DGP:Qtum量子链分布式自治协议DGP 如何实现链上治理

引言：Qtum量子链的分布式自治协议是基于Qtum实现的链上协议，协议允许通过链上提案和投票系统对共识参数进行更改。提案一旦投票通过，就可以在不分叉主链的情况下对参数进行无缝调整。

背景

区块链治理要解决的是在一个去中心化网络中怎样对软件系统进行升级、迭代等等问题。比特币之前分叉成BTC和BCH，分歧仅在于区块的大小，正因为比特币是一个没有完整链上治理机制的去中心化网络，所以导致这个争论持续了很长一段时间。又比如BCH分叉的算力之争。

分叉并不能说是绝对意义上的坏事，但基本的区块链参数完全可以在无分叉的情况下实现升级，因此Qtum设计了DGP。

影响分叉的因素大致可分为以下三类：

算法、功能的改变：共识算法、加密算法、交易脚本、虚拟机；

公告 | OKEx已开放QTUM充提业务:据官方公告，OKEx已完成QTUM硬分叉升级，已于10月28日18:00开放QTUM的充提。[2019/10/28]

策略、参数改变：区块大小、出块时间、交易数量、Gas策略；

关键漏洞的修复、回滚：DAO、Parity多重签名钱包。

策略方面的因素其实是最容易达成共识的，另外两类有时必须通过分叉来解决。DGP本身的框架是通过若干部署在创世区块的智能合约来实现的，其基本的治理结构是这样：在整个社区内部的矿工、区块生成者和持有者都是区块链治理的参与者，通过投票去完成治理的过程，最终让区块链成为能够自我管理、升级和迭代的系统。

功能设计与实现

DGP的实现需要某种可编程技术，UTXO和EVM其实都提供了这种特性，所以理论上有两种实现方式：

公告 | QTUM上线Poloniex平台:Poloniex发布公告称，QTUM已上线Poloniex平台， 并已开启充值和提现。QTUM / USDT，QTUM / BTC和QTUM / ETH的交易将于北京时间9月8日0点上线。[2018/9/7]

基于比特币交易脚本，通过在交易脚本上实现协议逻辑。然而由于比特币脚本非图灵完备，这种实现会比较复杂；

基于智能合约，具有图灵完备的可编程能力，可以灵活实现复杂的逻辑。

Qtum选择了后者。DGP核心逻辑的实现，是由一系列的智能合约组成。

DGP框架合约实现以下功能：

提案和投票：每个参数改变包括内部治理席位管理需要先被提议，然后对它进行投票。如果投票符合所选择的条件，则该提议被接受，并执行该操作。投票使用“msg.sender”计算，这样公钥哈希地址或合约地址都可以作为参与者参与投票；

DREP联合QTUM参与签署成立中新创新合作联盟（SSIA）:4月21日，中新创新合作联盟（SSIA）在上海正式成立，作为该联盟的核心成员，DREP基金会携手Qtum基金会共同参加了本次签约仪式。新加坡企业发展局（ESG）作为本联盟的核心支持方，肯定了联盟各核心成员在促进中新两国科技创新深度交流的作用。DREP基金会2018年初在新加坡成立，为互联网平台声誉量化及变现提供去中心化解决方案：甄别虚假新闻及账号信息，构建用户成长体系并提高留存率，搭建DAPP共享用户数据池等，目前已内部孵化及联合开发4款基于互联网声誉+内容的落定应用，将于近期公布。[2018/4/21]

治理席位管理：可以添加和删除参与者，也可以修改治理席位参数，比如一个提案被接受需要多少个治理席位同意，添加一个治理席位需要多少个治理席位同意等等；

Qtum量子链帅初：区块链的未来和Dapp的未来 会有超越加密货币的存在:在近日的“三点钟无眠区块链”分享关于IPFS真的能实现真正的去中心化web和app么的问题时，帅初表示，IPFS具体的技术实现没有深入研究，但是看过其设计理念，另外项目本身也提了好几年，去中心化的web和app 应该是 serverless的服务，对开发者而言，只要知道接口，而不用在乎背后的服务有谁来提供。不是一个简单的token,取决于背后的生态，比特币本质上也只是比特币网络中一段数据而已，去中心化的app还是有意义的，但是目前很多Dapp确实只是 app+区块链作为结算层。

但是区块链的未来和Dapp的未来，会有超越加密货币的存在，而会成为一个 社会的基础服务设施：信任。Dapp有很多不错的方向：游戏(道具 渠道)、内容(电影 音乐 文字)、物联网ID等。[2018/2/22]

发送正确格式的数据给DGP特性合约；

Banca推出基于Qtum的加密货币银行社区:最近，分散化和智能化的社区投资银行Banca宣布决定在分散化的区块链应用平台Qtum上建立应用。这次合作将结合区块链技术，人工智能和大数据来解决金融业面临的问题。[2018/1/22]

允许自己被禁用，这样在不使用硬分叉的情况下就不能进行进一步的DGP修改；

一次只允许一个提案，提案只能由参与者提出。每个提案的有效期不超过5000个区块。每个提案在到期后，或者在投票结束后，完全可以拒绝或者批准；

维护管理员的列表，管理员可以删除提案，管理员也可以是唯一允许添加提案的人。

DGP特性合约则更简单，它只需要完成以下两件事情：

只从合适的DGP框架合约接收信息/数据。

使用“SSTORE”以一种标准化的形式存储共识数据，以便区块链在不运行EVM的情况下就能在RPL中检索和解析该数据。区块链核心代码在共识过程中执行协议的智能合约，获得当前的共识状态。同时它能通过Transaction完成区块链网络的状态转换，升级无需区块链网络软件更新。

理论上，采用了图灵完备的智能合约可以实现任意复杂度的协议设计，甚至是区块链的核心协议，如共识部分的代码等；权衡效率和安全性方面考虑，当前协议仅适用于在安全范围内对特定参数进行更改，同时对参数生效时间采取一定的时间限制。

未来DGP可以不断迭代，实现更多更复杂的治理。回到具体实现，创世块嵌入了常见的区块链参数治理的智能合约，每个治理的主题都由独立的框架合约控制，这意味着每个功能有独立的治理、授权机制以及内置限制条件Blocksize、MinGasPrice、BlockGasLimit、GasSchedule。

此外DGP合约还具备自毁功能，能在提案治理上发生意外时启动，治理参数退回到默认状态。

实际用例

DGP允许通过链上提案和投票系统对共识参数进行更改。提案一旦投票通过，就可以在不分叉主链的情况下对参数进行无缝调整。目前在Qtum链上部署了4个DGP合约，分别用于对4个共识参数进行动态控制:

1.区块大小:区块的最大容量

默认是2Mb,DGP合约:?

0000000000000000000000000000000000000081

2.最小Gas价格:区块创建者可接受的最小Gas价格

默认是40satoshis,DGP合约:?

0000000000000000000000000000000000000082

3.区块Gas限制:一个区块所能消耗的最大Gas数

默认是4千万,DGP合约:?

0000000000000000000000000000000000000084

4.EVMGas调度:每个EVM操作花费的Gas

DGP合约:?

0000000000000000000000000000000000000080

将控制这4个常见的区块链参数的智能合约嵌入到Qtum主网的创世块的原因是：这4个参数是Qtum链中最为关键的几个参数，使用智能合约对它们进行动态更改，可以最大程度地减少对区块链网络的影响。

可以使用DGP合约来添加更多的可控参数，但这个过程需要执行一次硬分叉。因为需要对共识编码进行修改，才能让链上已经存储的参数值变得可控。

每一个可被DGP合约控制的参数都需要独立部署一个相应的DGP合约。Qtum客户端会从控制参数的各个DGP合约中获取每个区块共识下的DGP合约所控参数的值。

客户端如果没有读取到DGP合约中存储的参数值，就会直接返回在客户端代码中所定义的该参数的初始值。

DGP合约管理席的任务是在需要时为每个DGP合约参数发起提案,并提交提案启动投票。一旦某个提案获得足够的支持票数，该提案会自动生效，同时新的参数规则将作为新的共识规则作用于相应的参数。

如果提案在21600个区块内没有获得所需的票数，那么它将被驳回，同时合约将接受新的提案。

参考资料：

1.https://qtum.org/user/pages/01.home/Qtumnewwhitepaper_cn.pdf

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