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自动网络扩展

想象一个高速公路系统，当交通拥堵时自动建造新车道。这本质上就是 Quai Network 通过动态分片所做的 - 当需求增加时自动添加处理能力。 什么是动态分片？ 协议在网络拥堵时自动创建新的执行分片（处理通道），在无需人工干预或网络升级的情况下扩展容量。 工作原理：
  1. 网络监控需求：协议实时跟踪拥堵指标
  2. 自动扩展：当达到阈值时，创建新的区域和zone链
  3. 无缝集成：新链立即加入现有共识系统
  4. 平衡增长：所有区域获得额外zone以维护网络和谐
关键优势： 与其他需要硬分叉或在扩展时妥协安全性的区块链网络不同，Quai 在保持完全去中心化和安全性的同时自动添加容量。

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网络如何知道何时扩展

协议监控两个关键拥堵指标来确定何时需要新容量：

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1. 叔块率

什么是叔块？ 将叔块想象为挖矿中的”交通堵塞”。当多个矿工同时找到有效区块时，只有一个成为主链的一部分 - 其他的成为”叔块”。 为什么这很重要：
  • 高叔块率 = 网络拥堵（太多矿工竞争有限空间）
  • 效率降低 = 浪费挖矿能量和较慢的交易终结性
  • 明确信号 = 是时候添加更多容量了
Quai 如何响应： 当叔块持续超过阈值比率时，协议自动：
  1. 创建新的区域和zone链
  2. 将它们集成到全球共识中
  3. 在更多链上分配挖矿算力
  4. 减少拥堵并恢复效率
结果：保持高哈希效率，保持快速终结性

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2. Gas 限制利用率

什么是 Gas 限制？ 每个区块都有最大计算容量（gas限制）。当区块持续达到此限制时，意味着需求超过供应。 其他网络中的费用问题：
  • 以太坊示例：当区块满时，费用可能达到每笔交易50美元以上
  • 竞价战：用户通过支付更高费用竞争有限的区块空间
  • 用户体验：交易变得昂贵且不可预测
Quai 的解决方案： 当区块持续达到其gas限制时，协议自动添加新的执行分片，确保：
  • 费用保持在0.01美元以下：增加的容量消除了费用竞争
  • 没有竞价战：总是有足够的区块空间满足需求
  • 可预测成本：用户知道交易费用将保持可负担
结果：无限可扩展性，不妥协可负担性

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唯一权衡：结算时间

网络扩展如何工作：
  • 3×3 开始：3个区域，每个3个zone = 总共9个zone
  • 首次扩展：4×4布局 = 总共16个zone
  • 增长模式：5×5, 6×6, 7×7… 无限扩展
权衡是什么？ 添加容量的唯一成本是增加全球结算时间 - 但这不影响交易安全性或可用性。

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结算 vs 终结性：为什么这很重要

关键区别：
  • 终结性：你的交易何时永久且安全（Quai中为秒）
  • 结算：资金何时可以跨链使用（分钟到小时）
现实世界影响：
  • ✅ 你的交易是安全的 在终结性后立即
  • ✅ 接收者可以信任付款 无需等待结算
  • ⏳ 跨链支出 需要结算完成
示例时间线：
  1. 10秒：交易终结（安全且永久）
  2. 3,300秒：全球结算（可以在其他区域使用资金）
为什么这种设计有效： 大多数交易发生在同一区域内，结算很快。跨链操作不太频繁，用户可以相应计划。

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结算时间计算

公式： 全球（prime）结算的平均时间可以通过以下方程测量，其中：
  • TSₚ = 全球（prime）结算的平均时间（秒）
  • nz = 每个区域的zone数量
  • nr = 系统中的区域数量
  • tz = Zone区块时间（秒）= 5
TSp=nz2∗nr2∗tzTS_{p} = n_{z}^2 * n_{r}^2 * t_{z} 这意味着什么：
  • 结算时间随区域数量和每个区域zone数量的平方增加
  • 5秒：Zone区块时间（大多数交易发生的地方）
  • 总时间：随网络规模可预测地扩展


区域数量每个区域Zone数量总Zone数全球结算时间†
339405秒
44161,280秒
55253,125秒
66366,480秒
774912,005秒
886420,480秒
重要说明：
  • 结算时间是平均值 - 由于挖矿的随机性，实际时间会有所不同
  • ~50%的交易 比平均时间更快结算
  • 所有交易 在结算完成之前就是最终且安全的
理解分布： 下面的图表显示跨链交易时间如何分布。虽然平均全球结算是3,300秒，但一半的交易完成得比这更快。