下一個ICP？詳解去中心化電腦Quilibrium

撰文：Lydia Wu

讀者應知悉：由於Quilibrium 的主網尚未發布，且目前的公開資訊較少，本文中關於激勵機制、經濟模型、融資歷史、路線圖等的描述僅立足於當下的時間點，實際情況在未來可能發生改變。本文的寫作主要出於研究與科普目的，請勿作為投資參考，同時也歡迎同業的批評探討。

1. 報告要點

1.1 核心投資邏輯

• Quilibrium 試圖在傳統互聯網的運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端運算架構
• Quilibrium 建立了一套基於資料庫的作業系統，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 開發者建立更複雜的加密應用
• 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有較大的吸引力；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的長期潛力
• 創辦人兼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

• 專案處於非常早期的階段，主網尚未發布，且專案複雜度較高，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，對投資人來說增加了某種風險

1.3 估值

由於Quilibrium 尚處於非常早期的階段，我們暫時無法得出專案的準確估值。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「去中心化的網際網路層協議，提供雲端運算的便利性而不犧牲隱私或可擴展性」，以及「去中心化的PaaS解決方案」。針對此定位，本部分將圍繞以下幾個問題對Quilibrium 的業務進行闡述。

• 傳統網路的雲端運算有什麼問題？
• 我們為什麼需要（又）一台去中心化的電腦？
• 與目前主流的區塊鏈設計相比，Quilibrium 有什麼特別之處？

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 或Web3， 「運算」都是至關重要的概念，是應用程式開發、執行和擴展的動力來源。

在傳統網際網路架構中，運算任務通常由中心化的伺服器完成。雲端運算的出現提高了運算的可擴展性、可存取性和成本效率，並逐漸取代傳統運算成為主流。

從服務內容來看，大型雲端服務商提供的雲端服務模式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，提供對資源的不同層級的控制能力。一般終端用戶比較熟悉的是SaaS。 PaaS 和IaaS 主要針對開發人員。

來源：Lydia @ Mint Ventures

資料來源: 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運算任務，並透過共識機制確保資料的正確和一致，但去中心化運算的能力和處理速度通常無法與傳統雲端服務相比。

而Quilibrium 試圖在傳統互聯網的運算能力和可擴展性，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 的直播錄影畫面

2.1.2 電腦系統的中心化問題

對於大部分終端使用者來說，電腦的中心化問題並不容易感知。這是因為終端使用者直接面對的大多是硬體層面的電腦系統。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作。這種分散式的物理存在使得電腦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，現有的電腦系統在網路架構和雲端運算服務層面明顯更加中心化－亞馬遜AWS, 微軟Azure, Google Cloud 在2024 年第一季的雲端服務市場佔有率超過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」，雲端服務商強者恆強的趨勢似乎還在延續。微軟Azure 作為OpenAI 的獨家雲端服務供應商，近一年來的業績成長一改往日頹勢，呈現出加速成長的態勢。在微軟2024 財年第三財季（即2024 自然年第一季）財報中，Azure 和其他雲端服務的營收成長了31%，高於市場預期的成長28.6%。

資料來源: Microsoft, Lydia @ Mint Ventures

除了市場競爭層面的考量，中心化的電腦系統帶來的隱私和安全問題也愈發受到關注──幾家大型雲端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22 次突發故障，年平均故障次數達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、任天堂等公司的網路服務也大規模中斷。

2.1.3 去中心化電腦的提出

在此背景之下，去中心化電腦的必要性被反覆提出。由於近年來中心化雲端服務商越來越多地採用分散式架構，透過在多個地點複製資料和服務來避免單點故障，以及透過邊緣儲存來提升效能，去中心化運算的敘事重點逐漸轉移到資料安全、隱私、可擴展性和成本效益。

我們首先來辨析幾個由不同專案提出來的去中心化電腦的概念，它們的共同特徵是希望透過分散資料儲存和處理，建構一個全球性的分散式運算平台，支持去中心化應用的開發。

• 世界電腦(World Computer): 一般指以太坊，提供一個全球性的智慧合約執行環境，其核心功能是去中心化的運算和智慧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
• 超平行電腦(Hyper Parallel Computer): 一般指由Arweave 提出的AO 協議，是一種基於Arweave 網路運行的分散式運算系統，特點是高平行性和高容錯性

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，但維持了區塊鏈的核心原理如去中心化、資料不可篡改等，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 的出現確實帶來了影響Web3 未來的新可能性。

下表比較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有什麼差別。

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，它定義了網路如何達成一致、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路的安全性、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路有實際意義的工作，例如資料儲存、資料檢索、網路維護等。 PoMW 共識機制的設計整合瞭如密碼學、多方運算、分散式系統、資料庫架構和圖論等多個領域，旨在降低對單一資源( 如能源或資本) 的依賴，確保網路的去中心化程度，以及在網路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順利運作的關鍵。 Quilibrium 的激勵分配並非靜態的，而是會根據網路狀態動態調整，以保障激勵與需求相符。 Quilibrium 也引入了多重證明機制，讓一個節點可以驗證多個資料片段，在節點和核心資源不足時仍可維持網路運作。

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路規模動態調整。

收益=評分×單位獎勵

評分的計算是基於多種因素，具體公式如下：

其中，各參數定義如下：

• Time in Mesh for Topic: 參與時間長、穩定性高，分數越高
• First Message Deliveries for Topic: 第一次傳遞訊息的次數越多，分數越高
• Mesh Message Delivery Rate/Failures for Topic: 傳遞率高且失敗率低的節點評分較高
• Invalid Messages for Topic: 傳遞無效訊息的次數越少，分數越高

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

• Application-Specific Sc​​ore: 由特定應用定義的評分
• IPCollocation Factor: 來自相同IP 位址的節點數越少，分數越高

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，礦工收益可以即時查看，但需要等主網上線後才可以領取。

2.3 網路架構

Quilibrium 的核心業務是去中心化的PaaS 解決方案，其網路架構主要由通訊、儲存、資料查詢和管理、作業系統構成。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件和白皮書。

2.3.1 通信

作為網路的基礎建構， Quilibrium 的通訊由四部分構成。

a.密鑰生成

Quilibrium 提出了一種基於圖論的PCAS (Planted Clique Addressing Scheme) 金鑰產生方式。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，用於加密資訊或驗證簽章；私鑰則保密，用於解密資訊或產生簽名。兩者的差異主要在於金鑰的產生方式、表現形式以及應用方向上（見下表）。

b.端對端加密

端對端加密(E2EE) 是確保節點之間通訊安全的關鍵元件，只有通訊雙方可以看到明文數據，即使是幫助傳遞訊息的系統或中介也無法讀取訊息內容。

Quilibrium 採用了一種名為Triple-Ratchet 的端對端加密方法，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 協定會在每次通訊後都更新密鑰，從而實現前向保密、洩露後保密、可否任性、重播保護、無序訊息傳遞等功能。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

混合網路(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路架構，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/ 訂閱模型的點對點訊息傳遞協議，在區塊鏈技術和去中心化應用(DApps) 中應用廣泛。 Quilibrium 的BlossomSub 協定是對傳統GossipSub 協定的一個擴展和改進，目的是提高隱私保護，增強抵抗Sybil 攻擊的能力，並優化網路效能。

2.3.2 存儲

大多數傳統區塊鏈使用加密雜湊函數作為基本的資料完整性驗證工具，並依賴共識機制來確保網路一致性，這樣的機制有兩個主要的限制：

通常不包括對儲存時間的驗證，對於抵禦基於時間或運算能力的攻擊沒有直接的機制

儲存和共識機制通常較為分離，可能導致資料同步和一致性上的問題

Quilibrium 的儲存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鍊式結構，並整合了儲存和共識機制。結合下圖，可以總結出這個方案的幾個特點：

輸入處理：透過使用如SHA256 和SHAKE128 等雜湊函數處理輸入，任何資料的微小變化都會導致雜湊值的顯著不同，從而使資料更難被篡改、更易於驗證

延遲保證：計算過程被故意設定為耗時的。計算任務必須按順序執行，每一步都依賴前一步的結果，無法透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佈的VDF 結果的行為都需要相當長的時間，這為網路參與者提供了足夠的時間來檢測和回應

快速驗證：驗證一個VDF 結果所需的時間遠少於產生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定或利用一些輔助資料來確認結果的有效性

來源: Quilibrium 白皮書

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

2.3.3 資料查詢與管理

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

Quilibrium 提出了一個「無記名超圖」 (Oblivious Hypergraph) 架構，結合了超圖結構和無記名轉移(Oblivious Transfer) 技術，可以在保持資料隱私性的同時支援複雜的查詢能力。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資料庫模型，使得任何類型的資料關係都可以在超圖上表達和查詢

無記名轉移技術：即使是處理資料的節點也無法了解正在存取的特定資料內容，增強了資料查詢過程中的隱私保護

2.3.4 作業系統

作業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，通常不提供複雜的作業系統層級功能。例如以太坊雖然支援智慧合約，但其作業系統功能相對簡單，主要限於交易處理和狀態管理。

Quilibrium 設計了一個基於其超圖資料庫的作業系統，並實現了常見的作業系統原語，例如檔案系統、調度器、類似IPC 的機制、訊息佇列、控制鍵管理等，這種直接在資料庫上建構作業系統的設計可以為開發複雜的去中心化應用程式提供支援。

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群。根據Tiobe 發布的程式語言排行榜，Go 語言近年來的排名上昇明顯，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專案還有以太坊、 Polygon 和Cosmos。

來源: Quilibrium

來源: Tiobe

3.項目狀況

3.1 專案歷史與路線圖

Quilibrium 的白皮書發佈於2022 年12 月，其路線圖大致分為3 個階段：Dusk, Equinox 和Event Horizo​​​​n。

Quilibrium 目前仍處於非常早期的階段，團隊以兩週為單位進行網路的更新迭代，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，網路的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 Horizo​​​​n 階段將為串流媒體、AI/ML 模型訓練等更高級的應用提供支援。

3.2 團隊和融資

Quilibrium 的創辦人/ 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 的專案帳號主要活躍於Farcaster。 Cassie 的Farcaster 帳號擁有超過31 萬關注，其中包括以太坊創辦人Vitalik。 Cassie 同時也是Farcaster 的開發者。

從Quilibrium 的開發者資料面板上看，Quilibrium 專案的開發自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。團隊本身營運一小部分節點，但擁有的代幣佔不到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。

下表是團隊和社群成員對代幣釋放時間表的預測，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。

資料來源：@petejcrypto 3.4 風險

Quilibrium 現階段潛在的風險點包括：

專案處於非常早期的階段，主網尚未發布，且專案複雜度較高，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，對投資人來說增加了某種風險

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專案的準確估值。

我們在此列出與Quilibrium 有一定概念重合度的專案流通市值及全流通市值（資料截至2024 年6 月23 日)，供大家參考。

資料來源：CoinGecko, 資料截至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)、藍哥與Connor 的審閱與意見。

https://quilibrium.com/quilibrium.pdf

https://paragraph.xyz/@quilibrium.com

https://dashboard.quilibrium.com/

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/

All you need to know about 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-webcasthttps://x.com/perma_daoCN/status/1798565157435830416

https://x.com/Pow2wer/status/180245525406540​​2106