Cardano blokų grandinė: išsamus techninių inovacijų ir statymų sistemos tyrimas

" " "Cardano" 2017 m. įkūrė Charlesas Hoskinsonas, vienas iš "Ethereum" įkūrėjų, turėdamas panašų tikslą – sukurti decentralizuotą tinklą išmaniosioms sutartims ir finansinėms programoms. Tačiau skirtingai nei "Ethereum", kuri pirmenybę teikė greitam kūrimui ir diegimui, "Cardano" taikė moksliniais tyrimais pagrįstą požiūrį, prieš įdiegiant kiekvieną atnaujinimą, jį testuodamas kolegų peržiūros būdu.

"Cardano" gimė kaip įrodymo apie statymą blokų grandinė, kurios pagrindinis tikslas – mastelio keitimas be didelių mokesčių ar per didelio energijos suvartojimo. Juo siekiama išspręsti daugelį neefektyvumų, pastebėtų kitose pagrindinėse blokų grandinėse. Šiame straipsnyje aptarsime, kaip veikia "Cardano" blokų grandinė ir kuo ji išsiskiria.

Cardano ir Ethereum

Jei naudojote "Ethereum" įtemptos prekybos sesijos metu, tikriausiai jautėte tinklo perkrovos skausmą. Sandoriai sulėtėja iki minimumo, o mokesčiai nenuspėjamai išauga – kartais jie kainuoja brangiau nei pati operacija. "Bitcoin", nors ir saugus ir plačiai priimamas, visiškai nėra skirtas išmaniosioms sutartims tvarkyti. Be to, net "Bitcoin" negali efektyviai apdoroti didelių sandorių kiekių. Abu tinklai dirba ties patobulinimais, tačiau pagrindiniai apribojimai išlieka.

Čia praverčia alternatyvios blokų grandinės, iš kurių išsiskiria "Cardano". "Cardano" misija buvo iš naujo sukurti sistemą, naudojant recenzuojamą kūrimo procesą, kad vėliau būtų išvengta skubotų taisymų ir mastelio keitimo problemų. Vietoj darbo įrodymų kasimo, ji veikia su "Proof-of-Stake" sistema, vadinama "Ouroboros", kuri apdoroja operacijas sunaudodama žymiai mažiau energijos ir išlaikant saugumą.

Be žetonų siuntimo, "Cardano" palaiko išmaniąsias sutartis, decentralizuotas programas ir steikingą – tačiau su integruotais mechanizmais, neleidžiančiais dideliems validatoriams dominuoti tinkle. "Cardano" yra puikus blokų grandinės, sukurtos taip, kad būtų galima plėstis be įprastų kompromisų, tokių kaip dideli mokesčiai ar centralizacija, pavyzdys, todėl suprasti, kaip ji veikia, tikrai verta jūsų laiko. Pradėkime.

Cardano ir DeFi: Silpnųjų grandžių sprendimas

Decentralizuotas finansavimas (DeFi) žadėjo sukurti finansų sistemą be bankų ar tarpininkų, kurioje kiekvienas galėtų tiesiogiai skolinti, skolintis ir prekiauti. Tačiau praktiškai tai stabdo techninės kliūtys. "Ethereum" – daugumos DeFi programų pagrindas – susiduria su dideliais operacijų mokesčiais ir tinklo perkrovomis. Kai paklausa išauga, vartotojai dažnai susiduria su dujų mokesčiais, dėl kurių maži sandoriai tampa nepraktiški.

"Cardano" DeFi taiko kitaip. Jos įrodymo apie statymą sistema sukurta taip, kad galėtų apdoroti daugiau operacijų mažesnėmis sąnaudomis, vengiant centralizacijos rizikos. Tinklas ne tik atkartoja "Ethereum" modelį – jis siekia pagerinti jo silpnąsias vietas, nuo pat pradžių didindamas mastelio keitimą ir saugumą.

Cardano, Lėtas ir pastovus

Dauguma blokų grandinės projektų veikia vadovaudamiesi principu "greitai judėk ir viską sugadink". Projektui vystantis, komanda greitai įdiegia atnaujinimus, o problemas taiso vėliau. Toks požiūris lėmė didelio atgarsio sulaukusius spragų išnaudojimus, išmaniųjų sutarčių gedimus, jau nekalbant apie milijardus prarastų lėšų.

"Cardano" buvo sukurtas specialiai šiems rūpesčiams spręsti. Jis blokų grandinės kūrimą traktuoja labiau kaip aviacijos ir kosmoso inžineriją, o ne kaip Silicio slėnio startuolį. Kiekvienas protokolo atnaujinimas prieš įdiegiant yra peržiūrimas kolegų – tai reiškia, kad jo sutarimo mechanizmai, išmaniosios sutartys ir saugumo modeliai niekada nėra skubami. Vietoj to, prieš suteikiant žalią šviesą, juos atidžiai tikrina nepriklausomi tyrėjai. Žinoma, tokiu būdu kūrimo ciklas yra lėtesnis, tačiau tai sumažina katastrofiškų gedimų, kurie kamavo kitas DeFi ekosistemas, riziką.

Cardano Ouroboro sutarimas

Tikriausiai esate girdėję apie kriptovaliutų steikingą – praktiką, kai jūsų žetonai užrakinami, kad būtų galima palaikyti tinklą ir gauti atlygį. Bet ar žinojote, kad ne visos "Proof-of-stake" sistemos veikia vienodai? Vienos suteikia nesąžiningą pranašumą didžiausiems žaidėjams, kitos leidžia saujelei validatorių perimti kontrolę ir piktnaudžiauti tinklu. Štai ir decentralizacijos klausimas, ar ne? "Cardano" "Ouroboros" protokolas skirtas šiems trūkumams spręsti. Jo tikslas – užtikrinti, kad sistema išliktų decentralizuota ir kad visi turėtų lygias galimybes gauti atlygį.

Štai kaip tai veikia: užuot leidus didžiausiems validatoriams dominuoti blokų gamyboje (pavyzdžiui, kaip tai daro "Ethereum"), "Cardano" kiekvienam blokui atsitiktinai parenka "vietos lyderį". Galbūt atspėjote, kad tai veikia panašiai kaip loterija. Kiekvienas, statantis ADA, turi galimybę būti pasirinktas, tačiau joks vienas subjektas negali monopolizuoti sistemos. Taigi, valdžios centralizavimas yra užkirstas kelias pačioje pradžioje.

Kita daugelio tinklų steikingo problema yra ta, kad dideli fondai nuolat didėja – mažesni dalyviai tiesiog negali tokiu būdu konkuruoti. Norėdama tai išspręsti, "Cardano" nustato steikingo fondų prisotinimo ribas. Jei per daug žmonių deleguoja į vieną fondą, atlygiai pradeda mažėti, o deleguotojai turi paskirstyti savo statymus visame tinkle. Gana išradinga, nes užtikrinama, kad nė vienas patvirtintojas negali tapti pernelyg įtakingas.

Kalbant apie steikingą, "Cardano" išskiria dar viena savybė: kai steikinate ADA, jis lieka jūsų piniginėje. Kaip galbūt žinote arba nežinote, kituose tinkluose steikingas dažnai reiškia jūsų monetų užrakinimą. Tai gali trukti savaites, mėnesius ir net metus, o jūs neturite tiesioginės prieigos prie savo lėšų. Tačiau "Cardano" galite bet kada perkelti, išleisti ar net iš naujo steikinti savo paskirtą ADA be jokių baudų. Ar reikia paaiškinti, kiek lankstumo tai atveria?

Trumpai aptarkime laiko kintamąjį – vadinamąsias "epochas". Dauguma kitų blokų grandinių transakcijų apdorojimą traktuoja kaip nuolatines, konkurencingas lenktynes. Validatoriai skuba kuo greičiau patvirtinti blokus, kad gautų didžiausią atlygį. Dėl šalutinio poveikio tinklas dažnai užsikemša, eikvoja per daug energijos ir gali tapti tiesiog nenuspėjamas. "Cardano" komanda siekė tai išspręsti į transakcijų apdorojimą įvesdama laiko kintamąjį.

Tinklas laiką skirsto į fiksuotas epochas – maždaug penkių dienų langus, per kuriuos tinklas nuspėjamai ir tvarkingai organizuoja patvirtinimą. Kiekviena epocha yra suskirstyta į mažesnius laikinus. Kiekvieno laiko tarpsnio metu atsitiktinai parenkamas validatorius (arba laikinuko lyderis), kuris sukuria kitą bloką. Vietoj kelių vienu metu konkuruojančių validatorių, tik pasirinktas to laiko tarpsnio validatorius gali patvirtinti operacijas. Tai padeda išvengti skaičiavimo pastangų švaistymo ir sumažina perkrovas. Dėl to tinklas išlieka sklandus net piko valandomis.

Epochos pabaigoje sistema perkalibruojama. Apskaičiuojami statymų atlygiai, parenkami nauji validatoriai, o tinklas prisitaiko pagal statymų dalyvių pokyčius. Ciklas kartojasi kas penkias dienas. Vartotojams tai reiškia stabilesnę, tvarkingesnę ir nuspėjamesnę ekosistemą, palyginti su tomis, kuriose validatoriai nuolat varžosi dėl balso teisių apdorojant operacijas.

Išplėstinis UTXO modelis: "Cardano" pažangi apskaitos sistema

Pažadame, kad čia nesileisime į techninius dalykus, bet trumpai pakalbėkime apie "Cardano" EUTXO (išplėstinės nepanaudotos transakcijos išvesties) modelį. Šis modelis leidžia efektyviai apdoroti transakcijas, o tai akivaizdžiai naudinga visiems dalyvaujantiems. Štai kaip jis veikia.

Jei kada nors bandėte keistis žetonais "Ethereum" platformoje piko valandomis, tikriausiai matėte, kaip transakcijos užstringa, nepavyksta arba kainuoja daugiau mokesčių nei pati prekyba. Taip nutinka todėl, kad "Ethereum" apdoroja transakcijas nuosekliai – kiekvienas veiksmas priklauso nuo vienos bendros didžiosios knygos atnaujinimo; kai paklausa padidėja, sistema sulėtėja.

"Cardano" pristatė būdą, kaip išvengti šios perkrovos – EUTXO (išplėstinės nepanaudotų operacijų išvesties) modelį. Jo pagrindinis tikslas – apdoroti operacijas nepriklausomai. Nubrėžkime paralelę su grynųjų pinigų tvarkymu. Tarkime, turite 50 USD ir nusprendžiate išleisti 30 USD. Kaip užregistruoti šią operaciją? Naudojant EUTXO modelį, neredaguojate viso likučio iš karto. Vietoj to, perduodate 50 USD, o sistema grąžina jums 20 USD naujame voke. Tokiu būdu kiekviena operacija yra savarankiška; kelios operacijos gali būti apdorojamos lygiagrečiai, netrukdant viena kitai.

Priešingai, "Ethereum" modelis verčia operacijas tikrinti po vieną, o tai neišvengiamai sukelia kliūtis, kai paklausa yra didelė. Tačiau naudojant "Cardano" EUTXO, išmaniosios sutartys, DeFi sandoriai ir kita sąveika gali vykti be paties tinklo sukeltų vėlavimų ar gedimų. Dėl to "Cardano" gali apdoroti apie 250 TPS (operacijų per sekundę), o "Ethereum" didžiąją savo gyvavimo laikotarpio dalį vos pasiekė 30.

Vietiniai žetonai ir kelių turtų registras: "Cardano" integruotas žetonų įrankių rinkinys

Naudodami "Ethereum", susiduriate su žetonais, kurie remiasi išmaniosiomis sutartimis – specialiai sukurtu kodu, kuris diktuoja, kaip veikia kiekvienas žetonas. Didžiausia išmaniųjų sutarčių problema yra ta, kad kiekviena sutarčių sutartis rašoma atskirai, nuo nulio. Tai reiškia, kad kūrėjai turi tiesiogine prasme išradinėti dviratį kiekvieną kartą, kai išleidžia naują produktą. Ar galite įsivaizduoti, ką reiškia valdyti didžiulę ekosistemą, pilną tokių unikalių algoritmų? Nenuostabu, kad "Ethereum" pagarsėjo neefektyvumu ir saugumo trūkumais, taip pat retkarčiais pasitaikančiais kelių milijonų dolerių vertės įsilaužimais. Ir tereikia vienos blogos sutarties!

Ši sistema panašu į darbą su tiekėjais, kurių kiekvienas turi savo kainodaros, sąskaitų faktūrų išrašymo ir pristatymo taisykles. Taip, kai kurie veiks gerai, bet daugumos kitų valdymas neabejotinai bus galvos skausmas, jau nekalbant apie tai, kad keli gali sugriauti jūsų balansą.

Tačiau "Cardano" sistemoje visi žetonai vadovaujasi tomis pačiomis taisyklėmis dėl "Native Tokens" sistemos. Štai esmė: "Cardano" vietiniams žetonams visiškai nereikia išmaniųjų sutarčių. Vietoj to, jie yra integruoti tiesiai į blokų grandinės kelių turtų registrą, kaip ir jos vietinė moneta ADA. Taigi, kūrėjams nereikia gaišti laiko pritaikytam kodui ar pataisymams po paleidimo.

Kūrėjo požiūriu, tai reiškia greitesnį (ir lengvesnį) kodavimą ir derinimą, mažiau auditų ir mažesnę problemų riziką. Vartotojams visa tai reiškia mažesnius mokesčius, mažiau arba visai nėra nepavykusių operacijų ir bendrą stabilią patirtį bet kurioje programoje.

ADA moneta: Cardano gyvybės šaltinis

Kiekvienai blokų grandinei reikalinga vietinė valiuta, kad viskas vyktų sklandžiai. "Cardano" atveju tai yra ADA – kriptovaliuta, kuri palaiko operacijas, apsaugo tinklą ir apdovanoja dalyvius. Jei naudojote "Ethereum", pastebėsite, kad ADA vaidmuo labai panašus į ETH. Ji padengia operacijų mokesčius, įgalina išmaniąsias sutartis ir yra vertės saugykla investuotojams.

Tačiau yra esminis skirtumas. "Ethereum" pradėjo veikti kaip "Proof-of-Work" (PoW) tinklas ir tik 2022 m. pradėjo pereiti prie "Proof-of-Stake" (PoS). Kita vertus, "Cardano" nuo pat pradžių buvo "PoS" (ir buvo paleista dar 2015 m.). Taigi, tai nėra modifikuota sistema – visi jos pagrindiniai principai buvo galiojantys nuo pat paleidimo.

Kaip jau minėjome, "Cardano" naudoja steikingą mokėjimą (angl. staking), kad patvirtintų operacijas. Validatorių mazgai – iš esmės tinklo buhalteriai – užrakina ADA kaip savo įsipareigojimo užtikrinti sistemos saugumą įrodymą. Už tai jie gauna atlygį. Nieko ypatingo.

ADA statymas

Paprasčiausias būdas pradėti – deleguoti savo ADA į stekingo fondą. Tam nereikia jokios specializuotos įrangos ar techninių žinių – tik suderinamos piniginės, tokios kaip Daedalus, Yoroi arba Exodus. Kai piniginė bus nustatyta, galėsite naršyti fondus pagal jų mokesčius, našumą ir prisotinimo lygį (kiek jie arti pilnumo). Keli bakstelėjimai ir jūs jau prisijungę. Atlygiai paskirstomi maždaug kas penkias dienas.

Grąža paprastai svyruoja nuo 3 % iki 5 % per metus, priklausomai nuo Žinoma, fondo efektyvumas. Jei norite kaupti savo atlygį, galite reinvestuoti uždirbtus pinigus deleguodami (reinvestuodami) juos atgal į fondą.

Jei ieškote nesikišančio požiūrio, galite apsvarstyti reguliuojamas kriptovaliutų biržas, tokias kaip "Binance" ir "Kraken", nes jos taip pat siūlo steikingo paslaugas. Jos tvarko technines detales už jus, tačiau yra kompromisas – jūs prarandate savo ADA kontrolę, kol jis yra steikingas. Taigi, nepaisant to, kad steikinate, lėšos techniškai nėra jūsų piniginėje.

O tiems, kurie labiau linkę į technologijas, visada yra galimybė nustatyti ir valdyti savo tinklo režimą. Jis suteikia daugiausiai laisvės valdyti jūsų pajamas, tačiau taip pat reikalauja infrastruktūros, priežiūros ir deleguotojų pritraukimo. Daug nuolatinio valdymo. Kaip tikriausiai supratote, ši parinktis geriausiai tinka tiems, kurie ilgainiui ketina remti tinklą.

Pagrindinis "Cardano" statymo modelio privalumas yra jo likvidumas. Skirtingai nuo daugumos tinklų, kurie blokuoja lėšas fiksuotam laikotarpiui, galite bet kada atšaukti savo ADA statymą. Tai naudinga tiek pradedantiesiems, norintiems tiesiog susipažinti su tinklu, tiek patyrusiems, sąmoningiems "Cardano" rėmėjams.

Išsinešimui

Apibendrinkime tai, ko išmokome. "Cardano" teikia sistemą, kurioje pirmenybė teikiama nuspėjamumui ir našumui. Ji sprendžia sunkiausius blokų grandinės iššūkius – mastelio keitimą, efektyvumą ir saugumą – kurie dažnai yra problema "Ethereum". "Cardano" ekosistemos kertiniai akmenys yra recenzuojami tyrimai, išplėstinis nepanaudotų operacijų išvesties modelis, "natyvus" žetonų kūrimo įrankių rinkinys ir "Hydra" protokolas. Turėdama šias inovacijas, "Cardano" siūlo tinklą, skirtą sudėtingoms operacijoms atlikti be kliūčių, mastelio keitimui nepakenkiant greičiui ir decentralizuotoms programoms palaikyti su puikiu patikimumu.