CPoC共识与QitChain Network下的经济体系

作者：Akechi

一、导语

从2008年开始，区块链技术走到今天已经整整经过了十四年的时间。在这十四年里，区块链的应用从单纯的数字资产扩展到基于分布式架构的游戏、收藏品，再到信息存储、内容检索、贷款服务等等，可谓层出不穷。但无论何时，只要谈及区块链技术，有一个关键词却是任何人都难以绕开的，那就是其经济通证的最底层逻辑——共识。

作为第一个被提出的共识，PoW（工作量证明）时至今日，依然是行之有效的经典共识之一；而随着技术的不断发展，许多新的共识也应运而生，并为许多新的数字资产提供了坚实的地基，如PoS（权益证明）、PoA（权威证明）等等。由于共识在数字资产经济中的作用如此重要，因此，如果在谈及任何数字资产的经济架构时不提及“共识”这一概念，那么所有的讨论内容都不过是无根之木而已。

QitChain的通证QTC所采用的共识是CPoC(条件性容量证明)，在整个数字资产的共识领域，CPoC可以算得上是一位“后起之秀”，它集成了PoW、PoS、PoC（容量证明）等优秀共识的一些长处。因此，在讨论QitChain Network的经济体系的时候，首先介绍作为其基础的CPoC共识，是一件很有必要的事。而CPoC又可以被认为是在PoC共识的基础上的一个优秀的衍生和发展。因此，为了便于对CPoC理解，我们先简要地介绍一下PoC共识。

二、荣光的先行者：PoC共识

与传统的PoW不同，PoC共识的区块奖励交由存储服务商的普通硬盘而非专业定制的存储系统（ASIC）来完成。参与QTC资产竞争的存储服务商将使用其磁盘空间存储取代内存算力计算的方式进行QitChain区块记账权的竞争，存储服务商需要先将计算好的哈希值存入硬盘（该过程被称为P盘），然后根据前一区块的哈希值与签名进行计算，而率先计算出符合要求的存储服务商将获得记账权和通证奖励。相比传统的共识而言，CPoC有两个明显的优势：

首先是抗ASIC（专用集成电路）系统性。随着以BTC为代表的，采用PoW为共识的通证的价格水涨船高，专门用于进行区块记账权竞争作业的ASIC机器也应运而生。ASIC机器价格昂贵，只有为竞争记账权而专门组成的企业联盟有能力支付其成本，从而造成区块记账权的垄断；同时ASIC机器在运作的时候将大量消耗电力资源，高昂的电费不仅令普通人望而却步，也对电力资源带来了巨大的无价值损耗。

其次是抗马太效应性。随着采用PoS共识的ETH2.0主网上线，区块记账权竞争的过程由算力计算转换为节点质押。而毫无疑问，在采用PoS的共识通证中，质押通证多的用户将会更容易获得新的数字通证奖励，从而引发经济学中的“马太效应”，造成强者恒强，弱者恒弱的局面，毫无疑问地有违分布式数字资产的设计初衷。

可以很明显地看出，相比于作为前辈的PoW与PoS共识,PoC明显有着出块能耗低与更加公平的分布式记账权竞争这两大优势，因而在其基础上也催生了包括BHD、BTT和IFPS等优秀项目。

但我们必须也同时看到PoC共识所存在的隐忧。尽管硬盘的低廉价格让任何用户、参与区块记账权竞争都成为可能，但同样的原因也可能带来用户之间的“硬盘购买竞赛”，从而形成硬盘容量上的恶性竞争。尽管令人人都有参与的资格是大多分布式项目所追求的目标，但一个过低的门槛也许并非是一件全然的好事。

三、CPoC共识：后起之秀，青出于蓝

尽管自出生起，区块链业界就囿于“不可能三角”的原罪，但一代又一代的区块链从业者对于相对更好的分布式架构的追求从未停止。作为QitChain Network的共识基础，CPoC在PoC共识的基础上再次进行了改进，使其除了低能耗、抗马太效应的特性之外，还具有额外的优势：

在PoC的基础上，CPoC共识吸纳了PoS的“质押”机制。尽管CPoC同样允许用户单纯使用硬盘空间进行区块记账权竞争；但同时，如果用户用于愿意使用他们的数字资产QTC进行质押，则他们的收益会更高——在这一点上CPoC与PoS相似。除此之外，作为对头部用户的激励，CPoC还设计了一个新的奖励举措，即对于全网数字资产质押最多的用户，他们还将获得一些额外的数字资产作为奖励——例如我们今天讨论的分布式搜索引擎QitChain，其主网中质押数字资产最多的前十大节点可以获得更多的通证奖励。

回顾这两个小节的内容，我们不难看出，CPoC在相当大的程度上真正做到了“博采众家之长”。总结起来，相比起它的先行者们，CPoC成功地克服了它们的以下四点劣势：

算力集中化与ASIC化问题：在使用PoW作为共识的数字资产项目中，为了凝聚更多的算力，争夺记账权的企业往往结成联盟，并大规模使用特化的ASIC机器来以期得到更高的预期收益。这种行为自发地让算力出现集中，个人用户没有任何办法与机构相抗衡。

能耗问题：该问题同样出现在使用PoW作为共识的数字资产项目中，由于这种类型的数字资产的产生需要大量的密码学计算，因此会产生极大的电力功耗。例如以2022年2月1日的用电量为基础进行简单估算，则该年的年用电量将会高达204.5TWH，相当于泰国一年的总用电量。

Figure 1: BTC挖矿能耗估算，图片来源：https://digiconomist.net/bitcoin-energy-consumption

元资产集中化问题：该问题主要出现在采用PoS共识的项目中。尽管PoS通过资产质押分红的方式解决了PoW共识所带来的能耗问题，但配置在开发团队和早期入局者让他们能够占据远胜于后来人的先机。例如曾经显赫一时的EOS项目只有21个记账权的竞争者，而更多的参与者甚至连出块的权力都得不到，而这也是该项目如今泯然众人的重要原因之一。

传统Poc项目系统激励设计问题：折翼于该问题下的典型代表是Burst。作为率先采用PoC共识的项目，Burst也曾一度风头无两，但由于其最初并未设计合理的顶层激励，使得大量通证被先期入局的矿工几乎零成本挖到，而后期进入的参与者难以获得合理的激励，因此最终走向式微。

通过以上部分我们可以看出，QitChain选择了在当前阶段新颖且相对合理的CPoC共识，并将主赛道放在分布式搜索这一直面用户的细分领域上，可见其的确身怀抱负与野心。虽然共识是决定项目成败的基础，但一个好的共识并非确保项目成功的唯一因素。在接下来的篇章里，我们将讨论QitChain的经济系统的合理性，以期对该项目有着更加全面的了解与清晰的预期。

四、高屋之瓴：存储服务商的工作与QitChain的数字资产模型

区块链作为一种密码学技术的产物，本身并不带有资产属性；但在实地运用中，以依附于区块链的对应数字资产为核心所形成的经济体系却左右着区块链项目本身的兴衰。因此，在讨论QitChain前景的时候，其经济体系必然是一个不能被忽略的内容。

一般而言，在我们讨论经济体系相关的话题的时候，我们一般从两个层面进行讨论：第一，是存储服务商如何工作，并怎样获得区块奖励的过程；第二，则是整个项目的基础经济模型。现在，我们来依次讨论这两个问题。

QitChain的存储服务商的工作流程

存储服务商为QitChain项目提供服务，并由此获得数字资产奖励的流程是一个难以回避的话题。一般来说，门槛越低、流程越简单、回报越高的项目更会获得服务商们的青睐。我们将在下文中简单讨论一下服务商的工作流，囿于篇幅长度和可读性，我们在这里只介绍其工作流程。至于其内在的技术原理，我们将在后面的文章做详细讨论。

P盘：这是整个流程的第一步，存储服务商需要在本地硬盘生成plot文件并将其填满整个硬盘，plot文件经过Shabal函数进行加密。相比其他的SHA256类型的加密，Shabal函数具有更好的抗ASIC性，因此能够避免专业定制的存储系统所带来的算力碾压。服务提供商将根据含有自己公钥的哈希值，综合Shabal算法填充硬盘空间。自然的，越大的硬盘空间可填充的哈希值越高，从而越容易在难度竞争中取胜。

nouce生成：nouce是和plot文件同时生成的一种特殊字节，每个随机的nouce包含一个256KB的数据，而这条数据是存储服务商赖以打包区块而获得资产奖励的钥匙。

打包：存储服务商会监听整个Qitchain网络，每次收到一个块，服务商就会自动开始下一个块的打包过程。每当主网中生成一个区块，该区块的哈希值就会发送给存储服务商，而服务商则会在该哈希值中寻找最为匹配的nouce，这个nouce将会转化为时间戳。之后这个时间戳将会被广播给整个Qitchain网络。

验证：QitChain的节点会在收到区块之后对其进行合法性校验。而通过校验的存储服务商将获得该区块的记账权，以及该区块内的QTC通证作为奖励。

QitChain的数字资产模型

根据QitChain团队所提供的白皮书，其数字资产QTC共计发行1.05亿枚，每3分钟打包完成一个大小为2M的数据块，获得该数据块记账权的存储服务商将获得75枚QTC通证的奖励。该收益将在区块高度达到420,000的时候开始减半，而此后每当区块新增700,000高度的时候，收益都会再减半一次，直至1.05亿枚通证全部发放完毕。

QitChain拥有一个无论对于QitChain Network基金会还是存储服务商而言都显得相对公平的数字资产分配方案。其团队在官网发布的QTC分配方案如下：

Figure 2: QitChain数字资产QTC分配比例图，图片来源：https://qitchain.net/?ref=producthunt

从上图中可以看出，总数量为1.05亿枚的QTC通证，除却5%和15%的资产被分别划归到QitChain Network基金会和搜索研发实验室之外，剩下的80%都由存储服务商竞争获得。而由于QTC采用了CPoC的独有机制，因此服务商所竞争的数字资产也分成了两个部分——64%的资产由服务商进行常规竞争，而另外的16%则成为了各个质押节点的奖励分配。

五、结语

在以上的文章中，我们大致梳理了QitChain项目的共识与经济体系。总的来说，QitChain从其硬性条件上看来，确然是一个可圈可点的优秀项目。然而，区块链向来是一条充满契机与戏剧性的赛道，默默无闻却一鸣惊人的项目诚然不少，而被一致看好却最终难孚众望的失败之作也比比皆是。因此，尽管我们相对认可QitChain Network的技术底层与经济体系，但对其在未来市场上的表现，我们依旧抱持谨慎的乐观态度。一言以蔽之——试玉要烧三日满，辨材须待七年期。

参考资料

Qitchain Network, QitCoin Whitepaper v2.0

金色财经，《CPoC共识机制是什么？一文秒懂创新机制》，https://www.jinse.com/news/blockchain/1173150.html 

Jane|达瓴智库，《共识决定成败？一文读懂区块链共识机制》，达瓴智库公众号

Jane|达瓴智库，《一文读懂web3.0数据存储时代的经济激励模型》，达瓴智库公众号