QuarkChain on turvallinen, luvanvaraisuudesta vapaa (permission-less), skaalautuva ja hajautettu lohkoketju. Yksi QuarkChainin tavoitteista on hyödyntää sharding-teknologiaa yli miljoonan transaktion sekunnissa (tps) toimittamiseksi. Käytännössä QuarkChain markkinoi itseään vertaisverkkopohjaisena (peer-to-peer) lohkoketjuna, jolla on suuri läpisyöttökapasiteetti nopeiden ja turvallisten hajautettujen sovellusten tarjoamiseksi. QuarkChainin takana oleva tiimi loi tämän lohkoketjun ratkaistakseen skaalautuvuusongelman, joka koskee tällä hetkellä kaikkia suuria lohkoketjuja. Tiimi katsoo, että ongelman kiireellisyyden vuoksi Bitcoin-yhteisö ei yksinkertaisesti voi odottaa, kunnes kaikki pääsevät yhteisymmärrykseen ratkaisusta. Sen sijaan he uskovat, että tarjoamalla erilaisia ratkaisuja, kuten QuarkChainiin sisäänrakennettu ratkaisu, yhteisö ajautuu jakautumaan hard forkin kautta ja löytämään parhaiten toimivan ratkaisun.

QuarkChain edistää lisääntynyttä hajautuneisuutta useiden edullisten solmujen avulla, jotka muodostavat klusterin toimien niin sanottuna super-full-solmuna. Tämä estää super-full-solmuihin liittyvät korkeat kustannukset tps:n kasvaessa. Suojauksen osalta kaikki QuarkChainin sisäiset transaktiot saavat suojan 50 prosentilta verkon laskentatehosta (hash power). Tämä tekee kaksinkertaisen käytön (double-spending) hyökkäyksestä erittäin haastavan, erityisesti yhdistettynä QuarkChainin hajautettuun luonteeseen.

QuarkChain perustuu kaksikerroksiseen lohkoketjurakenteeseen. Sharding-lohkoketjut, joita kutsutaan shardeiksi, muodostavat ensimmäisen kerroksen, kun taas toinen kerros on juurilohkoketju (root blockchain), joka vahvistaa shardien lohkot. Suurin osa QuarkChainin työstä alkoi vuoden 2017 toisella neljänneksellä lohkoketjujen skaalautuvuusongelman tutkimisella. Saman vuoden neljännellä neljänneksellä tiimi laati whitepaperin. Helmikuussa 2018 se julkaisi whitepaperin ja sai valmiiksi vahvistuskoodin version 0.1. Maaliskuussa 2018 julkaistiin sekä lompakon että testiverkon 0.1-versiot. Nyt toisella neljänneksellä tiimi työskentelee testiverkon 1.0- ja älysopimuksen 0.1-versioiden parissa. Vuoden 2018 neljännellä neljänneksellä tiimillä on käytössään QuarkChain Core 1.0 sekä mainnet 1.0 ja SmartWallet 1.0. Vuoden 2019 toiseen neljännekseen mennessä sekä SmartWallet että QuarkChain Core ovat versiossa 2.0.

QuarkChain on hajautettu lohkoketjuverkko, jonka tavoitteena on ratkaista olemassa olevia verkkoja vaivaavat skaalautuvuusongelmat sharding-teknologian avulla. Näin QuarkChain voi merkittävästi laajentaa lohkoketjuteknologian hyödyllisyyttä, koska monia sovelluksia rajoittaa olemassa olevien lohkoketjuverkkojen skaalautuvuus. Projekti on yhä kesken, mutta QuarkChain on jo ottanut monia myönteisiä askelia ja aloittanut kutsupohjaisen beta-testauksen testiverkolleen, mikä osoittaa merkittävää edistystä ja potentiaalia.

QuarkChainin pääominaisuudet ovat:

1. Uudelleensirpaloitava kaksikerroksinen lohkoketju: QuarkChain koostuu kahdesta lohkoketjukerroksesta. Ensimmäisenä kerroksena käytämme joustavia sharding-lohkoketjuja (shardeja), ja toisena kerroksena juurilohkoketjua, joka vahvistaa ensimmäisen kerroksen lohkot. Toinen kerros, joka vahvistaa ensimmäisen kerroksen lohkot. Toista kerrosta voidaan tarpeen mukaan joustavasti uudelleensirpaloida muuttamatta juurikerrosta.

2. Markkinaehtoisella yhteislouhinnalla taattu turvallisuus: Kaikkien transaktioiden turvallisuuden varmistamiseksi on suunniteltu peliteoreettinen kannustinkehys, jossa vähintään 50 % kokonaislaskentatehosta osoitetaan juuriketjulle kaksinkertaisen käytön hyökkäysten estämiseksi kaikissa transaktioissa.

3. Keskittymistä vastustava horisontaalinen skaalautuvuus: Missä tahansa suuren tps-arvon lohkoketjuverkossa super-full-solmu voi olla äärimmäisen kallis, mikä kannustaa keskittymiseen. QuarkChain sen sijaan mahdollistaa sen, että useat edulliset solmut muodostavat klusterin, joka korvaa super-full-solmun.

4. Tehokkaat shardien väliset transaktiot: QuarkChainissa shardien väliset transaktiot voidaan lähettää milloin tahansa, ja ne vahvistetaan minuuteissa. Shardien välisten transaktioiden nopeus kasvaa lineaarisesti shardien määrän kasvaessa.

5. Yksinkertainen tilinhallinta: QuarkChainissa tarvitaan vain yksi tili koko lohkoketjulle (shardeille). Kaikki eri shardeista peräisin olevat kryptovaluutat säilytetään yhdessä älylompakossa.