Понимание Qtum: гибридный блокчейн, объединяющий Bitcoin и Ethereum

Qtum представляет собой уникальный подход к дизайну блокчейна, возникший в 2016 году. Вместо того чтобы создавать полностью новую систему с нуля, проект стратегически заимствовал проверенные элементы из двух наиболее известных сетей криптовалют: Bitcoin и Ethereum. Эта гибридная архитектура, основанная на собственной технологии под названием Уровень Абстракции Аккаунтов (Account Abstraction Layer), позволяет Qtum использовать преимущества обеих экосистем при сохранении собственной операционной независимости.

Уникальная архитектура Qtum

Основанный Эшли Хьюстон, Нилом Мальмом и Патриком Дай, Qtum запустил свой основной сетевой протокол в сентябре 2017 года после успешного ICO 2017 года, собравшего 15,6 миллиона долларов. Основное новшество заключается в том, как команда обеспечила совместимость модели транзакций Bitcoin и программируемых возможностей Ethereum. В то время как большинство современных блокчейнов уровня 1 используют полностью новые подходы, Qtum выбрал иной путь, извлекая самые сильные компоненты своих предшественников и объединяя их в единую систему.

Проект работает из Сингапура с дополнительными офисами в Майами и Стокгольме, что отражает его глобальное сообщество разработчиков. Что делает Qtum особенно заметным, так это то, что он не является просто форком или модификацией существующего кода — это сознательный архитектурный выбор объединить два исторически несовместимых подхода в работоспособную систему.

Как Qtum интегрирует UTXO Bitcoin и смарт-контракты Ethereum

Техническая основа Qtum — модель UTXO (непотраченных выходов транзакций), унаследованная от Bitcoin. Эта система учета рассматривает криптовалютные транзакции как последовательность входов и выходов, где отправка средств требует использования предыдущих выходов транзакций. Например, перевод 0,6 BTC может включать объединение выхода на 0,4 BTC и выхода на 0,2 BTC из предыдущих транзакций. Если получатель нужен только 0,3 BTC, оставшиеся 0,1 BTC возвращаются отправителю как новый UTXO.

Эта модель обладает значительными преимуществами: она делает двойные траты легко обнаружимыми (так как потраченные выходы нельзя повторно использовать), а также позволяет параллельную обработку транзакций, поскольку каждый транзакционный выход является независимым. Однако системы UTXO обычно испытывают трудности с реализацией смарт-контрактов, которые обычно требуют ведения балансов аккаунтов, аналогично традиционным банковским системам.

Qtum решил этот технический тупик с помощью своего Уровня Абстракции Аккаунтов (AAL). Эта инновация абстрагирует модель аккаунтов Ethereum от её внутренней реализации, позволяя смарт-контрактам функционировать внутри системы UTXO. При развертывании смарт-контракта AAL преобразует взаимодействия с контрактами в транзакции, совместимые с UTXO, а затем возвращает результаты для выполнения контракта.

Практическая выгода стала очевидной, когда Ethereum добавил поддержку невзаимозаменяемых токенов: архитектура Qtum позволила быстро внедрить ту же функциональность через стандарты QRC-721 и другие (QRC-20, QRC-1155). Аналогично, улучшения Bitcoin, такие как Segregated Witness (SegWit) и Taproot, автоматически стали доступны для Qtum, а сеть может использовать технологии вроде Lightning Network для масштабируемости.

Собственный консенсус Qtum: Взаимный Proof of Stake

Вместо энергоемкого механизма Proof of Work Bitcoin, Qtum реализует собственную систему Proof of Stake (PoS), специально разработанную для предотвращения спам-атак. Модель Взаимного Proof of Stake распределяет награды за блоки между несколькими валидаторами, а не концентрирует их у одного производителя блока.

Когда валидатор успешно создает блок, награда делится поровну между текущим валидатором и девятью предыдущими успешными валидаторами. Кроме того, часть награды задерживается на 500 блоков. Этот дизайн делает экономически невыгодным для злоумышленников точно рассчитывать прибыль от потенциальных атак, повышая стоимость злонамеренных действий и одновременно децентрализуя распределение наград.

Сеть достигает настоящей децентрализации благодаря этой модели — любой может запустить валидаторский узел, для этого достаточно устройства и интернет-соединения, участия в проверке транзакций не требуется разрешение.

Стейкинг на Qtum: офлайн-депозит и супер-стакеры

В августе 2020 года Qtum представил механизм офлайн-стейкинга, который революционизировал участие держателей токенов. Вместо необходимости постоянного онлайн-соединения или сложных взаимодействий со смарт-контрактами, делегаторы просто предоставляют свой адрес кошелька назначенному Супер-Стакеру через договоренность со смарт-контрактом.

Важно, что делегированные токены QTUM остаются в кошельке делегатора с полным контролем — они никогда не блокируются и не переводятся. Делегатор может тратить или отменять делегирование в любой момент без разрешения или ожидания. Супер-Стакер валидирует блоки от имени делегаторов, за что получает награды, которые делятся с участниками за вычетом согласованной комиссии. Делегаторы пассивно накапливают награды, не поддерживая постоянное соединение с сетью, и могут использовать офлайн-решения, такие как аппаратные кошельки, для максимальной безопасности.

Эта инновация значительно снизила барьеры для участия в стейкинге, позволяя держателям токенов получать награды сети без операционной сложности или опасений за хранение.

Токен QTUM: использование и управление

QTUM — это нативная криптовалюта сети, выполняющая несколько ключевых функций. Во-первых, она используется для оплаты транзакционных сборов по модели газа Ethereum, что позволяет сети динамически регулировать стоимость газа во время перегрузок и увеличивать размер блока до 1100 транзакций в секунду на уровне 1 (с дополнительным масштабированием через Lightning Network).

Во-вторых, держатели QTUM участвуют в управлении сетью, голосуя за изменения протокола, такие как корректировка размера блока или изменение комиссий. Эта демократическая модель дает сообществу прямое влияние на параметры сети.

В-третьих, QTUM поддерживает экосистему стейкинга, где как делегаторы, так и супер-стакеры получают награды за блоки, распределяемые с каждым новым блоком. Следуя графику халвинга, награды QTUM периодически уменьшаются, что обеспечивает ограниченность предложения, которое потребуется десятилетия для полного обращения. В конечном итоге, после завершения всех событий халвинга, награды будут поступать только в виде транзакционных сборов.

Значение Qtum в экосистеме блокчейна

Значимость Qtum заключается в его прагматическом подходе к инновациям в блокчейне. Вместо того чтобы отвергать проверенные технологии, команда признала, что модель транзакций Bitcoin и программируемость Ethereum решают разные задачи элегантно. Инженерно объединив их через Уровень Абстракции Аккаунтов, Qtum создал систему, наследующую сильные стороны обеих линий развития.

Эта архитектурная философия контрастирует с многими современными проектами уровня 1, которые ищут новые механизмы с нуля. Для тех, кто рассматривает Qtum как потенциальную платформу для инвестиций или разработки, его стабильность, продуманный дизайн консенсуса и обратная совместимость с улучшениями Bitcoin свидетельствуют о зрелом подходе к инфраструктуре блокчейна.