Что такое Cardano и как оно работает? Руководство по ADA

Cardano была основана в 2015 году Чарльзом Хоскинсоном и Джереми Вудом. Хоскинсон ранее был одним из соучредителей Ethereum. Это первый блокчейн, внедривший алгоритм согласования Оуроборос на основе доказательства доли, который часто описывается как более энергоэффективный, чем алгоритм доказательства работы, используемый Биткоином.

Основная сеть Cardano стартовала в сентябре 2017 года. Это событие ознаменовало запуск блокчейна Cardano, позволив транзакции ADA через федерированную сеть, используя механизм согласования Оуроборос. В сети используется фреймворк смарт-контрактов под названием Plutus, который позволяет использовать язык программирования Haskell для написания приложений.

Криптовалюта ADA

Криптовалюта ADA является внутренним активом блокчейна Cardano и играет ключевую роль в его поддержке и функционировании. В отличие от криптовалют, таких как Биткоин, которые в основном служат как цифровое хранилище стоимости, ADA предназначена для обеспечения более широкого набора функций, начиная от проведения транзакций до стейкинга для обеспечения безопасности сети.

Механизм согласования Cardano, известный как Оуроборос, представляет собой систему доказательства доли, что фундаментально отличается от систем доказательства работы, используемых в криптовалютах, таких как Биткоин. В доказательстве доли создание новых блоков выполняется валидаторами, которые выбираются на основе количества монет, которые они готовы «застейкать» в качестве залога. По существу, держатели ADA могут участвовать в стейкинге, чтобы помочь валидировать транзакции, добавлять новые блоки в блокчейн и, таким образом, обеспечивать безопасность сети. В качестве вознаграждения за стейкинг ADA участники получают дополнительные ADA, создавая стимул для пользователей держать и стейкать свои монеты, а не тратить их.

С точки зрения экономической модели, ADA имеет ограниченное предложение, аналогично Биткоину. Максимальное предложение ADA фиксировано на уровне 45 миллиардов токенов, с текущим обращающимся предложением примерно в 35 миллиардов. Комиссии за транзакции в сети Cardano также оплачиваются с использованием ADA, и эти комиссии настраиваются алгоритмически на основе активности сети. Кроме того, определенные обновления сети и функциональности могут потребовать от пользователей оплаты комиссий или внесения депозитов в ADA, что дополнительно интегрирует криптовалюту в экосистему Cardano.

ADA можно хранить в различных типах кошельков, включая аппаратные кошельки, мобильные кошельки и настольные кошельки. Cardano предлагает свой официальный кошелек под названием Daedalus, который предоставляет полную копию блокчейна Cardano и обладает расширенными функциями безопасности. Другим вариантом является кошелек Yoroi, который является легковесным кошельком для Cardano, работающим как расширение для браузера.

Этапы развития Cardano

С момента запуска блокчейн развивался через несколько фаз, каждая из которых внедряла ключевые особенности. Эра Байрона, первая версия Cardano, началась в сентябре 2017 года. Этот этап запустил первую основную сеть, позволив транзакции ADA через федерированную сеть, используя механизм согласования Оуроборос.

Затем последовало обновление Шелли в середине 2020 года, децентрализующее сетевое согласование. Это обновление перевело сеть в состояние, где большинство узлов управлялись сообществом, а не централизованной сущностью.

После Шелли наступила эпоха Гогена, которая принесла дополнительные возможности блокчейна через серию хардфорков. В марте 2021 года платформа добавила поддержку нативных активов через хардфорк Мэри. Позже Cardano перешла к фазе Алонзо в 2022 году, впервые включив смарт-контракты. Параллельно с этим проект запустил программу Plutus Pioneer для обучения более 1,000 заинтересованных разработчиков написанию dapps на Cardano.

Согласование и архитектура Cardano

Cardano имеет уникальную двухуровневую архитектуру. Слой расчета Cardano (CSL) обрабатывает все транзакции ADA, в то время как слой вычислений Cardano (CCL) наблюдает за вычислительными функциями, включая смарт-контракты и dapps.

Время на блокчейне Cardano разделено на эпохи, каждая из которых состоит из серии слотов. В каждом слоте выбирается лидер слота, который валидирует транзакции и добавляет их в блокчейн. Этот выбор не случаен, а основан на количестве ADA, которое удерживает и застейкил аккаунт.

Избрание лидеров слотов является ключевым аспектом протокола Оуроборос. Чем больше ADA застейкено на учетной записи, тем выше вероятность того, что она будет выбрана в качестве лидера слота. Эта система пропорционального избрания направлена на обеспечение более демократического и децентрализованного механизма проверки транзакций. Оуроборос также включает многосторонние вычисления, чтобы обеспечить то, что выбор лидеров слотов является как случайным, так и безопасным, устраняя любые предсказуемые шаблоны, которые могли бы быть использованы.

Безопасность – еще один фокус дизайна Оуроборос. Протокол утверждает, что предоставляет доказуемую безопасность, предполагая, что большинство стейкинга ADA контролируется честными узлами.

Модель e-UTXO

Cardano использует модель расширенных непотраченных выходов транзакций (e-UTXO) для своего учета, которая является вариацией модели непотраченных выходов транзакций (UTXO), используемой в Биткоине. Традиционная модель UTXO отслеживает владение токенами на основе непотраченных выходов из предыдущих транзакций. В отличие от моделей на основе счетов (как, например, используемая Эфириумом), где учет напоминает машину состояний, модель UTXO рассматривает каждую транзакцию как атомарную операцию, которая потребляет определенные выходы и создает новые без влияния на другие части учета.

Модель e-UTXO расширяет эту базовую структуру, включая некоторые функции, обычно встречающиеся в моделях на основе счетов. В частности, e-UTXO могут содержать дополнительные поля данных и также могут подчиняться более сложным условиям, указанным в смарт-контрактах. По сути, e-UTXO позволяют Cardano интегрировать сложную логику без ущерба преимуществам модели UTXO, таким как масштабируемость и параллельная обработка транзакций.

Сущности Cardano

Команда Cardano разделена на три независимых сущности, сосредоточенных на Cardano: Фонд Cardano, Инпут-Аутпут и Эмурго.

Неприбыльный Фонд Cardano, базирующийся в Цуге, Швейцария, надзирает и контролирует проект. Инпут-Аутпут возглавляет исследования и разработку, а также осуществляет обновления протокола. Эмурго действует как частная инвестиционная сторона финансирования Cardano, ускоряя проекты.

Научный подход к исследованиям

Cardano имеет довольно прочное академическое основание. Этот метод включает в себя подход через обзоры исследований к архитектуре программного обеспечения и функциональным возможностям сети.

За годы проект был предметом строгого академического анализа и прошел пэр-ревью. По этой причине проект придерживается принципа прозрачности в разработке программного обеспечения, используя функции, подтвержденные эмпирическими доказательствами. Научная команда Cardano создала более 100 научных статей, обсуждая темы от распределенных систем и языков программирования до теории игр.

Хотя научный подход имеет свои достоинства, он также привел к задержкам в обновлении программного обеспечения в ходе его развития.