在本期节目中，Quai Network 的联合创始人兼 CTO Karl Kreder 讨论了该网络在区块链技术中关于可扩展性、隐私和代币经济模型的独特方法。对话涵盖了 Quai 的分层合并挖矿实现、双代币经济模型及其对环境的影响。Karl 还强调了 Quai 的开发者资助计划和面向更广泛社区参与的营销活动。
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小宇宙：https://www.xiaoyuzhoufm.com/episodes/670a4df4db2cf82757acafd1
YouTube：https://youtu.be/dOgPF58qZI8
开场与背景介绍
Ehan:
欢迎来到 WuBlockchain。想了解最新的区块链和加密货币资讯，请在 YouTube 上关注我们，并关注我们的 Twitter，加入讨论。今天我们邀请到了 Quai Network 的联合创始人兼 CTO Karl Kreder，Karl，欢迎来到节目。你能简单介绍一下自己和 Quai Network 吗？
Karl:
谢谢你们的邀请。我从 2012 年左右开始进入加密货币领域。我在德州大学获得了工程学博士学位，之后在 ConsenSys 工作，它是以太坊生态系统的一个重要参与者。后来我创立了 GridPlus，开发了 Lattice1 硬件钱包。在这期间，我想到了一种扩展工作量证明（Proof of Work）区块链的方案，并获得了美国国家科学基金会的资助。我业余时间进行了两年左右的研究，直到 2022 年初，我和我的联合创始人从 Polychain Capital 获得了融资。
从那时起，我就全职投入到了 Quai Network 的开发。Quai 本质上是一个可扩展的工作量证明系统，能够处理每秒超过 50,000 笔交易，同时保持类似于比特币的去中心化结构。我们通过使用分层的合并挖矿区块链架构，确保高吞吐量的同时不牺牲去中心化。
Quai Network 的合并挖矿及其优势
Ehan:
Quai Network 提高了合并挖矿的效率。这个概念最初似乎是由中本聪提出的。你能解释一下这是如何运作的吗？以及它给矿工和整个网络带来了哪些好处？
Karl:
当然，合并挖矿让我们能够创建分片的区块链层级，这是我们扩展 Quai Network 的核心组件之一。合并挖矿是指矿工同时参与多个区块链的挖矿。中本聪最初在 Namecoin 项目中提出了这个概念，Namecoin 是一种分布式 DNS 系统。它没有自己的安全性，而是通过在比特币区块中引用 Namecoin 区块，依赖比特币的安全性。在这种情况下，比特币并不验证 Namecoin，但 Namecoin 依赖比特币的安全性。
在 Quai 中，我们也使用了合并挖矿，但有一个关键的区别：参与合并挖矿的矿工需要同时运行多个 Quai 区块链，且只有当所有链上的区块都有效时，区块才被视为有效。这种方法让我们构建了一个可扩展的系统，在用户眼中，它是一个同质化的系统，确保了可组合性、互操作性和安全性。与以太坊不同，Quai 实现了在一个同质化系统内的可扩展性，而无需依赖信任假设不同的 L2 层解决方案。
Quai Network 和其他 Layer-1 区块链的区别
Ehan:
市面上已经有很多 Layer-1 解决方案了。Quai Network 的技术方案与其他 Layer-1 区块链，特别是当前流行的 TON 有何不同？
Karl:
Quai 的核心是在工作量证明机制上实现了可扩展性，我们是第一个在 PoW 系统中实现分片的高吞吐量网络。如果将 Quai 与 TON 对比，TON 尽管在去中心化系统中表现优越，但它本质上还是在单一的分片上运行。而 Quai 能够运行多达 255 个分片，完全扩展后，我们预计能达到每秒 25 万笔交易的吞吐量，远远超过其他去中心化的 PoW 系统。
关于当前市场基础设施和 Quai 对 dApp 开发的支持
Ehan:
有些人认为当前的市场基础设施处于供过于求的阶段。你怎么看？Quai Network 对 dApp 开发提供了哪些支持？
Karl:
我们的观点是，并非所有的区块空间都是相等的。区块链中的区块空间真正重要的是它的经济韧性和抗审查性。具有这些特性的系统在可访问性和正常运行时间上都非常强大。以 Solana 为例，它的可扩展性更强，但同时也更中心化，导致了频繁的停机，有时甚至长达几天。相比之下，像比特币这样的 PoW 系统具有非常高的正常运行时间和韧性。
并不是所有可扩展的区块链都能实现去中心化、抗审查和持续在线，而 Quai 的目标是在提供可扩展性的同时保持这些特性。
在 dApp 开发支持方面，我们有一个价值 1000 万美元的开发者资助计划，帮助开发者在 Quai Network 上进行开发。
Quai Network 的双代币经济模型概述
Ehan:
Quai Network 的经济模型引入了两个代币：QUAI 和 Qi。公链采用这种设计并不常见。你们为什么选择这种结构？这两个代币的主要功能是什么？
Karl:
我们引入双代币的原因是，我们认为在 PoW 系统中，无法仅依靠一个代币来构建一个独立且可持续的经济体系。这两个代币的设计是为了满足货币系统的需求，具体来说就是价值储存、记账单位和交换媒介。
QUAI 代币是我们认为的类似比特币的通缩型价值储存代币，具有类似的发行模型。它也是 EVM 兼容的，开发者可以在上面构建去中心化金融应用，因此它是一个可编程的价值储存工具。
我们还引入了 Qi，称其为 “能源美元”。Qi 的独特之处在于，它的价格往往与矿工生产它的能源成本相匹配，基于经济激励机制，这使得 Qi 的购买力相对稳定。我们将 Qi 视为与美元或欧元等法定货币竞争的稳定币，但它是原生构建在区块链上的。
代币分配计划及减少风投偏向的策略
Ehan:
QUAI 和 Qi 代币是如何分配的？市场对风投支持的代币普遍持怀疑态度。你们的代币分配计划是如何尽量将代币广泛分配给社区用户的？
Karl:
QUAI 代币主要是通过挖矿分配的，类似于比特币。然而，团队和项目的早期投资者也会有一个创世分配。我们预计，随着时间的推移，大约 85% 到 95% 的代币供应将通过挖矿获得。
至于 Qi，它被设计为稳定代币。其价格稳定性通过仅通过挖矿产生来实现，市场上不会有显著的 Qi 创世分配。工作量证明挖矿不仅是实现共识的最强大方式之一，也是长期来看最公平的代币分配方法。
Quai Network 的营销和社区激励计划
Ehan:
Quai Network 目前是否有任何针对亚洲用户的市场营销或社区激励计划？
Karl:
我们即将在下周二启动我们的最终测试网。任何感兴趣的人都可以参与，成为矿工、运行节点，使用 GPU 进行挖矿。这是一个完全有激励的测试网。
我们正在创建一个完整的经济系统，测试网结束时你持有的代币会按比例转换为主网的 1000 万代币之一。我们提供各种激励措施，包括在 QUAI 和 Qi 之间进行价格套利、构建应用程序或部署 NFT。例如，如果你运行一个 NFT 市场，任何赚取的收入都会转换为主网代币。同样，如果你启动一个 NFT 项目，人们用测试代币支付给你，那么这些收入也会转换为主网代币。
我们还提供社交计划，例如在 Twitter 上的水龙头计划，社区可以通过参与挑战获得代币。无论你是投机者、开发者还是矿工，都有很多参与的方式。一旦“黄金时代”测试网完成，我们预计将在年底前启动主网。
Quai 的工作量证明扩展研究及其在分片中的作用
Ehan:
你在加密领域发表了几篇研究论文。你能谈谈这些研究，以及它们如何影响 Quai Network 的设计和愿景吗？特别是关于工作量证明和扩展性的部分？
Karl:
当然，这可以追溯到 Quai Network 的起源。我们没有试图对现有的加密技术进行渐进式改进，而是回顾了过去 10 到 12 年的区块链发展历程。我们问自己：如何创建一个经济上具有韧性、去中心化且能够扩展到支持所有人类商业活动的系统？这是我们从一开始的使命。
为此，我们面临了一些此前未解决的挑战，其中一个关键问题在于工作量证明机制。我们在这个全新的共识机制 — — 最小熵证明（PoEM）方面发表了几篇论文。这个机制
允许我们以因果不变的方式进行工作量证明分片，从而创建高效且安全的分片。我们还创新性地提出了分层合并挖矿区块链的运行方式。我们的论文详细阐述了这个分片层级如何运作，确保状态在分片之间无缝、可信和可组合地转移。核心思想是，从用户的角度来看，分片是不可见的，他们与网络的交互就像与单链交互一样。
我们与加密领域的一些知名人士合作，进行了我们共识机制的安全性证明，目前正在进行多链安全性证明。我们还提交了一篇关于“工作份额”概念的论文，它类似于矿池中的份额。在我们的系统中，这些工作份额是协议的一部分，允许矿工为其贡献获得多个支付，而不仅仅是单一的区块奖励。这让矿工的收入更加平滑，提供了稳定的激励，甚至对那些只用一两个 GPU 挖矿的人来说，也减少了他们加入大型矿池的需求。
区块链扩展瓶颈和 Quai 的多链架构
Ehan:
在你看来，Layer-1 区块链在处理大规模交易时面临的最大瓶颈是什么？Quai Network 的多链架构如何解决这些问题？
Karl:
这是个好问题。我认为瓶颈主要在于计算吞吐量和节点带宽。此外，还有一个与网络带宽相关的问题，即数据需要传播多少跳才能覆盖整个系统，以及节点之间的延迟。这个网络带宽与单个节点的带宽无关，主要是整个网络传播效率的综合结果。
Quai Network 通过分片机制解决了这些挑战。我们通过独立的、异步的链减少了计算需求，这些链只需要定期与更高层的链同步。这意味着每条链只需处理影响自己状态的交易，而不是处理整个网络的交易。这样也减少了所需的带宽，因为交易只需要在特定分片内传播，而不需要覆盖整个网络。
我们还有一个有趣的激励机制，称之为“子网（subnets）”。不过，我们的子网和 Avalanche 的子网不同。我们的子网是指互联网拓扑结构。在 Quai 中，矿工可以选择在一个“切片”中挖矿，这包括主链、一个区域链和该区域下的一个区链。矿工通过合并挖矿同时为这三条链提议区块头。
矿工被激励选择不仅提供最高奖励的分片，还要选择与网络中其他节点延迟最低的分片。这鼓励节点自组织成拓扑上优化的集合，类似于“地理子网”。这些地理子网改善了网络带宽，因为参与节点距离更近，数据传播速度更快。这意味着我们可以在这些子网中实现更高的吞吐量，且随着自组织，每个分片的效率都会提升。
最后，我还想提到我们使用“工作份额”机制来激励交易在网络中的高效传播。这有两个主要好处：一是激励交易的传播，二是以聚合的方式进行传播，从而减少节点需要处理的消息数量。通过工作份额，我们减少了带宽使用量和交易复制工作量，相比逐个传播交易的方式更为高效。
Quai 的环境效率策略
Ehan:
工作量证明常常因高能耗而受到批评。鉴于 Quai Network 使用合并挖矿，你们如何应对传统 PoW 系统带来的环境问题？采取了哪些措施来优化能源效率？
Karl:
有趣的是，在协议本身中，我们不需要对能效进行额外优化，只需最大化吞吐量即可。比特币的问题是它使用了大量能量却只能处理相对较少的交易，效率非常低下。而通过将 Quai 的吞吐量提高到 1 万倍甚至更多，我们可以显著减少每笔交易的能耗，令其可能比比特币高效 1 万倍。
不过我认为比特币的能耗问题被过度批评了，实际上它与可再生能源有着很好的协同关系。以德州为例，夏季期间我们超过一半的能源来自可再生能源，这部分是因为德州有大量的矿工，他们可以在能源生产中断或需求激增时关闭设备。这种可调度性使德州能够维持高比例的可再生能源使用。我相信，目前比特币的能源大约有 60% 是由可再生能源提供的。Quai Network 的激励机制也设计为支持类似的动态，鼓励以灵活和可持续的方式使用可再生能源。
Quai Network 在隐私保护和跨链互操作性方面的优势
Ehan:
Quai Network 在应对未来区块链趋势方面有哪些独特优势，比如隐私保护和跨链互操作性？
Karl:
在隐私方面，我们有 Qi，“能源美元”，它基于 UTXO 账本，具有类似现金的属性。虽然它没有像 Monero 那样完全不可追踪，但在日常使用中，Qi 能提供类似于使用现金的隐私性。
在跨链互操作性方面，Quai 的分片和链是完全可组合和互操作的，且与 EVM 兼容。我们只添加了一个用于跨链交互的操作码，用户只需要知道地址或合约以及要发送的金额，系统会处理分片和路由问题。
Ehan:
还有什么想和我们分享的吗？Quai Network 有没有什么即将推出的计划？
Karl:
我们目前专注于构建一个可扩展的工作量证明系统。我们的测试网将于 15 号启动，目标是在年底之前发布主网。
