去中心化計算機的“新故事”：Quilibrium 會是下一個 ICP 嗎？

1. 報告要點

1.1 核心投資邏輯

• Quilibrium 試圖在傳統互聯網的計算能力和區塊鏈的去中心化之間找到一個"平衡"，並為此設計了一套獨特的去中心化雲計算架構
• Quilibrium 構建了一套基於數據庫的操作系統，在開發體驗上更貼近傳統軟體，可能將會吸引更多的傳統軟體開發者，以及方便目前的 Web3 開發者構建更加複雜的加密應用
• Quilibrium 的設計強調安全和隱私，對於不希望暴露敏感數據，又期望使用加密技術的企業來說具備較大的吸引力；對於個人來說，Farcaster 的初步破圈也證明了去中心化應用在獲取用戶以及產生收益方面的長期潛力
• 創始人兼 CEO Cassie Heart 是前 Coinbase 高級工程師、Farcaster 開發者，團隊擁有豐富的經驗、穩定的交付能力和鮮明的個性

1.2 主要風險

• 項目處於非常早期的階段，主網尚未發布，且項目複雜度較高，技術可行性和市場需求的驗證尚未完成
• 短期內可能會面臨來自知名度更高的 Arweave AO 在用戶心智和開發者方面的競爭
• 沒有固定的通證模型，代幣釋放速率可能不穩定，對於投資者來說增加了一定風險

1.3 估值

由於 Quilibrium 尚處於非常早期的階段，我們暫時無法得出項目的準確估值。但從流通市值和全流通市值來看，相比概念有重合度的其他市場玩家，Quilibrium 目前的市值具備一定的吸引力。

2.業務分析

Quilibrium 自己定位為"去中心化的互聯網層協議，提供雲計算的便利而不犧牲隱私或可擴展性" ，以及"去中心化的 PaaS 解決方案"。針對這一定位，本部分將圍繞以下幾個問題對 Quilibrium 的業務進行闡述。

• 傳統互聯網的雲計算有什麼問題？
• 我們為什麼需要（又）一個去中心化的計算機？
• 與目前主流的區塊鏈設計相比，Quilibrium 有什麼特殊之處？

來源：Cassie Heart 的 Farcaster 帳號

2.1 業務定位

2.1.1 從計算談起

無論在 Web2 還是 Web3， "計算"都是一個至關重要的概念，是應用開發、執行和擴展的動力來源。

在傳統互聯網架構中，計算任務通常由中心化的伺服器完成。雲計算的出現提高了計算的可擴展性、可訪問性和成本效率，並逐漸取代傳統計算成為主流。

從服務內容看，大型雲服務商提供的雲服務模型通常可以分為基礎設施即服務 (IaaS) , 平台即服務 (PaaS) 和軟體即服務 (SaaS) 三大類，分別對應不同需求和能力的主體，提供對資源的不同級別的控制能力。一般終端用戶比較熟悉的是 SaaS。PaaS 和 IaaS 主要面向開發人員。 來源：Lydia @ Mint Ventures 來源: S2 Lab, Lydia @ Mint Ventures

在以太坊等主流區塊鏈中，計算通常由去中心化節點完成。這種方式不依賴中央控制的伺服器，每個節點在本地執行計算任務，並通過共識機制確保數據的正確和一致，但去中心化計算的能力和處理速度通常無法與傳統雲服務相比。

而 Quilibrium 試圖在傳統互聯網的計算能力和可擴展性，以及區塊鏈的去中心化之間找到一個"平衡"，為應用開發開闢新的可能。 來源: Cassie Heart 的直播錄屏

2.1.2 計算機系統的中心化問題

對於大部分終端用戶來說，計算機的中心化問題並不易於感知。這是因為終端用戶直接面對的大多是硬體層面的計算機系統。我們的 PC、手機等設備分散在世界各地，並在個人控制下獨立運行。這種分佈式的物理存在使得計算機系統在硬體層面不一定中心化。

與相對分散的硬體形成對比的是，現有的計算機系統在網絡架構和雲計算服務層面明顯更加中心化------亞馬遜 AWS, 微軟 Azure, Google Cloud 在 2024 年一季度的雲服務市場份額超過 67%，與後來者拉開了顯著的差距。 來源：Synergy Research Group

並且，作為 AI 浪潮"賣水人"，雲服務商強者恆強的趨勢似乎還在延續。微軟 Azure 作為 OpenAI 的獨家雲服務提供商，近一年的業績增速一改往日頹勢，呈現出加速增長的態勢。在微軟 2024 財年第三財季（即 2024 自然年一季度）財報中，Azure 和其他雲服務的收入增長了 31%，高於市場預期的增長 28.6%。 來源: Microsoft, Lydia @ Mint Ventures

除了市場競爭層面的考量，中心化的計算機系統帶來的隱私和安全問題也愈發得到關注------幾家大型雲服務商的每一次宕機都會產生大範圍的影響。數據顯示，從 2010 年至 2019 年間，AWS 累計出現過 22 次突發故障，年均故障次數達 2.4 次。除了亞馬遜自身的電商業務受影響之外，使用 AWS 的 Robinhood、迪士尼、Netflix、任天堂等公司的網絡服務也大規模中斷。

2.1.3 去中心化計算機的提出

在此背景之下，去中心化計算機的必要性被反復提出。由於近年來中心化雲服務商越來越多地採用分佈式架構，通過在多個地點複製數據和服務來避免單點故障，以及通過邊緣存儲來提升性能，去中心化計算的敘事重點逐漸轉移到數據安全、隱私、可擴展性和成本效益上。

我們首先來辨析幾個由不同項目提出來的去中心化計算機的概念，它們的共同特徵是希望通過分散數據存儲和處理，構建一個全球性的分佈式計算平台，支持去中心化應用的開發。

• 世界計算機 (World Computer): 一般指以太坊，提供一個全球性的智能合約執行環境，其核心功能是去中心化的計算和智能合約的全球統一執行
• 互聯網計算機 (Internet Computer): 一般指由 Dfinity 基金會開發的 ICP，目標是擴展互聯網的功能，實現去中心化的應用直接在互聯網上運行
• 超 並行計算機 (Hyper Parallel Computer): 一般指由 Arweave 提出的 AO 協議，是一種基於 Arweave 網絡運行的分佈式計算系統，特點是高並行性和高容錯性

值得注意的是，ICP, AO 和 Quilibrium 都不是傳統意義上的區塊鏈。它們不依賴線性的區塊排列結構，但保持了區塊鏈的核心原理如去中心化、數據不可篡改等，可以被視為是區塊鏈技術範疇的自然擴展。雖然 ICP 至今未能將其宏圖偉業落實，但 AO 和 Quilibrium 的出現確實帶來了一種影響 Web3 未來的新可能性。

下表對比了三者的技術特點和應用方向，以期幫助讀者理解 "Quilibrium 是否會重蹈 ICP 覆轍"，以及同樣作為去中心化計算的前沿解決方案，Quilibrium 和被稱為"以太坊殺手"的 AO 有什麼區別。

2.2 共識機制

在傳統區塊鏈中，共識機制處於一個較為抽象和核心的層面，它定義了網絡如何達成一致、如何處理和驗證交易以及其他操作。不同的共識機制選擇將影響網絡的安全性、速度、擴展性和去中心化程度等。

Quilibrium 的共識機制被稱為"有意義的工作證明" (Proof of Meaningful Work/PoMW)，礦工被要求完成對網絡有實際意義的工作，比如數據存儲、數據檢索、網絡維護等。PoMW 共識機制的設計整合了如密碼學、多方計算、分佈式系統、數據庫架構和圖論等多個領域，旨在降低對單一資源 (如能源或者資本) 的依賴，確保網絡的去中心化程度，以及在網絡規模擴大的同時也能保持安全性和擴展性。

激勵機制是確保共識機制能夠順利運行的關鍵。Quilibrium 的激勵分配不是靜態的，而是會根據網絡狀態動態調整，以保障激勵與需求相匹配。Quilibrium 還引入了多重證明機制，允許一個節點驗證多個數據片段，在節點和核心資源不足時依然可以維持網絡運行。

我們可以用一個簡化的公式來理解礦工的最終收益，其中單位獎勵會根據網絡規模動態調整。

收益=評分×單位獎勵

評分的計算基於多種因素，具體公式如下：

其中，各個參數定義如下：

1. Time in Mesh for Topic: 參與時間長、穩定性高，評分越高
2. First Message Deliveries for Topic: 首次傳遞消息的次數越多，評分越高
3. Mesh Message Delivery Rate/Failures for Topic: 傳遞率高且失敗率低的節點評分更高
4. Invalid Messages for Topic: 傳遞無效消息的次數越少，評分越高

以上四個參數的加權總和將會有一個主題上限 (TC)，作用是將該數值限制在一定範圍內，從而避免某些參數過大導致的評分不公

5. Application-Specific Score: 由特定應用定義的評分
6. IP Collocation Factor: 來自同一IP地址的節點數越少，評分越高

來源: Quilibrium Dashboard

Quilibrium 目前在運行的節點數已經超過 6 萬，實際運行中的節點收益可能會根據每個版本之間參數權重的不同而有所波動。在 v1.4.19 版本以後，礦工收益可以實時查看，但需要等主網上線後才可以領取。

2.3 網絡架構

Quilibrium 的核心業務是去中心化的 PaaS 解決方案，其網絡架構主要由通信、存儲、數據查詢和管理、操作系統構成。本節將重點介紹其設計方案相對於目前主流區塊鏈的不同之處，對技術細節和實現方式感興趣的讀者可以查閱官方文檔和白皮書。

2.3.1 通信

作為網絡的基礎建構， Quilibrium 的通信由四部分構成。

a.密鑰生成

Quilibrium 提出了一種基於圖論的 PCAS (Planted Clique Addressing Scheme) 密鑰生成方式。和傳統區塊鏈技術相似，PCAS 也使用了非對稱加密------每個用戶擁有一個公鑰和一個私鑰，公鑰可以公開，用於加密信息或驗證簽名；私鑰則保密，用於解密信息或生成簽名。兩者的區別主要在於密鑰的生成方式、表現形式以及應用方向上（見下表）。

b. 端到端加密

端到端加密 (E2EE) 是確保節點之間通信安全的關鍵組件，只有通信雙方可以看到明文數據，即使是幫助傳遞信息的系統或中介也無法讀取信息內容。

Quilibrium 採用了一種名為 Triple-Ratchet 的端到端加密方法，相比傳統的 ECDH 方案提供了更高的安全性。具體來說，傳統方案通常使用單一的靜態密鑰，或定期更新密鑰，而 Triple-Ratchet 協議會在每次通信後都更新密鑰，從而實現 前向保密 、泄露後保密、可否任性、重播保護、無序消息傳遞等功能。這種方案特別適合群組通信，但相對而言複雜性和計算成本也較高。

c. 混合網路由由

混合網絡 (Mixnets) 是一個黑盒子，可以接收發送者的信息，並將它們傳遞給接收者，而外部攻擊者即使能訪問到黑盒子外的信息，也無法將發送者和接收者關聯起來。

Quilibrium 採用了 RPM (Random Permutation Matrix) 技術，提供了一個在結構上複雜且難以被外部及內部攻擊者破解的混合網絡架構，在匿名性、安全性和可擴展性方面具有優勢。

d. 點對點 通信

GossipSub 是一種基於發布/訂閱模型的點對點消息傳遞協議，在區塊鏈技術和去中心化應用 (DApps) 中應用廣泛。 Quilibrium 的 BlossomSub 協議是對傳統 GossipSub 協議的一個擴展和改進，目的是提高隱私保護，增強抵抗 Sybil 攻擊的能力，並優化網絡性能。

2.3.2 存儲

大多數傳統區塊鏈使用加密哈希函數作為基本的數據完整性驗證工具，並依賴於共識機制來確保網絡一致性，這樣的機制有兩個主要的局限性：

• 通常不包括對存儲時間的驗證，對於抵禦基於時間或計算能力的攻擊沒有直接的機制
• 存儲和共識機制通常較為分離，可能導致數據同步和一致性上的問題

Quilibrium 的存儲方案使用了可驗證延遲函數 (VDF) 設計，創建了一個時間依賴性的鏈式結構，並集成了存儲和共識機制。結合下圖，可以總結出這種方案的幾個特點：

• 輸入處理：通過使用如 SHA256 和 SHAKE128 等哈希函數處理輸入，任何數據的微小變化都會導致哈希值的顯著不同，從而使數據更難被篡改、更易於驗證
• 延遲保證：計算過程被故意設置為耗時的。計算任務必須按順序執行，每一步都依賴於前一步的結果，無法通過增加計算資源來加速進程，以確保輸出是基於連續和確定時間的計算得到的。由於生成過程無法並行化，任何試圖重新計算或更改已經公布的 VDF 結果的行為都需要相當長的時間，這為網絡參與者提供了足夠的時間來檢測和響應
• 快速驗證：驗證一個 VDF 結果所需的時間遠少於生成這個結果所需的時間，通常只需要對最終結果進行一些數學檢驗或者利用一些輔助數據來確認結果的有效性

來源: Quilibrium 白皮書

這種基於時間證明的鏈式結構不依賴傳統區塊鏈中塊的生成，理論上可以減少 MEV 攻擊和搶跑現象。

2.3.3 數據查詢和管理

傳統區塊鏈大多使用簡單的鍵值存儲或 Merkle Tree 來管理數據，這種結構在表達複雜關係和支持高級查詢方面通常較為受限。並且目前大多數區塊鏈系統在節點執行查詢時不提供內置的隱私保護機制，這也是零知識證明等隱私增強技術提出的背景。

Quilibrium 提出了一種 "無記名超圖" (Oblivious Hypergraph) 構架，結合了超圖結構和無記名轉移 (Oblivious Transfer) 技術，可以在保持數據隱私性的同時支持複雜的查詢能力。具體來說：

• 超圖結構：允許邊連接多個頂點，增強了表達複雜關係的能力。這種結構可以直接映射多種數據庫模型，使得任何類型的數據關係都可以在超圖上表達和查詢
• 無記名轉移技術：即使是處理數據的節點也無法了解正在訪問的具體數據內容，增強了數據查詢過程中的隱私保護

2.3.4 操作系統

操作系統並不是一個區塊鏈原生的概念。大多數傳統區塊鏈主要關注共識機制和數據的不變性，通常不提供複雜的操作系統級別功能。比如以太坊雖然支持智能合約，但其操作系統功能相對簡單，主要限於交易處理和狀態管理。

Quilibrium 設計了一種基於其超圖數據庫的操作系統，並實現了常見的操作系統原語，例如文件系統、調度器、類似 IPC 的機制、消息隊列、控制鍵管理等，這種直接在數據庫上構建操作系統的設計可以為開發複雜的去中心化應用提供支持。 來源: Quilibrium 白皮書

2.4 程式語言

Quilibrium 的開發使用 Go 作為主要程式語言，也結合了 Rust 和 JavaScript。Go 語言的優勢在於其處理並發任務的能力、簡潔的語法以及活躍的開發者社區。根據 Tiobe 發布的程式語言排行榜，Go 語言近年的排名上升明顯，在最新的 6 月榜單中已經位列第 7 名。同樣使用了 Go 語言做底層開發的區塊鏈項目還有以太坊、 Polygon 和 Cosmos。 來源: Quilibrium 來源: Tiobe

3.項目情況

3.1 項目歷史和路線圖

Quilibrium 的白皮書發布於 2022 年 12 月，其路線圖大致分為 3 個階段：Dusk, Equinox 和 Event Horizon。

Quilibrium 目前仍處於非常早期的階段，團隊以兩周為單位進行網絡的更新迭代，目前的最新版本為 v1.4.20。由於團隊刪除了路線圖的 1.5 階段，網絡的 1.4 版本之後將直接升級到 2.0 版本。2.0 版本也即主網，是 Dusk 階段的結尾，預計將在七月下旬正式推出，屆時將允許 $QUIL 的橋接。

根據暫定計劃，Equinox 和 Event Horizon 階段將為流媒體、AI/ML 模型訓練等更高級的應用提供支持。

3.2 團隊和融資

Quilibrium 的創始人/ CEO 是 Cassie Heart。在創立 Quilibrium 之前，她是 Coinbase 的高級軟體工程師，在軟體開發和區塊鏈領域擁有超過 12 年的經驗。

由於 Cassie 對中心化的社交媒體平台持反對態度，她本人以及 Quilibrium 的項目帳號主要活躍於 Farcaster。Cassie 的 Farcaster 帳號擁有超過 31 萬關注，其中包括以太坊創始人 Vitalik。Cassie 同時也是 Farcaster 的開發者。

從 Quilibrium 的開發者數據面板上看，Quilibrium 項目的開發自 2023 年 4 月開始，隨後一直穩定進行。顯示的開發者共有 24 位，主力是 Cassie Heart (Cassandra Heart)。 來源: Quilibrium

Quilibrium 的團隊尚未公開其融資歷史和投資機構。

3.3 通證模型分析

$QUIL 是 Quilibrium 的原生代幣，採用 100% 公平發射的形式，所有代幣產出均來自節點運行。團隊本身運營一小部分節點，但擁有的代幣占比不到 1%。

$QUIL 沒有固定的通證模型，代幣總供應無上限，但是會根據網絡採用的速度動態調整------網絡規模增加時，會相應釋放更多的代幣作為節點激勵；若規模增長放緩，相應的代幣釋放速度也會降低。

下表是團隊和社區成員對代幣釋放時間表做出的預測，目前的流通量為 3.4 億 ，預計最終供應量將收斂於 20 億左右，具體的釋放情況還需視生態發展而定。 來源：@petejcrypto

3.4 風險

Quilibrium 現階段潛在的風險點包括：

• 項目處於非常早期的階段，主網尚未發布，且項目複雜度較高，技術可行性和市場需求的驗證尚未完成
• 短期內可能會面臨來自知名度更高的 Arweave AO 在用戶心智和開發者方面的競爭
• 沒有固定的通證模型，代幣釋放速率可能不穩定，對於投資者來說增加了一定風險

4. 估值

類公鏈的基礎設施估值本身就是一個非常複雜的過程，涉及 TVL、鏈上活躍地址、dAPP 數量、開發者社區等多個維度，而 Quilibrium 尚處於非常早期的階段，Arweave AO 的代幣 $AO 也尚未開放交易，因此我們暫時無法得出項目的準確估值。

我們在此列出與 Quilibrium 具有一定概念重合度的項目流通市值和全流通市值（數據截至 2024 年 6 月 23 日)，供大家參考。 來源：CoinGecko, 數據截至 2024 年 6 月 23 日

5. 參考內容與致謝

本文的寫作需要感謝海哥 (@PleaseCallMeWhy)、藍哥和 Connor 的審閱和意見。

• https://quilibrium.com/quilibrium.pdf
• https://paragraph.xyz/@quilibrium.com
• https://dashboard.quilibrium.com/
• https://www.youtube.com/watch?v=Ye677-FkgXE\&ab_channel=CassandraHeart
• https://dune.com/cincauhangus/quilibrium
• https://source.quilibrium.com/quilibrium/ceremonyclient/-/graphs/main?ref_type=heads
• https://www.tiobe.com/tiobe-index/
• https://www.blocmates.com/meal-deal-research-reports/quilibrium-crypto-not-blockchain-long-live-the-internet
• https://www.statista.com/chart/18819/worldwide-market-share-of-leading-cloud-infrastructure-service-providers/
• https://s2-labs.com/admin-tutorials/cloud-service-models/
• https://medium.com/@permadao/%E5%8E%BB%E4%B8%AD%E5%BF%83%E5%8C%96%E4%BA%91%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E8%BF%9B%E5%8C%96%E5%8F%B2-%E4%BB%8E-dfinity-ic-%E5%88%B0-arweave-ao-839b09b4f3ff
• https://www.microsoft.com/en-us/investor/earnings/FY-2024-Q3/press-release-webcast
• https://x.com/perma_daoCN/status/1798565157435830416
• https://x.com/Pow2wer/status/1802455254065402106