Cardano Blockchain: Syvällinen katsaus sen tekniseen innovaatioon ja panostusjärjestelmään

Cardanon perusti vuonna 2017 Charles Hoskinson, yksi Ethereumin perustajista, samanlaisella tavoitteella – rakentaa hajautettu verkko älysopimuksille ja rahoitussovelluksille. Mutta toisin kuin Ethereum, joka priorisoi nopeaa kehitystä ja käyttöönottoa, Cardano käytti tutkimuslähtöistä lähestymistapaa testaten jokaisen päivityksen vertaisarvioinnin avulla ennen sen käyttöönottoa.

Cardano syntyi Proof-of-Stake -lohkoketjuna, jonka pääpaino oli skaalautumisessa ilman korkeita maksuja tai liiallista energiankulutusta. Sen tavoitteena on ratkaista monia muissa tärkeimmissä lohkoketjuissa havaittavia tehottomuuksia. Tässä artikkelissa analysoimme Cardanon lohkoketjun toimintaa ja sitä, mikä erottaa sen muista.

Cardano vs. Ethereum

Jos olet käyttänyt Ethereumia kiireisen kaupankäyntisession aikana, olet luultavasti tuntenut verkon ruuhkautumisen tuskan. Transaktiot hidastuvat huomattavasti ja maksut nousevat arvaamattomasti – joskus jopa enemmän kuin itse transaktio. Bitcoin, vaikka se onkin turvallinen ja laajalti hyväksytty, ei ole lainkaan rakennettu älysopimusten käsittelyyn. Lisäksi edes Bitcoin ei pysty käsittelemään suuria transaktiomääriä tehokkaasti. Molemmat verkot ovat työskennelleet parannusten parissa, mutta taustalla olevat rajoitukset ovat edelleen olemassa.

Tässä kohtaa vaihtoehtoiset lohkoketjut astuvat kuvaan, joista Cardano on erinomainen. Cardanon tehtävänä oli suunnitella järjestelmä uudelleen alusta alkaen käyttämällä vertaisarvioitua kehitysprosessia, jotta vältetään hätäiset korjaukset ja skaalautuvuusongelmat myöhemmin. Työntodisteiden louhinnan sijaan se toimii Ouroboros-nimisellä Proof-of-Stake-järjestelmällä, joka käsittelee tapahtumia huomattavasti pienemmällä energiankulutuksella ja samalla turvallisuuden säilyttäen.

Pelkkien tokeneiden lähettämisen lisäksi Cardano tukee älysopimuksia, hajautettuja sovelluksia ja stakingia – mutta sisäänrakennetuilla mekanismeilla, jotka estävät suuria validoijia hallitsemasta verkkoa. Cardano on erinomainen esimerkki lohkoketjusta, joka on suunniteltu skaalautumaan ilman tyypillisiä korkeita maksuja tai keskittämistä, joten sen toiminnan ymmärtäminen on ehdottomasti aikasi arvoista. Aloitetaanpa.

Cardano ja DeFi: Heikkojen lenkkien ratkaiseminen

Hajautettu rahoitus (DeFi) lupasi rahoitusjärjestelmän ilman pankkeja tai välittäjiä – jossa kuka tahansa voisi lainata, lainata ja käydä kauppaa suoraan. Käytännössä sitä ovat kuitenkin hidastaneet tekniset pullonkaulat. Ethereum – useimpien DeFi-sovellusten selkäranka – kamppailee korkeiden transaktiomaksujen ja verkon ruuhkautumisen kanssa. Kun kysyntä nousee, käyttäjät kohtaavat usein kaasumaksuja, jotka tekevät pienistä kaupoista epäkäytännöllisiä.

Cardano lähestyy DeFiä eri tavalla. Sen Proof-of-Stake-järjestelmä on suunniteltu käsittelemään enemmän transaktioita alhaisemmilla kustannuksilla ja välttämään keskittämisriskejä. Verkko ei ainoastaan ​​kopioi Ethereumin mallia – se pyrkii parantamaan sen heikkouksia rakentamalla skaalautuvuutta ja turvallisuutta alusta alkaen.

Cardano, hidas ja vakaa

Useimmat lohkoketjuprojektit toimivat "toimi nopeasti ja riko asiat" -mentaliteetilla. Projektin kehittyessä tiimi julkaisee päivityksiä nopeasti ja korjaa ongelmia myöhemmin. Tämä lähestymistapa on johtanut korkean profiilin hyökkäyksiin, älysopimusten epäonnistumisiin ja miljardien menettämiin varoihin.

Cardano rakennettiin erityisesti vastaamaan näihin huolenaiheisiin. Se kohtelee lohkoketjun kehitystä enemmänkin ilmailu- ja avaruustekniikan tavoin kuin Piilaakson startup-yrityksenä. Jokainen protokollapäivitys käy läpi vertaisarviointiprosessin ennen käyttöönottoa – mikä tarkoittaa, että sen konsensusmekanismeja, älysopimuksia ja turvallisuusmalleja ei koskaan kiirehditä tuotantoon. Sen sijaan riippumattomat tutkijat tarkastelevat niitä ennen vihreän valon saamista. Toki kehityssykli on sillä tavalla hitaampi, mutta se minimoi katastrofaalisten vikojen riskin, jotka ovat vaivanneet muita DeFi-ekosysteemejä.

Cardanon Ouroboros-konsensus

Olet luultavasti kuullut kryptovaluuttojen stakkaamisesta – käytännöstä, jossa tokeneita lukitaan verkon tukemiseksi ja palkkioiden ansaitsemiseksi. Mutta tiesitkö, että kaikki Proof-of-Stake-järjestelmät eivät toimi samalla tavalla? Jotkut antavat epäreilun edun suurimmille toimijoille, toiset antavat kourallisen validoijia ottaa hallinnan ja väärinkäyttää verkkoa. Siinäpä hajauttaminen, vai mitä? Cardanon Ouroboros-protokolla on suunniteltu korjaamaan näitä puutteita. Sen tavoitteena on varmistaa, että järjestelmä pysyy hajautettuna ja että kaikilla on reilu mahdollisuus ansaita palkintoja.

Näin se toimii: Sen sijaan, että Cardano antaisi suurimpien validoijien hallita lohkojen tuotantoa (kuten esimerkiksi Ethereum tekee), se valitsee jokaiselle lohkolle satunnaisesti "paikan johtajan". Olet ehkä arvannut, että tämä toimii paljon kuin arpajaiset. Jokaisella ADA:han panostavalla on mahdollisuus tulla valituksi, mutta mikään yksittäinen taho ei voi monopolisoida järjestelmää. Näin ollen vallan keskittäminen tyrehdytetään alkuunsa.

Toinen ongelma monissa verkoissa tapahtuvassa stakingissa on, että suuret poolit kasvavat jatkuvasti – pienemmät osallistujat eivät yksinkertaisesti pysty kilpailemaan tällä tavalla. Tämän korjaamiseksi Cardano asettaa staking-pooleille saturaatiorajoja. Jos liian monta ihmistä delegoi yhteen pooliin, palkinnot alkavat laskea ja delegoijien on hajautettava panoksensa koko verkkoon. Melko nerokas ominaisuus, sillä se varmistaa, että mikään yksittäinen validoija ei voi tulla liian vaikutusvaltaiseksi.

Stakingin suhteen Cardanon erottaa muista toinen ominaisuus: kun stakkaat ADA:ta, se pysyy lompakossasi. Kuten saatat tietää tai et, muissa verkoissa staking tarkoittaa usein kolikoiden lukitsemista. Tämä voi kestää viikkoja, kuukausia ja jopa vuosia, eikä sinulla ole suoraa pääsyä varoihisi. Cardanossa voit kuitenkin siirtää, käyttää tai jopa uudelleenstakkaa ADA:ta milloin tahansa ilman seuraamuksia. Tarvitseeko meidän selittää, kuinka paljon joustavuutta tämä avaa?

Ja puretaanpa lyhyesti aikamuuttuja – niin sanotut "epokit". Useimmat muut lohkoketjut lähestyvät tapahtumien käsittelyä jatkuvana, kilpailukykyisenä kilpailuna. Validoijat kiirehtivät vahvistamaan lohkot mahdollisimman nopeasti saadakseen suurimman palkkion. Sivuvaikutuksena verkko usein tukkeutuu, kuluttaa liikaa virtaa ja voi muuttua täysin arvaamattomaksi. Cardanon tiimi pyrki ratkaisemaan tämän ottamalla käyttöön aikamuuttujan tapahtumien käsittelyssä.

Verkko jakaa ajan kiinteisiin epookkeihin – noin viiden päivän ikkunoihin, joissa verkko järjestää validoinnin ennustettavalla ja järjestelmällisellä tavalla. Jokainen epookki jaetaan pienempiin aikaväleihin. Jokaisen aikavälin aikana valitaan satunnaisesti validaattori (tai ajan johtaja) tuottamaan seuraava lohko. Sen sijaan, että useat validoijat kilpailisivat samanaikaisesti, vain kyseiselle ajalle valittu validaattori voi vahvistaa tapahtumia. Tämä estää laskentatehon hukkaan heittämistä ja vähentää ruuhkia. Tämän seurauksena verkko pysyy sujuvana myös ruuhka-aikoina.

Epookin lopussa järjestelmä kalibroi itsensä uudelleen. Staking-palkkiot lasketaan, uudet validoijat valitaan ja verkko mukautuu staking-osallistumisen muutosten perusteella. Sykli toistuu viiden päivän välein. Käyttäjille tämä tarkoittaa vakaampaa, järjestelmällisempää ja ennustettavampaa ekosysteemiä verrattuna niihin, joissa validoijat kilpailevat jatkuvasti oikeudesta tapahtumien käsittelyyn.

Laajennettu UTXO-malli: Cardanon edistynyt kirjanpitojärjestelmä

Lupaamme, ettemme mene tässä liian tekniseen vaiheeseen, mutta puhutaanpa lyhyesti Cardanon EUTXO (Extended Unspent Transaction Output) -mallista. Tämä malli mahdollistaa tehokkaan tapahtumien käsittelyn, mikä hyödyttää ilmeisesti kaikkia osapuolia. Näin se toimii.

Jos olet joskus yrittänyt vaihtaa tokeneita Ethereumissa ruuhka-aikoina, olet luultavasti nähnyt tapahtumien jumiutuvan, epäonnistuvan tai maksavan enemmän kuluja kuin itse kauppa. Tämä tapahtuu, koska Ethereum käsittelee tapahtumia peräkkäin – jokainen toiminto riippuu yhden, jaetun kirjanpidon päivittämisestä; kun kysyntä kasvaa, järjestelmä hidastuu.

Cardano esitteli keinon välttää tätä ruuhkaa – EUTXO-mallin (Extended Unspent Transaction Output). Sen päätarkoitus on käsitellä tapahtumia itsenäisesti. Verrataan tätä käteisen käsittelyyn. Oletetaan, että sinulla on 50 dollaria ja päätät käyttää 30 dollaria. Miten tämä tapahtuma kirjataan? EUTXO-mallissa et muokkaa kokonaissaldoasi suoraan. Sen sijaan annat 50 dollaria, ja järjestelmä antaa sinulle takaisin 20 dollaria uudessa kirjekuoressa. Tällä tavoin jokainen tapahtuma on itsenäinen; useita tapahtumia voidaan käsitellä rinnakkain häiritsemättä toisiaan.

Ethereumin malli sitä vastoin pakottaa tapahtumat tarkistamaan yksi kerrallaan, mikä johtaa väistämättömiin pullonkauloihin, kun kysyntä on suurta. Cardanon EUTXO:n avulla älysopimukset, DeFi-kaupat ja muut vuorovaikutukset voivat kuitenkin toimia ilman verkon itsensä aiheuttamia viiveitä tai häiriöitä. Tämän seurauksena Cardano pystyy käsittelemään noin 250 TPS:ää (tapahtumaa sekunnissa), kun taas Ethereum on suurimman osan elinkaarestaan ​​onnistunut hädin tuskin 30:ssä.

Natiivit tokenit ja usean omaisuuserän kirjanpito: Cardanon sisäänrakennettu token-työkalupakki

Kun käytät Ethereumia, käsittelet tokeneita, jotka perustuvat älysopimuksiin – räätälöityyn koodiin, joka sanelee, miten kukin token toimii. Älysopimusten suurin ongelma on, että jokainen kirjoitetaan erikseen, tyhjästä. Tämä tarkoittaa, että kehittäjien on kirjaimellisesti keksittävä pyörä uudelleen joka kerta, kun he julkaisevat uuden tuotteen. Voitko kuvitella, millaista on hallita valtavaa ekosysteemiä, joka on täynnä tällaisia ​​ainutlaatuisia algoritmeja? Ei ihme, että Ethereum on ollut tunnettu tehottomuuttaan ja tietoturva-aukoistaan, sekä satunnaisista miljoonien dollarien hakkeroinneista. Ja kaikki mitä tarvitaan, on yksi huono sopimus!

Tämä järjestelmä on kuin asioisi toimittajien kanssa, joilla jokaisella on omat hinnoittelu-, laskutus- ja toimitussääntönsä. Kyllä, jotkut toimivat hyvin, mutta useimpien hallinta on väistämättä päänsärkyä, puhumattakaan siitä, että muutamat voivat romuttaa taseesi.

Cardanossa kaikki tokenit kuitenkin noudattavat samoja sääntöjä sen Native Tokens -järjestelmän ansiosta. Tässäpä lyhyesti: Cardanon natiivit tokenit eivät tarvitse lainkaan älysopimuksia. Sen sijaan ne on rakennettu suoraan lohkoketjun moniomaisuusrekisteriin, aivan kuten sen natiivikolikko, ADA. Kehittäjien ei siis tarvitse tuhlata aikaa mukautettuun koodiin tai virheenkorjauksiin julkaisun jälkeen.

Kehittäjän näkökulmasta tämä tarkoittaa nopeampaa (ja helpompaa) koodausta ja virheenkorjausta, vähemmän auditointeja ja pienempää riskiä, ​​että asiat menevät pieleen. Käyttäjille tämä kaikki tarkoittaa alhaisempia maksuja, vähemmän tai ei lainkaan epäonnistuneita tapahtumia ja yleisesti ottaen vakaampaa käyttökokemusta missä tahansa sovelluksessa.

ADA-kolikko: Cardanon elinehto

Jokainen lohkoketju tarvitsee natiivin valuutan pitääkseen asiat liikkeessä. Cardanolle se on ADA – kolikko, joka pyörittää transaktioita, suojaa verkon ja palkitsee osallistujia. Jos olet käyttänyt Ethereumia, huomaat, että ADA:n rooli on hyvin samanlainen kuin ETH:n. Se kattaa transaktiomaksut, tukee älysopimuksia ja toimii arvon säilyttäjänä sijoittajille.

Mutta tässä on keskeinen ero. Ethereum aloitti Proof-of-Work (PoW) -verkkona ja alkoi siirtyä Proof-of-Stake (PoS) -verkkoon vasta vuonna 2022. Cardano puolestaan ​​on ollut PoS alusta asti (ja se lanseerattiin jo vuonna 2015). Joten se ei ole mikään jälkiasennettu järjestelmä – kaikki sen ydinperiaatteet ovat olleet olemassa lanseerauksesta lähtien.

Kuten olemme jo osoittaneet, Cardano käyttää stakausta tapahtumien validointiin. Validointisolmut – käytännössä verkon kirjanpitäjät – lukitsevat ADA:n todisteeksi sitoutumisestaan ​​järjestelmän turvallisuuden ylläpitämiseen. Vastineeksi ne ansaitsevat palkintoja. Ei mitään hienoa.

ADA:n stakaus

Helpoin tapa aloittaa on delegoida ADA:si stakauspooliin. Siihen ei tarvita erikoislaitteistoa tai teknistä osaamista – vain yhteensopiva lompakko, kuten Daedalus, Yoroi tai Exodus. Kun lompakko on määritetty, voit selata pooleja niiden maksujen, suorituskyvyn ja kyllästymistason (kuinka lähellä ne ovat täynnä) perusteella. Muutama napautus ja olet mukana. Palkinnot jaetaan noin viiden päivän välein.

Tuotto vaihtelee tyypillisesti 3–5 % vuodessa poolin tehokkuudesta riippuen. Jos haluat korottaa palkkioitasi, voit sijoittaa ansaitsemasi rahat uudelleen delegoimalla ne takaisin pooliin.

Jos etsit passiivisempaa lähestymistapaa, voit harkita säänneltyjä kryptopörssejä, kuten Binancea ja Krakenia, sillä ne tarjoavat myös staking-palveluita. Nämä hoitavat tekniset yksityiskohdat puolestasi, mutta on olemassa kompromissi – luovut ADA:n hallinnasta, kun se on stakattu. Joten vaikka stakkaatkin, varat eivät teknisesti ottaen ole lompakossasi.

Ja tekniikan suhteen kiinnostuneille on aina mahdollisuus perustaa ja käyttää omaa verkkotilaa. Se tarjoaa ylivoimaisesti eniten edunvalvontaa ansioihinsa, mutta vaatii myös infrastruktuuria, ylläpitoa ja delegoijien houkuttelemista. Paljon jatkuvaa hallintaa siis. Kuten olet luultavasti arvannut, tämä vaihtoehto sopii parhaiten niille, jotka näkevät itsensä tukevan verkkoa pitkällä aikavälillä.

Cardanon staking-mallin tärkein etu on sen likviditeetti. Toisin kuin useimmat verkot, jotka lukitsevat varoja tietyiksi ajanjaksoiksi, voit poistaa ADA-tilisi staking-tilanteen milloin tahansa. Tämä on win-win-tilanne sekä aloittelijoille, jotka haluavat vain tutustua verkkoon, että kokeneille ja tietoisille Cardanon kannattajille.

Yhteenveto

Yhteenvetona oppimamme. Cardano tarjoaa kehyksen, joka priorisoi ennustettavuutta ja suorituskykyä. Se ratkaisee lohkoketjun vaikeimmat haasteet – skaalautuvuuden, tehokkuuden ja turvallisuuden – jotka ovat usein ongelmia Ethereumissa. Cardanon ekosysteemin kulmakiviä ovat vertaisarvioitu tutkimus, Extended Unspent Transaction Output -malli, "natiivi" tokenin luontityökalupakki ja Hydra-protokolla. Näiden innovaatioiden ansiosta Cardano tarjoaa verkon, joka on suunniteltu käsittelemään monimutkaisia ​​toimintoja ilman pullonkauloja, skaalautumaan nopeudesta tinkimättä ja tukemaan hajautettuja sovelluksia erinomaisella luotettavuudella.