面對智能合約商業(yè)應用的局限，量子鏈平臺做了哪些實踐？

文|巴比特資訊

2月10日訊，作為比特幣的底層基礎技術(shù)——區(qū)塊鏈，最初是為了解決點對點數(shù)字貨幣系統(tǒng)中的“雙重花費”問題。而很快地，區(qū)塊鏈技術(shù)就被證明其作用不僅僅局限于允許個人之間在無需信任任何諸如銀行、清算機構(gòu)等第三方中介機構(gòu)的情況下進行“數(shù)字現(xiàn)金”的交換。

2013年，年僅19歲的數(shù)字貨幣研究者Vitalik Buterin對比特幣去中心化交易模式進行了拓展，使其可以執(zhí)行更加復雜的、基于二進制條件的交易。例如，當且僅當條件(如某個產(chǎn)品或某項服務交付時)滿足，則會自動觸發(fā)付款，且不可逆。這意味著，在區(qū)塊鏈上自主執(zhí)行的智能合約的構(gòu)想被重新提出——允許匿名的參與者在沒有律師、警察或法庭指令作為背書的前期下直接進行交易，將無中介的P2P商務提升至一個全新的高度。

后來，Vitalik和他的團隊更進一步，將智能合約的概念做了進一步拓展。考慮到智能合約是基于二進制操作的，Vitalik建議使用分散編程語言實現(xiàn)應用程序的編寫，而無需部署集中式服務器。因此，以太坊應運而生。

然而，這些令人興奮的功能需要付出相應的代價：為了保持智能合約平臺的復雜性，需要將比特幣實用性和完善的交易模型做一定程度上的修改，從而滿足以太坊區(qū)塊鏈的需求，而這正是以太坊復雜點和難點所在。作為一個穩(wěn)定運行了將近8年的系統(tǒng)，比特幣逐步完善了源代碼，并推出了輕量級的、移動端的應用和網(wǎng)關(guān)服務;反觀以太坊，盡管有極大的潛能，由于仍在持續(xù)的完善開發(fā)中，還不適用于大規(guī)模的部署應用。

因此，探索區(qū)塊鏈、智能合約的商業(yè)應用路徑，連接區(qū)塊鏈與商業(yè)的鴻溝，成了區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)的首要目標和障礙。據(jù)外媒《福布斯》雜志網(wǎng)絡版報道，區(qū)塊鏈架構(gòu)師團隊量子鏈Qtum即將發(fā)布一套基于比特幣UTXO模型與以太坊虛擬機技術(shù)的權(quán)益證明智能合約平臺，作為國內(nèi)首個基于UTXO模型的POS智能合約平臺，Qtum也對智能合約的商業(yè)化應用做了相關(guān)嘗試。

據(jù)了解，該平臺近日成功獲得超100萬美金的投資，投資支持者包括快的打車創(chuàng)始人陳偉星，以太坊早期參與者和Jaxx wallet CEO Anthony Di Iorio，新加坡管理大學教授 David Lee，區(qū)塊鏈技術(shù)投資人沈波，中國天使投資人李笑來等。那么，除了業(yè)內(nèi)常見的轉(zhuǎn)用PoS共識證明等，Qtum團隊還有哪些探索呢?

比特幣核心和EVM的結(jié)合：Qtum虛擬機(QVM)

雷鋒網(wǎng)此前也曾報道過，量子鏈是Qtum開源社區(qū)開發(fā)的比特幣和以太坊之外的第三種區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)，同時結(jié)合兩者的優(yōu)勢。從技術(shù)角度來看，在Qtum的系統(tǒng)中，信息可以通過價值傳輸協(xié)議(Value Transfer Protocol)來實現(xiàn)點對點的價值轉(zhuǎn)移，并根據(jù)此協(xié)議，構(gòu)建一個支持去中心化的應用開發(fā)平臺(DAPP Platform)。據(jù)《福布斯》報道，它將比特幣核心(Bitcoin Core)的可擴展性同加強版EVM結(jié)合，創(chuàng)建了Qtum虛擬機(QVM)，被稱為“全新的范例”。

有一些人士表示，這就是比特幣的分叉，是比特幣腳本語言的擴展，只是又一個代幣平臺。Qtum聯(lián)合創(chuàng)始人、設計者和開發(fā)者帥初并不同意這樣的說法：

“比特幣核心協(xié)議是目前世界上對區(qū)塊鏈代碼測試最徹底的，其網(wǎng)絡包含數(shù)十億美元信任資金，每年花費數(shù)百萬美元為開發(fā)者進行維護與開發(fā)提供支持，但不幸的是，比特幣簡單的腳本語言能做的事情是有限的。”

“比特幣主要用于價值傳輸。而另一方面，以太坊則能用于各類應用案例，但其源代碼卻不如比特幣的穩(wěn)定、安全，”帥初解釋道，“所以，Qtum要實現(xiàn)的新范式就是將比特幣和以太坊的最優(yōu)功能結(jié)合起來。”

這一點與比特幣改善提案(BIPs)“一致”，因為它是基于比特幣未花費交易輸出(UTXO)模型而進行的，而且還能同QVM進行實時交互。

跨平臺兼容性

也就是說，一方面，Qtum拓展了以太坊虛擬機的功能，實現(xiàn)了對基于以太坊開發(fā)的智能合約的兼容;另一方面，Qtum基于比特幣UTXO交易模型的設計也使Qtum可以與比特幣生態(tài)系統(tǒng)兼容。據(jù)介紹，通過Qtum的賬戶提取層，QVM能夠在一個穩(wěn)定且經(jīng)過驗證完善的平臺上運行——而不必再使用以太坊的賬戶模型。

另外，Qtum還實現(xiàn)了向下兼容，即便系統(tǒng)進行了升級，已經(jīng)部署的智能合約仍能在Qtum平臺穩(wěn)定運行。這解決了以太坊開發(fā)者最為棘手的問題之一——他們需要經(jīng)常對應用程序代碼進行修改以滿足持續(xù)變更的以太坊網(wǎng)絡。

公鏈上加建通信層：彌補EVM缺陷

Qtum聯(lián)合創(chuàng)始人、設計者和開發(fā)者帥初表示，得益于以太坊(Etheurum)的網(wǎng)絡的合約執(zhí)行環(huán)境——以太坊虛擬機EVM，以太坊中的合約的編寫和執(zhí)行變得非常簡單。但是，現(xiàn)階段以太坊上面的合約執(zhí)行沒有過多引入外面數(shù)據(jù)的干預，因而也就造成了在顯示商業(yè)場景中的局限性。

鑒于此，在穩(wěn)定運行著的比特幣公鏈的基礎上，Qtum搭建了通信層，并基于以太坊虛擬機(EVM)開發(fā)了量子鏈虛擬機(Qtum Virtual Machine，QVM)，使其能在通信層上進行無縫的交互。這樣創(chuàng)新性的設計彌補了之前以太坊虛擬機的缺陷，使現(xiàn)實商業(yè)社會中智能合約的運行有了可能。

移動端DAPP部署： UTXO模型+量子鏈VM

目前，超過一半的互聯(lián)網(wǎng)流量是由移動設備發(fā)起的。帥初表示，“這促使了去中心化應用(DApps)、智能合約和P2P經(jīng)濟的大規(guī)模應用一定要堅定不移地走移動端策略。”但是，基于以太坊，應用要實現(xiàn)交互需要下載整個區(qū)塊鏈上的信息。也就是說，用戶想要使用基于以太坊的應用，或與以太坊智能合約交互，首先需要下載并同步整個區(qū)塊鏈上的所有信息(目前數(shù)據(jù)量已達50GB)。不同的以太坊客戶端應用，每月還會有1-5GB不等的增長量。

考慮到上述因素，在移動端部署去中心化應用看似難以實現(xiàn)。但是，就比特幣底層區(qū)塊鏈來說，比特幣UTXO模型的一大優(yōu)勢就是其支持輕錢包(lite wallet)應用，輕錢包應用使比特幣用戶無需下載并同步整個區(qū)塊鏈上信息便可與比特幣網(wǎng)絡進行交互。相反，輕錢包使用了簡單支付驗證(SPV)協(xié)議，用戶僅需下載和接收與其交易相關(guān)的區(qū)塊數(shù)據(jù)即可?；谶@樣的優(yōu)勢，Qtum提出了可行方案，即在比特幣UTXO交易模型的基礎上，加入了量子鏈虛擬機，使量子鏈上的應用和設備可以與輕錢包直接交互。這樣，使用手機或平板等移動設備運行智能合約，就像手機錢包轉(zhuǎn)賬一樣簡單安全。

可擴展性、速度和效率

可擴展性、速度和效率一直是區(qū)塊鏈商用的痛點所在。

比特幣和以太坊都使用了類似的共識機制確保區(qū)塊鏈的安全性和一致性。共識機制表示網(wǎng)絡中的所有節(jié)點對結(jié)果進行比對，只有所有節(jié)點對結(jié)果達成一致，該結(jié)果在會被記錄在區(qū)塊鏈上。達成共識有很多種方法，比特幣和以太坊采用了經(jīng)典的工作量證明(PoW)共識機制，即通過提交最準確的工作結(jié)果或計算結(jié)果來證明完成了相應的工作量。工作量證明共識機制使攻擊成本異常高昂，需要控制全網(wǎng)超過51%的算力才有可能發(fā)起攻擊。

無論從能源還是時間的角度，挖礦成本及其高昂。區(qū)塊鏈上數(shù)以萬計的設備也僅是執(zhí)行非功能性的操作，唯一的目的就是使惡意攻擊難以實現(xiàn)。

作為第一個完全去中心化和圖靈完備的區(qū)塊鏈平臺， Qtum使用的是基于權(quán)益證明的共識機制確保區(qū)塊鏈的安全性和一致性。帥初介紹，在PoS環(huán)境里，節(jié)點必須提交一定費用以參與節(jié)點驗證，任何出于惡意的操縱節(jié)點驗證，則會遭到系統(tǒng)自動拒絕。這樣，既不會浪費寶貴的計算資源，還使得攻擊成本高昂且低效。據(jù)雷鋒網(wǎng)此前報道，事實上，以太坊網(wǎng)絡也將面臨同樣的改變。以太坊創(chuàng)始人Buterin曾表示，以太坊共識算法將從工作量證明(PoW)轉(zhuǎn)換成一種替代型權(quán)益量證明(PoS)共識算法，其名稱為Casper。

此外，帥初介紹稱，基于比特幣系統(tǒng)的UTXO交易模型還有一個好處是，Qtum因此實現(xiàn)了多線程、以一定順序同時處理多筆交易的能力，更進一步的提高了Qtum平臺的運行速度和效率。據(jù)介紹，目前Qtum網(wǎng)絡在測試階段可以取得比特幣網(wǎng)絡的10倍左右的交易處理能力。我們知道，以太坊僅能按照時間順序且無法同時處理多筆交易，也就是說，在某一時間點，以太坊上的所有節(jié)點只能執(zhí)行一個交易，而其他交易不得不按照時間順序等待。

連接區(qū)塊鏈與商業(yè)世界：鏈外數(shù)據(jù)接入

盡管區(qū)塊鏈技術(shù)擁有巨大的潛力，企業(yè)、政府和其他傳統(tǒng)組織在實施區(qū)塊鏈解決方案時仍十分艱難。這些組織大多數(shù)并未使用區(qū)塊鏈智能合約，原因是智能合約只能在獨立的區(qū)塊鏈環(huán)境中運行?；谥悄芎霞s的商業(yè)模式的巨大優(yōu)勢也因為這個原因受到了很大的削弱。

為了消除這些技術(shù)和法律上的障礙并充分發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)的潛能，量子鏈引入了主控合約(Master Contract)的概念。所謂主控合約，是指合約觸發(fā)條件來自鏈外，可以接入鏈外。因此，主控合約使得去中心化應用(DApps)和智能合約可以連接現(xiàn)實商業(yè)社會并接收鏈下數(shù)據(jù)，也使其可以被經(jīng)過認證的Oracle或合約仲裁人審計。與此同時，合約的關(guān)鍵要素，如參與方、授權(quán)結(jié)構(gòu)仍被安全的儲存在區(qū)塊鏈上。這樣的理念，在招商銀行的區(qū)塊鏈探索上亦有體現(xiàn)。

據(jù)介紹，這個模式使得基于區(qū)塊鏈的商業(yè)模式可以符合不斷變化的商業(yè)規(guī)則和監(jiān)管要求，同時擁有實時的數(shù)據(jù)接口，并從股票市場、天氣預報、新聞機構(gòu)等數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)，因為在區(qū)塊鏈公鏈上運行真實商業(yè)社會的智能合約可能需要引入外部數(shù)據(jù)，即鏈下數(shù)據(jù)，如金融數(shù)據(jù)、財務數(shù)據(jù)、商業(yè)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、社交數(shù)據(jù)等。

總結(jié)

總的來說，帥初對雷鋒網(wǎng)表示，在未來點對點經(jīng)濟和互聯(lián)網(wǎng)領域，智能合約和去中心化應用擁有巨大的潛力，但是要使其得到廣泛的應用，去中心化應用必須做到降低訪問門檻，方便使用并且可以在終端用戶使用的主流平臺上運行。

“整個區(qū)塊鏈行業(yè)處于早期階段，如何實現(xiàn)區(qū)塊鏈行業(yè)的產(chǎn)品化，以及提升整個行業(yè)的易用性是一個很大的挑戰(zhàn)。目前整個智能合約的行業(yè)應用還處于實驗室產(chǎn)品的階段，還面臨著智能合約的治理和升級、智能合約的安全性審計，智能合約的隱私性保護，智能合約的虛擬機性能，智能合約的監(jiān)管等各種困難和門檻，真正走向商業(yè)應用還需要一段時間。 ”

Qtum基金會預計，今年夏天Qtum平臺就要發(fā)布，其融合比特幣與以太坊底層區(qū)塊鏈的商業(yè)應用探索將取得怎樣的突破，我們且靜觀之。

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