Сб. Янв 1st, 2022
    Cardano

    Эта платформа не несет четкой практической пользы, ее неоднократно критиковали за отсутствие смарт-контрактов, но тем не менее, она стала одним из лидеров криптомира, заняв пятое место в рейтинге цифровых активов по рыночной капитализации.

    Разбираемся, в чем секрет успеха и каковы ключевые особенности проекта Cardano.

    В июне 2014 года математик и предприниматель Чарльз Хоскинсон, стоявший у истоков Ethereum, покинул проект из-за разногласий по поводу вектора дальнейшего развития платформы. Вместе с исполнительным директором Ethereum Foundation Джереми Вудом в 2015 году он основал компанию Input Output Hong Kong, которая начала заниматься подготовкой и разработкой новой криптоплатформы — Cardano.Имя было выбрано в честь итальянского математика XVI века Джероламо Кардано, шифровальные изобретения которого лежат у истоков современной криптографии. А в честь первого в истории программиста, точнее, программистки, жившей в XIX веке графини Ады Лавлейс была названа криптовалюта проекта, ADA.

    White paper блокчейн-протокола Ouroboros (названного в честь мифической змеи, кусающей себя за хвост) был представлен 7 февраля 2017 года. Официальный запуск платформы состоялся 29 сентября 2017 года.

    Академический Proof-of-Stake

    Отличительная черта Cardano — глубоко научный подход. Основатели проекта утверждают, что алгоритм консенсуса Proof-of-Stake, который применяется в протоколе Ouroboros, является единственным протоколом консенсуса, безопасность которого доказывается математически. Наукоемкость — причина и того, что реализация возможностей протокола на практике занимает больше времени, чем в других похожих системах. С момента основания компании Input Output Hong Kong ее сотрудниками было подготовлено свыше 40 научных статей, посвященных безопасности в Cardano.

    Протокол Ouroboros состоит из нескольких версий. Первой является версия Ouroboros Classic, которая была ориентирована на безопасность в синхронной среде — когда узлы блокчейна всегда находятся в сети, готовы создавать блоки, и их часы работают синхронно. Изначально это был основной протокол стейкинга в Cardano, поэтому на нем остановимся подробно.

    Ouroboros Classic, Cardano

    Работа протокола Ouroboros Classic разделена на отрезки времени, которые называются “эпохами”. Каждая “эпоха”, в свою очередь, разделена на 21 600 временных “интервалов” длительностью 20 секунд. Вся “эпоха”, соответственно, составляет ровно 5 дней. Каждый слот представляет собой 20-секундное временное окно, в котором “лидер слота” (выбранный узел) может создать блок. Перед началом эпохи все лидеры слотов для этой эпохи выбираются случайным образом.

    Случайный характер избрания лидеров — один из ключевых факторов безопасности в Cardano.

    Для этого в Ouroboros Classic используется метод Follow-the-Satoshi. Вкратце, каждый поставленный Лавлейс (0,000001 ADA, аналогично тому, как 1 сатоши равен 0,00000001 BTC) представляет собой лотерейный билет, который дает шанс выиграть право на создание блока. Это означает, что любой может участвовать с любой суммой ставки (даже с 1 Лавлейс) и что шансы на выигрыш пропорциональны количеству поставленных монет: больше ставка — выше шанс.

    Однако для лотереи нужно нечто большее, чем просто лотерейные билеты. Ей также нужен метод случайного выбора победителя. Для этого в генезисном (исторически первом) блоке Cardano было размещено начальное число случайных чисел, которые определяли лидеров слотов в течение первой эпохи. 

    Алгоритм случайности для следующей эпохи генерируется с использованием криптографической схемы, называемой публично проверяемым совместным использованием секретов (PVSS). По сути, каждый раз, когда создается блок, узлы играют в игру с подбрасыванием монеты, чтобы сгенерировать случайное число, и используют PVSS для шифрования результатов в цепочке блоков, что делает их общедоступными.

    В конце “эпохи” эти числа объединяются для получения окончательного случайного числа, которое все участники используют для выбора лидеров слотов на следующую эпоху. Поскольку данные случайности, созданные во время эпохи, передаются в следующую, образуется замкнутый цикл. Вот почему протокол был назван Ouroboros, в честь той самой мифической змеи.

    Исследовательскими группами (которых, как мы помним, хватает в проекте) было определено, что работа протокола Ouroboros Classic имеет уязвимые места: необходимость синхронной работы всех узлов, а также публичность “лидеров слотов”.  Поэтому, помимо Ouroboros Classic, в блокчейне были разработаны альтернативные протоколы консенсуса.

    • Ouroboros Praos. Адаптирован для полусинхронной среды.
    • Ouroboros Genesis. Адаптирован для автономной работы.
    • Ouroboros Hydra. Офчейн-протокол второго уровня, направленный на дальнейшее горизонтальное масштабирование сети.
    • Ouroboros BFT. Протокол, основанный на консенсусе византийских генералов, использовавшийся на одном из этапов развития платформы, когда она переходила к этапу децентрализации.

    На пути к блокчейну третьего поколения

    Уже после обновления протокола консенсуса до версии Genesis, Ouroboros оказался первым протоколом Proof-of-Stake, который математически доказал, что гарантирует постоянство и живучесть как в синхронной, так и в полусинхронной среде — при условии, что честным является большинство участников — как и в Биткойн. Следовательно, он более безопасен, чем другие протоколы PoS, для которых требуется как минимум 2/3 честных участников, и так же безопасен, как Биткойн, но с меньшими энергозатратами и лучшей производительностью.

    В своем развитии Cardano проходит через пять эр, или фаз, каждая из которых представляет собой определенную веху в развитии платформы, а составные элементы этих фаз разрабатываются параллельно. Это фазы:

    1. Byron — первая стадия, названная в честь отца Ады Лавлейс, английского поэта, лорда Джорджа Байрона. Она ознаменовала запуск сети с базовой функциональностью, например, с возможностью переводить ADA.
    2. Shelley — стадия, названная в честь друга лорда Байрона, поэта Перси Биши Шелли, или, возможно, в честь его жены Мэри Шелли, автора романа “Франкенштейн, или Современный Прометей”. Стихотворение Перси Биши Шелли “Озимандия”, главный герой которого собирает фрагменты некогда целой статуи, да и Франкенштейн Мэри Шелли, собранный из частей тел различных людей, как бы подталкивают к пониманию, что эта эра развития Cardano посвящена децентрализации, которая должна наступить после перехода на протокол Ouroboros Genesis.
    3. Goguen — эра, названная в честь американского математика Джозефа Гогена, на протяжении которой в платформе будут имплементированы нативные токены, отличающиеся от ERC-20 большей безопасностью, и тем, что не требуют создания и исполнения смарт-контрактов.
    4. Basho — фаза, названная в честь японского поэта Мацуо Басе — период оптимизации масштабируемости и совместимости.
    5. Voltaire — название дано в честь французского философа-просветителя Вольтера, на котором должен произойти переход к прямой демократии в управлении блокчейном.

    Но и это еще не все стадии в развитии платформы. Запланировано, что она будет развиваться через три основные, как это неудивительно, эры.

    Первой стала эра Testnet, продлившаяся от старта проекта в 2015 году и до января 2017 года, когда происходило начальное развертывание сети и ее бета-тестирование.

    Вторая эра, Bootstrap, или “эра раскрутки”, происходит сейчас. На этом этапе сеть полностью централизована, все участвующие в консенсусе ноды находятся под контролем Input Output Hong Kong и ее партнеров, а поддержка смарт-контрактов отсутствует.

    После ее окончания наступит Reward era или “эра вознаграждения”, когда сеть начнет работать полностью в децентрализованном режиме, а владельцы ADA начнут получать вознаграждение за стейкинг монет.

    Пять миллионов эфиопских студентов

    Cardano and Ethiopia's Ministry of Science and Technology, Cardano

    Когда все этапы будут завершены, Cardano должен стать блокчейном третьего поколения. Путь этот, однако, преодолевается довольно медленно, о чем часто говорят наблюдатели. Так, миллиардер Марк Кьюбан недавно усомнился в проекте блокчейна, который не поддерживает смарт-контракты и не имеет практического применения для пользователей.

    В ответ на критику, отец проекта Чарльз Хоскинсон напомнил, что еще с 2018 года представители Cardano подписали меморандум о взаимопонимании с Министерством науки и технологий Эфиопии для обучения эфиопских разработчиков и использования Cardano в индустриальном секторе.

    У нас есть пять миллионов студентов из Эфиопии, тысячи активов на базе Cardano, хорошая экосистема DApp, готовящаяся к запуску смарт-контрактов, новая модель венчурного капитала с катализатором и огромное сообщество

    Пять миллионов студентов, о которых говорит Хоскинсон, это, как ожидается, прогнозируемая величина, с которой будет работать блокчейн. Cardano заключил соглашение с правительством Эфиопии для внедрения децентрализованной платформы — Atala PRISM, которую правительство Эфиопии будет использовать для выявления и отслеживания успеваемости учащихся на протяжении всего их обучения  в школе. Atala PRISM позволит отслеживать академические оценки, личности студентов, выполненные задания, желанные курсы и многое другое. По состоянию на момент написания статьи это партнерство считается крупнейшим соглашением между государственным учреждением и фирмой по разработке блокчейнов.

    ________________________

    Cardano — перспективный и амбициозный проект с многоуровневой структурой, самостоятельное развитие элементов которой позволяет блокчейну легко адаптироваться к условиям среды.

    Когда все уровни его экосистемы примут завершенный вид, блокчейн рассчитывает потеснить Ethereum. Ожидается, что уже во второй половине 2021 года в Cardano состоится внедрение смарт-контрактов, что обеспечит возможность создания приложений DApps, децентрализованных финансовых продуктов и других проектов, требующих продвинутого кодирования, но децентрализованных.

    Фундаментальность и  наукоемкость являются как преимуществами, так и уязвимостями платформы, поскольку в стремительно меняющемся мире идеи устаревают быстро. Пока Cardano раскачивается, появились другие проекты, реализующие более инновационные идеи и лучше приспособленные для бизнес-внедрения.

    7
    0