型及其對環境的影響。Karl 還強調了 Quai 的開發者資助計劃和麪向更廣泛社區參與的營銷活動。
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小宇宙：https://www.xiaoyuzhoufm.com/episodes/670a4df4db2cf82757acafd1
YouTube：https://youtu.be/dOgPF58qZI8
開場與背景介紹
Ehan:
歡迎來到 WuBlockchain。想了解最新的區塊鏈和加密貨幣資訊，請在 YouTube 上關注我們，並關注我們的 Twitter，加入討論。今天我們邀請到了 Quai Network 的聯合創始人兼 CTO Karl Kreder，Karl，歡迎來到節目。你能簡單介紹一下自己和 Quai Network 嗎？
Karl:
謝謝你們的邀請。我從 2012 年左右開始進入加密貨幣領域。我在德州大學獲得了工程學博士學位，之後在 ConsenSys 工作，它是以太坊生態系統的一個重要參與者。後來我創立了 GridPlus，開發了 Lattice1 硬件錢包。在這期間，我想到了一種擴展工作量證明（Proof of Work）區塊鏈的方案，並獲得了美國國家科學基金會的資助。我業餘時間進行了兩年左右的研究，直到 2022 年初，我和我的聯合創始人從 Polychain Capital 獲得了融資。
從那時起，我就全職投入到了 Quai Network 的開發。Quai 本質上是一個可擴展的工作量證明系統，能夠處理每秒超過 50,000 筆交易，同時保持類似於比特幣的去中心化結構。我們通過使用分層的合併挖礦區塊鏈架構，確保高吞吐量的同時不犧牲去中心化。
Quai Network 的合併挖礦及其優勢
Ehan:
Quai Network 提高了合併挖礦的效率。這個概念最初似乎是由中本聰提出的。你能解釋一下這是如何運作的嗎？以及它給礦工和整個網絡帶來了哪些好處？
Karl:
當然，合併挖礦讓我們能夠創建分片的區塊鏈層級，這是我們擴展 Quai Network 的核心組件之一。合併挖礦是指礦工同時參與多個區塊鏈的挖礦。中本聰最初在 Namecoin 項目中提出了這個概念，Namecoin 是一種分佈式 DNS 系統。它沒有自己的安全性，而是通過在比特幣區塊中引用 Namecoin 區塊，依賴比特幣的安全性。在這種情況下，比特幣並不驗證 Namecoin，但 Namecoin 依賴比特幣的安全性。
在 Quai 中，我們也使用了合併挖礦，但有一個關鍵的區別：參與合併挖礦的礦工需要同時運行多個 Quai 區塊鏈，且只有當所有鏈上的區塊都有效時，區塊才被視爲有效。這種方法讓我們構建了一個可擴展的系統，在用戶眼中，它是一個同質化的系統，確保了可組合性、互操作性和安全性。與以太坊不同，Quai 實現了在一個同質化系統內的可擴展性，而無需依賴信任假設不同的 L2 層解決方案。
Quai Network 和其他 Layer-1 區塊鏈的區別
Ehan:
市面上已經有很多 Layer-1 解決方案了。Quai Network 的技術方案與其他 Layer-1 區塊鏈，特別是當前流行的 TON 有何不同？
Karl:
Quai 的核心是在工作量證明機制上實現了可擴展性，我們是第一個在 PoW 系統中實現分片的高吞吐量網絡。如果將 Quai 與 TON 對比，TON 儘管在去中心化系統中表現優越，但它本質上還是在單一的分片上運行。而 Quai 能夠運行多達 255 個分片，完全擴展後，我們預計能達到每秒 25 萬筆交易的吞吐量，遠遠超過其他去中心化的 PoW 系統。
關於當前市場基礎設施和 Quai 對 dApp 開發的支持
Ehan:
有些人認爲當前的市場基礎設施處於供過於求的階段。你怎麼看？Quai Network 對 dApp 開發提供了哪些支持？
Karl:
我們的觀點是，並非所有的區塊空間都是相等的。區塊鏈中的區塊空間真正重要的是它的經濟韌性和抗審查性。具有這些特性的系統在可訪問性和正常運行時間上都非常強大。以 Solana 爲例，它的可擴展性更強，但同時也更中心化，導致了頻繁的停機，有時甚至長達幾天。相比之下，像比特幣這樣的 PoW 系統具有非常高的正常運行時間和韌性。
並不是所有可擴展的區塊鏈都能實現去中心化、抗審查和持續在線，而 Quai 的目標是在提供可擴展性的同時保持這些特性。
在 dApp 開發支持方面，我們有一個價值 1000 萬美元的開發者資助計劃，幫助開發者在 Quai Network 上進行開發。
Quai Network 的雙代幣經濟模型概述
Ehan:
Quai Network 的經濟模型引入了兩個代幣：QUAI 和 Qi。公鏈採用這種設計並不常見。你們爲什麼選擇這種結構？這兩個代幣的主要功能是什麼？
Karl:
我們引入雙代幣的原因是，我們認爲在 PoW 系統中，無法僅依靠一個代幣來構建一個獨立且可持續的經濟體系。這兩個代幣的設計是爲了滿足貨幣系統的需求，具體來說就是價值儲存、記賬單位和交換媒介。
QUAI 代幣是我們認爲的類似比特幣的通縮型價值儲存代幣，具有類似的發行模型。它也是 EVM 兼容的，開發者可以在上面構建去中心化金融應用，因此它是一個可編程的價值儲存工具。
我們還引入了 Qi，稱其爲 “能源美元”。Qi 的獨特之處在於，它的價格往往與礦工生產它的能源成本相匹配，基於經濟激勵機制，這使得 Qi 的購買力相對穩定。我們將 Qi 視爲與美元或歐元等法定貨幣競爭的穩定幣，但它是原生構建在區塊鏈上的。
代幣分配計劃及減少風投偏向的策略
Ehan:
QUAI 和 Qi 代幣是如何分配的？市場對風投支持的代幣普遍持懷疑態度。你們的代幣分配計劃是如何儘量將代幣廣泛分配給社區用戶的？
Karl:
QUAI 代幣主要是通過挖礦分配的，類似於比特幣。然而，團隊和項目的早期投資者也會有一個創世分配。我們預計，隨着時間的推移，大約 85% 到 95% 的代幣供應將通過挖礦獲得。
至於 Qi，它被設計爲穩定代幣。其價格穩定性通過僅通過挖礦產生來實現，市場上不會有顯著的 Qi 創世分配。工作量證明挖礦不僅是實現共識的最強大方式之一，也是長期來看最公平的代幣分配方法。
Quai Network 的營銷和社區激勵計劃
Ehan:
Quai Network 目前是否有任何針對亞洲用戶的市場營銷或社區激勵計劃？
Karl:
我們即將在下週二啓動我們的最終測試網。任何感興趣的人都可以參與，成爲礦工、運行節點，使用 GPU 進行挖礦。這是一個完全有激勵的測試網。
我們正在創建一個完整的經濟系統，測試網結束時你持有的代幣會按比例轉換爲主網的 1000 萬代幣之一。我們提供各種激勵措施，包括在 QUAI 和 Qi 之間進行價格套利、構建應用程序或部署 NFT。例如，如果你運行一個 NFT 市場，任何賺取的收入都會轉換爲主網代幣。同樣，如果你啓動一個 NFT 項目，人們用測試代幣支付給你，那麼這些收入也會轉換爲主網代幣。
我們還提供社交計劃，例如在 Twitter 上的水龍頭計劃，社區可以通過參與挑戰獲得代幣。無論你是投機者、開發者還是礦工，都有很多參與的方式。一旦“黃金時代”測試網完成，我們預計將在年底前啓動主網。
Quai 的工作量證明擴展研究及其在分片中的作用
Ehan:
你在加密領域發表了幾篇研究論文。你能談談這些研究，以及它們如何影響 Quai Network 的設計和願景嗎？特別是關於工作量證明和擴展性的部分？
Karl:
當然，這可以追溯到 Quai Network 的起源。我們沒有試圖對現有的加密技術進行漸進式改進，而是回顧了過去 10 到 12 年的區塊鏈發展歷程。我們問自己：如何創建一個經濟上具有韌性、去中心化且能夠擴展到支持所有人類商業活動的系統？這是我們從一開始的使命。
爲此，我們面臨了一些此前未解決的挑戰，其中一個關鍵問題在於工作量證明機制。我們在這個全新的共識機制 — — 最小熵證明（PoEM）方面發表了幾篇論文。這個機制
允許我們以因果不變的方式進行工作量證明分片，從而創建高效且安全的分片。我們還創新性地提出了分層合併挖礦區塊鏈的運行方式。我們的論文詳細闡述了這個分片層級如何運作，確保狀態在分片之間無縫、可信和可組合地轉移。核心思想是，從用戶的角度來看，分片是不可見的，他們與網絡的交互就像與單鏈交互一樣。
我們與加密領域的一些知名人士合作，進行了我們共識機制的安全性證明，目前正在進行多鏈安全性證明。我們還提交了一篇關於“工作份額”概念的論文，它類似於礦池中的份額。在我們的系統中，這些工作份額是協議的一部分，允許礦工爲其貢獻獲得多個支付，而不僅僅是單一的區塊獎勵。這讓礦工的收入更加平滑，提供了穩定的激勵，甚至對那些只用一兩個 GPU 挖礦的人來說，也減少了他們加入大型礦池的需求。
區塊鏈擴展瓶頸和 Quai 的多鏈架構
Ehan:
在你看來，Layer-1 區塊鏈在處理大規模交易時面臨的最大瓶頸是什麼？Quai Network 的多鏈架構如何解決這些問題？
Karl:
這是個好問題。我認爲瓶頸主要在於計算吞吐量和節點帶寬。此外，還有一個與網絡帶寬相關的問題，即數據需要傳播多少跳才能覆蓋整個系統，以及節點之間的延遲。這個網絡帶寬與單個節點的帶寬無關，主要是整個網絡傳播效率的綜合結果。
Quai Network 通過分片機制解決了這些挑戰。我們通過獨立的、異步的鏈減少了計算需求，這些鏈只需要定期與更高層的鏈同步。這意味着每條鏈只需處理影響自己狀態的交易，而不是處理整個網絡的交易。這樣也減少了所需的帶寬，因爲交易只需要在特定分片內傳播，而不需要覆蓋整個網絡。
我們還有一個有趣的激勵機制，稱之爲“子網（subnets）”。不過，我們的子網和 Avalanche 的子網不同。我們的子網是指互聯網拓撲結構。在 Quai 中，礦工可以選擇在一個“切片”中挖礦，這包括主鏈、一個區域鏈和該區域下的一個區鏈。礦工通過合併挖礦同時爲這三條鏈提議區塊頭。
礦工被激勵選擇不僅提供最高獎勵的分片，還要選擇與網絡中其他節點延遲最低的分片。這鼓勵節點自組織成拓撲上優化的集合，類似於“地理子網”。這些地理子網改善了網絡帶寬，因爲參與節點距離更近，數據傳播速度更快。這意味着我們可以在這些子網中實現更高的吞吐量，且隨着自組織，每個分片的效率都會提升。
最後，我還想提到我們使用“工作份額”機制來激勵交易在網絡中的高效傳播。這有兩個主要好處：一是激勵交易的傳播，二是以聚合的方式進行傳播，從而減少節點需要處理的消息數量。通過工作份額，我們減少了帶寬使用量和交易複製工作量，相比逐個傳播交易的方式更爲高效。
Quai 的環境效率策略
Ehan:
工作量證明常常因高能耗而受到批評。鑑於 Quai Network 使用合併挖礦，你們如何應對傳統 PoW 系統帶來的環境問題？採取了哪些措施來優化能源效率？
Karl:
有趣的是，在協議本身中，我們不需要對能效進行額外優化，只需最大化吞吐量即可。比特幣的問題是它使用了大量能量卻只能處理相對較少的交易，效率非常低下。而通過將 Quai 的吞吐量提高到 1 萬倍甚至更多，我們可以顯著減少每筆交易的能耗，令其可能比比特幣高效 1 萬倍。
不過我認爲比特幣的能耗問題被過度批評了，實際上它與可再生能源有着很好的協同關係。以德州爲例，夏季期間我們超過一半的能源來自可再生能源，這部分是因爲德州有大量的礦工，他們可以在能源生產中斷或需求激增時關閉設備。這種可調度性使德州能夠維持高比例的可再生能源使用。我相信，目前比特幣的能源大約有 60% 是由可再生能源提供的。Quai Network 的激勵機制也設計爲支持類似的動態，鼓勵以靈活和可持續的方式使用可再生能源。
Quai Network 在隱私保護和跨鏈互操作性方面的優勢
Ehan:
Quai Network 在應對未來區塊鏈趨勢方面有哪些獨特優勢，比如隱私保護和跨鏈互操作性？
Karl:
在隱私方面，我們有 Qi，“能源美元”，它基於 UTXO 賬本，具有類似現金的屬性。雖然它沒有像 Monero 那樣完全不可追蹤，但在日常使用中，Qi 能提供類似於使用現金的隱私性。
在跨鏈互操作性方面，Quai 的分片和鏈是完全可組合和互操作的，且與 EVM 兼容。我們只添加了一個用於跨鏈交互的操作碼，用戶只需要知道地址或合約以及要發送的金額，系統會處理分片和路由問題。
Ehan:
還有什麼想和我們分享的嗎？Quai Network 有沒有什麼即將推出的計劃？
Karl:
我們目前專注於構建一個可擴展的工作量證明系統。我們的測試網將於 15 號啓動，目標是在年底之前發佈主網。
