Stworzenie dobrze działającej platformy smart kontraktów, która rozwiązuje wiele problemów, znanych głównie z Ethereum, nie jest takie proste. Cardano podeszło do tematu w sposób dość spokojny, wręcz powolny, ale i naukowy, bazujący na badaniach - wielu, bardzo wielu badaniach.
Przez jednych takie podejście jest podziwiane, przez innych, wytykających bardzo powolny rozwój, wręcz wyśmiewane. My jednak zajmiemy się przedstawieniem tego co do tej pory udało się osiągnąć Cardano i przyjrzymy się kilku wyróżniających tę platformę funkcjom.
Artykuł, jak każdy inny na Blokpres, w żadnym stopniu nie stanowi porady inwestycyjnej. Zawsze wykonaj własny research przed podjęciem decyzji.
Co to Cardano?
Cardano to otwarty źródłowo, zdecentralizowany łańcuch bloków, który stara się rozwiązać największe problemy platform smart kontraktów, a dokładniej mówiąc Ethereum. Projekt został założony w 2015 roku, a wystartował dwa lata później.
Za omawianym dziś blockchainem stoi jeden ze współzałożycieli Ethereum - Charles Hoskinson. Sam projekt jest rozwijany technologicznie głównie przez firmę IOHK także założoną przez Charlesa oraz Jeremy Wooda.
Cardano stosuje inne podejście niż większość platform smart kontraktów. Nie bazuje na modelu kont, a znanym z Bitcoina UTXO, stosuje konsensus Ouroboros i mechanizm Proof of Stake, a także wspiera tworzenie natywnych tokenów. Główną walutą sieci jest ADA.
Rozwój Cardano został podzielony na pięć głównych faz, z których każda skupia się na innych aspektach łańcucha ADA:
- Byron - Fundamenty
- Shelley - Decentralizacja
- Goguen - Smart kontrakty
- Basho - Skalowalność
- Voltaire - Zarządzanie
Co odróżnia Cardano od innych platform smart kontraktów?
Głównymi cechami Cardano wyróżniającymi ten projekt od innych platform smart kontraktów i sieci Proof of Stake jest protokół konsensusu Ouroboros, delegacja (staking) bez zagrożeń i blokad środków, natywne tokeny oraz wykorzystywanie modelu EUTXO, zamiast najpopularniejszego na rynku modelu kont.
Ouroboros
W mitologii Uroboros lub Ouroboros jest przedstawiany jako wąż, lub smok zjadający własny ogon w zamkniętym kręgu. Samo słowo Ouroboros wywodzi się ze starożytnej greki, a jego dosłowne znaczenie to „zjadanie ogonów” lub „pożeracz ogonów”.
O ile żadnych smoków w Cardano nie ma, chyba że jako NFT, tak Ouroboros jest nazwą protokołu konsensusu stosowanego przez Cardano - oczywiście w zgodzie z naturą projektu, jest konsensusem opartym na głębokim researchu.
Łączy unikalną technologię, matematycznie zweryfikowane mechanizmy, a nawet zasady psychologii behawioralnej i filozofii ekonomicznej (przynajmniej według twórców). Ouroboros gwarantuje bezpieczeństwo jeśli 51% stawki działa w zgodzie z zasadami oraz oferuje zrównoważony rozwój łańcucha bloków przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia energii.
Ouroboros wybiera uczestników do tworzenia nowych bloków w oparciu o udziały, które kontrolują w sieci, czyli „stake”. Za produkcję bloków w Cardano odpowiadają węzły nazwane pulami stakingowymi.
Ouroboros działa poprzez dzielenie okresu czasu w Cardano na epoki trwające 5 dni i składające się ze slotów, trwających 20 sekund. Podczas każdego slotu jedna z pul stakingowych, tzw. lider, odpowiada za dodanie bloku. Może nie zostać wybrany żaden lider podczas danego slotu, lub zostać wybrany więcej niż jeden. Gdy więcej niż jeden zostaje wybrany, tylko jedna propozycja bloku jest akceptowana i dodawana do łańcucha. Prawdopodobieństwo tego, że dana pula zostanie wybrana zależy od ilości posiadanych ADA - im więcej, tym większa szansa.
Aby zwiększać decentralizację w Cardano zostało nałożone ograniczenie co do otrzymywanych nagród jeśli ilość ADA w jednej puli przewyższa pewien próg określony wzorem 1/k, gdzie k jest konfigurowalnym parametrem. W takim momencie nagrody dla danej puli przestają rosnąć, co zachęca do delegacji do tych mniejszych.
Cardano opracowało różne implementacje Ouroboros, które ulepszały kolejne aspekty działania sieci. Składają się na nie Ouroboros Classic, Bizantine Fault Tolerance (BFT), oraz najnowsza wersja Praos. W przyszłości ma zostać wprowadzona kolejna wersja zwiększająca bezpieczeństwo i żywotność nazwana “Genesis”.
EUTXO
Jednym z najciekawszych i najbardziej kontrowersyjnych wyborów Cardano jest EUTXO.
Cardano, podobnie do Bitcoina bazuje na modelu transakcyjnym UTXO, nie jak większość platform smart kontraktów na modelu kont. W UTXO każda transakcja posiada wejścia i wyjścia. Wyjścia poprzedniej transakcji są wejściami kolejnej.
UTXO oznacza Unspent Transaction Outputs, czyli Niewydane Wyjścia Transakcji.
źródło
Model UTXO w swoim działaniu przypomina gotówkę. Każde UTXO musi zostać wydane w całości. Jeśli kwota, którą chcemy wysłać jest niższa niż wartość danego UTXO, wtedy “wydawana” jest reszta. Podobnie jak w przypadku banknotów, nie da się podrzeć 100 zł, aby zapłacić za coś 50 zł. Z kolei model kont stosowany przez Ethereum i większość innych platform, przypomina działanie kont bankowych. W momencie płacenia za coś kwota jest odejmowana z jednego konta i dodawana do drugiego.
EUTXO stosowany przez Cardano jest rozszerzeniem funkcjonalności UTXO stosowanych przez Bitcoin. Adresy w modelu EUTXO mogą zawierać dowolną logikę w postaci skryptów. Na przykład, gdy węzeł weryfikuje transakcję, określa, czy transakcja może wykorzystać określone dane wyjściowe jako dane wejściowe. Transakcja wyszuka skrypt dostarczony przez adres wyjścia i wykona go, jeśli może.
Dodatkowo w EUTXO wyjścia mogą przenosić niemal dowolne dane, nie tylko adres i wartość, co sprawia, że skrypty są znacznie potężniejsze.
To wszystko sprawia, że Cardano stosujące podobny model transakcyjny do Bitcoina może oferować znacznie większe możliwości i pozwala tworzyć zaawansowane smart kontrakty.
Stosowanie EUTXO ma swoje wady, na przykład wymaga całkowicie innego podejścia do budowy aplikacji, co jest ogromnym problemem, który uwidocznił się w praktyce i może ograniczać zdolności do rozwoju Cardano, ale ma również zalety.
W modelu UTXO transakcja nie zostanie przerwana w trakcie realizacji, opłaty są łatwe do przewidzenia oraz zapewnia to większe możliwości skalowania dzięki paralelizacji operacji.
Jak zawsze w takim wypadku znajdą się zwolennicy i przeciwnicy. Warto jednak nadmienić, że niewiele projektów decyduje się na stosowanie rozwiązań UTXO. Z jakiegoś powodu większość podąża drogą modelu kont znanego z Ethereum, zwłaszcza gdy mówimy o platformach smart kontraktów.
Natywne tokeny
Ethereum stosuje pewne standardy tokenów jak ERC-20, czy ERC-721. W przeciwieństwie do tokenów ERC śledzenie i księgowanie tokenów na Cardano jest obsługiwane natywnie przez blockchain i nie wymaga smart kontraktów. Tokeny natywne Cardano nie wymagają smart kontraktów do przesyłania i mogą być przenoszone wraz z innymi typami tokenów.
Ponadto, w przeciwieństwie do ERC20, tokeny natywne nie wymagają specjalnych opłat za transfer ani dodatkowej logiki w celu śledzenia transakcji. Takie podejście sprawia, że tokeny tworzone na Cardano są tak bezpieczne jak ADA oraz pozwala na wysyłanie wielu tokenów w jednej transakcji.
Co istotne, natywne tokeny nadal wymagają smart kontraktów, aby je wybijać i spalać, natomiast logika dotycząca ich przesyłania jest zaimplementowana na blockchainie Cardano.
Oczywiście oprócz tworzenia “zwykłych” tokenów zamiennych można także tworzyć NFT.
Tokenomia Kryptowaluty ADA i Staking
Natywną walutą sieci jest ADA, które swoją nazwę zawdzięcza XIX-wiecznej matematyczce Ada Lovelace. 1 Lovelace jest najmniejszą jednostką ADA, podobnie jak satoshi w BTC.
1 ADA = 1000000 Lovelace. Maksymalna podaż ADA została ograniczona do 45 mld.
ADA służy do pokrywania opłat transakcyjnych, zabezpieczenia sieci oraz nagradzania pul stakingowych. Nagrody pochodzą z opłat transakcyjnych oraz z inflacji, natomiast część z każdego bloku trafia do skarbca.
W Cardano walidatorzy zostali nazwani „operatorami pul”. Ich zadania są takie jak w innych protokołach, mają zabezpieczać sieć i dodawać bloki, za co otrzymują nagrody, którymi dzielą się z wszystkimi delegatorami. Szansa na to, że węzeł zostanie wybrany wzrasta proporcjonalnie do stawki delegowanej do tego węzła.
Każdy może zostać operatorem puli, a także delegować swoje ADA do innych.
Więcej o praktyce dotyczącej delegacji znajdziesz w tym przewodniku:
Co ciekawe delegacja w Cardano różni się od innych sieci nie tylko brakiem slashingu, ale i tym, że tokeny nie są w ogóle zablokowane. W każdej chwili można przesłać ADA przeznaczone dla delegacji, co automatycznie kończy staking.
Cardano sporą wagę przykłada także do decentralizacji stakingu. Istnieje tu parametr nasycenia, który zachęca do tworzenia większej liczby pul i delegacji do mniejszych “walidatorów”. Robi to poprzez ograniczenie ilości nagród, jakie jedna pula może przyjąć. To oznacza, że 1 ADA oddelegowane do przesyconej puli zarobi mniej niż to samo ADA w puli z mniejszą ilością tokenów.
Cardano różni się także od innych podobnych projektów pod względem obsługi opłat transakcyjnych. Opłaty nie trafiają bezpośrednio do producenta bloku, a zamiast tego są “odkładane” w wirtualnej puli i dystrybuowane do wszystkich węzłów, które utworzyły bloki w danej epoce.
Epoka w Cardano trwa około 5 dni i co ten czas do stakujących trafiają nagrody.
Nagrody pochodzą ze wspomnianej wcześniej puli opłat, a także z inflacji ADA, tzw. “rezerwy”.
Rezerwa oznacza ADA, których nie ma jeszcze w obiegu. Ilość tokenów w rezerwie wynosi więc 45 mld (maksymalna podaż) - aktualna podaż w obiegu (w momencie pisania 36.13 mld).
Co epokę do obiegu trafia 0.3% ADA z rezerwy w ramach nagród inflacyjnych + zebrane przez ten czas opłaty transakcyjne. Jednak nie całość trafia do stakujących. 20% całości nagród (opłaty + inflacja) jest wpłacana do skarbca, który ma zapewnić długoterminowe wsparcie ekosystemu Cardano.
0.3% co epokę z pozostałej rezerwy oznacza więc, że co 5 dni ilość nagrody minimalnie maleje, podobnie jak inflacja. Wyliczono, że rezerwa powinna tracić połowę tokenów w czasie od 4 do 5 lat.
Skalowanie Cardano - Hydra
Blockchain Cardano, choć oparty w dużej mierze na wielu szeroko zakrojonych badaniach nie jest idealny. Pewne decyzje dotyczące decentralizacji i stabilności działania sieci, czy chociażby pójście w stronę EUTXO, oddziałują na możliwości przetwarzania transakcji.
Cardano musi się więc skalować poprzez wprowadzanie różnych rozwiązań warstwy drugiej (L2), podobnie do Ethereum.
Jednym z głośniejszych protokołów, którego celem jest zwiększenie szybkości transakcji i zwiększenie przepustowości przy zachowaniu niskich kosztów jest Hydra.
Hydra należy do rodziny skalowania znanej jako kanały stanu (state channels). To rozwiązanie warstwy drugiej pozwala “przenieść” wykonywanie operacji poza główny łańcuch. Wszystkie transakcje zachowują właściwości tych z Cardano i są zgodne z zasadami sieci, natomiast odbywają się bez udziału warstwy głównej. Jedynie wynik przeprowadzonych operacji jest zapisywany na blockchainie, ale dopiero po zamknięciu kanału.
Działanie Hydra jest podobne do Lightning Network Bitcoina, które szerzej opisałem tutaj:
Poza Hydra, stosowane są także inne techniki skalujące takie jak łańcuchy poboczne.
Podsumowanie
Cardano to projekt, który zdecydowanie wyróżnia się podejściem do budowy platform smart kontraktów. Istnieje od lat, posiada dużą społeczność fanów, ale budzi też dość skrajne emocje. Jedni uważają ten projekt za przyszłość kryptowalut, inni wręcz przeciwnie, twierdzą, że jest znacznie przeceniony i oferuje więcej obietnic niż rozwiązań. Dodatkowo wybory dotyczące designu sieci nie podobają się każdemu i mogą bardzo ograniczyć potencjał ADA.
Jak to będzie wyglądać w przyszłości i kto ma rację? Oczywiście każdy twierdzi, że właśnie on...
