کاردانو چیست و چرا ممکن است به رقیب جدی رمزارزها تبدیل شود؟

کاردانو چیست؟

کاردانو یک زیرساخت مبتنی بر زنجیره بلوکی است که مثل اتریوم قابلیت ساخت و اجرای قراردادهای هوشمند را ارایه می‌کند، با این تفاوت که خالق این زیرساخت، کاردانو را نسل سوم زنجیره بلوکی توصیف می‌کند که امنیت آن با استفاده از معماری چند لایه تامین شده است. تیم توسعه‌دهنده کاردانو می‌گوید: «سرعت و کارمزد تراکنش‌های این شبکه بهتر از زنجیره‌های بلوکی قدیمی مثل اتریوم است. کاردانو اولین پروژه مبتنی بر زنجیره بلوکی است که برخواسته از تحقیقات علمی و پژوهش‌های دقیق در حوزه‌های اقتصاد، آمار و رمزنگاری است. کار روی این پروژه از سال 2015 میلادی آغاز شد و ارز دیجیتال آن Ada در دسامبر 2017 در اختیار صرافی‌ها قرار گرفت.» همان‌گونه‌ که اشاره کردیم مثل اتریوم با استفاده از کاردانو امکان ساخت قراردادهای هوشمند روی یک زیرساخت غیرمتمرکز وجود دارد و بنابراین هیچ‌کس نمی‌تواند آن‌را متوقف یا به‌سادگی به کلاه‌برداری در آن بپردازد. یکی از مهم‌ترین موضوعاتی که تیم کاردانو روی آن تاکید زیادی دارند، پاسخ‌گویی به نیازهای کاربران و رعایت قوانین حاکم بر مبادلات تجاری است و تلاش می‌کنند بین الزامات قانونی و حریم خصوصی کاربران ‌تعادل برقرار کنند. به دلیل این‌که بیشتر توسعه‌دهندگان و سرمایه‌گذاران اولیه این پروژه، ژاپنی هستند و شباهت‌های زیادی با اتریوم دارد، برخی کارشناسان به کاردانو لقب اتریوم ژاپنی داده‌اند. بر مبنای این تعریف مشاهده می‌کنیم که این زیرساخت زنجیره ‌بلوکی غیرمتمرکز نسل سوم از مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS) سرنام Proof Of Stake استفاده می‌کند. این شبکه برای ارایه جایگزینی مناسب برای شبکه‌های با مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) سرنام Proof of Work طراحی و توسعه یافته است. گسترش‌پذیری، تفسیر و توسعه در شبکه‌های با الگوریتم اجماع اثبات کار مثل اتریوم به دلیل هزینه‌های زیاد، مصرف انرژی و کندی ثبت تراکنش‌ها با محدودیت‌های مختلفی روبرو است. چارلز هاسکینسون (Charles Hoskinson) یکی از بنیان‌گذاران شبکه اتریوم به‌طور کامل درباره چالش‌ها و مشکلات شبکه‌های زنجیره بلوکی نسل اول و دوم آگاه بود و برای حل این چالش‌ها تصمیم گرفت از تیم توسعه‌دهنده شبکه اتریوم جدا شود و در سال 2015 فرایند توسعه‌ شبکه کاردانو و ارز دیجیتال آن‌را آغاز کند. به‌طوری‌که در نهایت زیرساخت کاردانو و رمزارز اصلی آن در سال 2017 متولد شد. 

زیرساخت کاردانو بر بستر پروتکل اجماع (Ouroboros) کار می‌کند. پروتکل مذکور که توسط کاردانو و در مرحله برنامه‌ریزی آن عرضه شده، اولین پروتکل اجماع اثبات سهام است که امنیت آن به لحاظ تئوری و فنی تایید شده است. هر یک از مراحل توسعه در نقشه راه کاردانو، توسط چارچوب‌های علمی انجام شده و کاردانو بر مبنای هم‌گرایی بینش‌های نظری و روش‌های تجربی به دنبال نقطه عطفی برای پیشرفت در استفاده از شبکه زنجیره بلوکی و ارز اصلی آن آدا است. 

کاردانو چه ویژگی‌های شاخص و مهمی دارد؟

زیرساخت کاردانو با هدف گسترش کاربردهای فناوری زنجیره‌ بلوکی پدید آمده است. در شرایطی که این زیرساخت دستاوردهای مهمی داشته، با این‌حال، پنج مورد از آن‌ها اهمیت بیشتری نسبت به نمونه‌های مشابه دارد. 

•  کاردانو به دنبال ساخت پلتفرمی برای توسعه نرم‌افزارهای غیر متمرکز (DApps) ‌است که بتواند با چند رمزارز کار کند و قابلیت ساخت قرارداهای هوشمند قابل استناد و تایید شده را داشته باشد. 
•  کاردانو بر مبنای یک استراتژی 5 مرحله‌ای برنامه‌ریزی، تمرکززدایی، قرادادهای هوشمند، گسترش‌پذیری و مدیریت شبکه طراحی و توسعه یافته است. 
•  کاردانو روی پروتکل اجماع اثبات سهام Ouroboros اجرا می‌شود و بر مبنای پژوهش‌های علمی طراحی شده است. 
•  رمز ارز اصلی شبکه‌ کاردانو، آدا است که هزینه لازم برای توسعه و نگه‌داری از آن‌را تامین کرده و علاوه بر این سود قابل عاید سهام‌داران و مالکان می‌کند. 
•  نظارت بر شبکه کاردانو غیرمتمرکز است و توسط شرکت‌های Cardano Foundation و IOHK و EMURGO انجام می‌شود. 

‌نسل سوم زنجیره بلوکی 

شرکت‌ها به سراغ نسل سوم فناوری زنجیره بلوکی رفته‌اند که نشان می‌دهد، کارشناسان و فعالان این حوزه مشکلات و آسیب‌پذیری‌های نسخه‌های اولیه را شناسایی کرده و در صدد رفع آن‌ها و گسترش قابلیت‌های کاربردی این فناوری هستند. توسعه‌دهندگان کاردانو، این زیرساخت را جایگزینی برای اتریوم مطرح کرده‌اند، زیرا به‌لحاظ فنی هر دو از فناوری‌های مشابهی استفاده می‌کنند. به‌طور مثال، هر دو از قرارداد‌های هوشمند پشتیبانی می‌کنند و هدف اصلی آن‌ها ساخت سیستم غیرمتمرکز و متصل به هم است. به‌ نظر می‌رسد تاریخ یکبار دیگر تکرار شده‌است، زیرا اتریوم خود را نسل دوم زنجیره‌های بلوکی پس از بیت‌کوین معرفی کرد و کاردانو نیز خود را نسخه به‌روز شده اتریوم و نسل سوم زنجیره بلوکی توصیف کرده است. دلیل این نام‌گذاری، گسترش‌پذیری زیاد به دلیل استفاده از الگوریتم اجماع اثبات سهام و کاهش برق مصرفی است. به‌علاوه، زنجیره بلوکی کاردانو در نظر دارد زیرساخت مناسبی برای خدمات مالی آماده کند تا افرادی که تمایل به استفاده از سیستم بانک‌داری متمرکز ندارند به گزینه دومی برای انجام تراکنش‌های مالی دسترسی داشته باشند. برای این منظور شبکه زنجیره بلوکی کاردانو دو ویژگی مهم مدیریت هویت افراد و قابلیت شناسایی را ارایه می‌کند. فرایندهایی که نیاز به گردآوری داده‌ها از منابع مختلف دارند با پیچیدگی‌های خاصی روبه‌رو هستند و کاردانو برای حل این مشکل ویژگی مدیریت هویت افراد را عرضه کرده است. البته ویژگی مدیریت هویت کاربرد دیگری نیز دارد و می‌تواند برای پیگیری کامل چرخه تولید یک محصول به شرکت‌ها کمک کند. این قابلیت به‌طور بالقوه مانع عرضه محصولات و کالاهای تقلبی می‌شود. در این‌جا کالا می‌تواند پول یا هر قرارداد هوشمندی باشد.

کاردانو  چگونه مدیریت می‌شود؟

نظارت بر پیشرفت و توسعه اکوسیستم کاردانو به‌شکل غیرمتمرکز و توسط شرکت‌های Cardano Foundation ، IOHK‎‎ و EMURGO  انجام می‌شود. هر یک از این شرکت‌ها مسئولیت توسعه بخش خاصی از کاردانو را بر عهده دارند. از فعالیت‌های مهم این شرکت‌ها به موارد زیر باید اشاره کرد:

•  بنیاد کاردانو (Cardano Foundation)سازمانی غیرانتفاعی است که مسئولیت نظارت بر فرایندهای آتی کاردانو و رعایت قوانین را عهده‌دار است. علاوه بر این‌، مسئولیت بازاریابی و تبلیغات این زیرساخت را دارد و پژوهش‌های تحقیقاتی برای پیشبرد هرچه بهتر خدمات این زیرساخت را انجام می‌دهد. در مرحله بعد برای اجرایی کردن آن‌ها، با قانون‌گذاران و پژوهشگران علمی تماس می‌گیرد. 
•  شرکت IOHK در زمینه مهندسی نرم‌افزار و فناوری فعال است و بازوی تحقیقاتی کاردانو است تا فرایند ارتقا زنجیره بلوکی شبکه کاردانو به شکل دقیقی انجام شود و همسو با تغییرات دنیای فناوری انجام شود. شرکت IOHK با شرکای دانشگاهی خود تعامل نزدیکی دارد تا بتواند وظیفه خود را به‌درستی انجام دهد و برای بهبود گسترش‌‌پذیری طولانی مدت پروتکل شبکه از جدیدترین دستاوردهای علمی استفاده کند.
•  شرکت EMURGO همکار بین‌المللی در حوزه فناوری کاردانو است که مسئولیت مدیریت تجاری رمزارز کاردانو را عهده‌دار است و شرکت‌های فعال در حوزه‌های مختلف را به زنجیره بلوکی کاردانو متصل می‌کند.

مراحل توسعه کاردانو

تیم توسعه‌دهنده کاردانو برای رسیدن به چشم‌اندازهای اصلی که توسعه شبکه برای برنامه‌های نرم‌افزاری غیرمتمرکز، توسعه زیرساخت با قابلیت دفتر کل چند ارزی و قراردادهای هوشمند قابل تایید است، بر مبنای یک برنامه‌ریزی پنج مرحله‌ای گام برداشت. جالب آن‌که هر یک از این پنج مرحله به‌نام یک شخصیت تاریخی مهم نام‌گذاری شده‌اند و به‌شکل عامیانه یک عصر نامیده می‌شوند. این پنج مرحله برنامه‌ریزی یا عصر Byron، توسعه غیرمتمرکز یا عصر Shelley، قراردادهای هوشمند یا عصر (Goguen)، گسترش‌پذیری یا عصر (‌‌Basho) و مدیریت شبکه یا عصر (Voltaire) نام دارد. 

چگونه در دنیای واقعی از زنجیره بلوکی کاردانو استفاده می‌شود؟

توسعه‌دهندگان کاردانو سه محصول Atala PRISM، Atala SCAN و Atala Trace را در اختیار کاربران قرار داده‌اند. محصول اول، یک ابزار مدیریت هویت است که دسترسی به سرویس‌های مختلف را ارایه می‌کند. به‌طور مثال، از این محصول می‌توان برای تایید اعتبار افراد برای افتتاح حساب بانکی یا واجد شرایط بودن افراد برای دریافت کمک‌های مالی با استفاده از شبکه زنجیره بلوکی و بدون وجود سیستم متمرکز استفاده کرد. دو محصول دیگر برای پیگیری مسیر طی شده در زنجیره تامین برای یک محصول استفاده می‌شوند. به‌علاوه، کاردانو در حال توسعه یک زیرساخت ثبت قراردادهای هوشمند است تا بستری پایدار و امن برای توسعه برنامه‌های نرم‌افزاری غیرمتمرکز سازمانی ایجاد کند. این تیم در نظر دارد در آینده سیستم مدیریت جامع (Project Catalyst) را برای مدیریت توسعه و اجرای پروژه‌ها پیاده‌سازی کند. به‌علاوه، آن‌ها در نظر دارند از این زیرساخت برای تغییر در سیستم مدیریت دارایی‌های شرکت‌ برای تامین هزینه‌های آینده استفاده کنند. 

کاردانو چگونه کار می‌کند؟

قلب تپنده زنجیره بلوکی الگوریتمی است که زیرساخت برای ساخت بلوک‌ها و تایید تراکنش‌ها از آن استفاده می‌کند. کاردانو از الگوریتم Ouroboros  و پروتکل اجماع اثبات سهام برای استخراج بلوک‌ها استفاده می‌کند تا مصرف انرژی در زمان ساخت بلوک‌ها کم شود. یکی از مهم‌ترین قابلیت‌های کاردانو حذف وابستگی به هش (Hash) و منابع پردازشی سنگین است. این در حالی است که قدرت هش و توان محاسباتی بالا، هسته اصلی عملکرد شبکه‌های با اجماع اثبات کار مانند بیت‌کوین هستند. در شبکه زنجیره بلوکی مبتنی بر الگوریتم اجماع اثبات سهام کاردانو‌، ساخت یک بلوک با فرایند سهام‌گذاری انجام می‌شود. سهام‌گذاری به معنی قفل کردن رمزارزهای یک شبکه توسط گره‌های شبکه است. در شبکه کاردانو، ارز دیجیتالی که برای سهام‌گذاری استفاده می‌شود آدا نام دارد. در این سامانه، کاربران با قرار دادن رمزارزهای خود در گره‌های شبکه، قابلیت استخراج رمزارزهای جدید و تایید تراکنش‌ها را پیدا می‌کنند.

الگوریتم Ouroboros چگونه کار می‌کند؟

الگوریتم مذکور زمان فیزیکی را به دوره‌های زمانی معین (Epochs) تشکیل شده از شکاف‌ها (Slots) تقسیم می‌کند. شیارها عملکردی شبیه به شیفت‌های کاری دارند، به‌طوری که چند شیفت کاری در کنار هم یک دوره زمانی معین را شکل می‌دهند. در حال حاضر، هر دوره زمانی، 5 روز و هر شکاف یک ثانیه طول می‌کشد، با این‌حال، اعداد و ارقام قابل تنظیم هستند و پس از تایید پیشنهاد به‌روزرسانی شبکه، قابلیت تغییر دارند. دوره‌های زمانی به‌شکل دوار کار می‌کنند و وقتی یکی به پایان رسید، دیگری شروع می‌شود. هر یک از شیارها در شبکه یک مدیر دارند که از طریق سیستم قرعه‌کشی انتخاب می‌شود. از وظایف مهم مدیر شیار باید به تایید تراکنش‌ها، ساخت بلوک‌های معاملاتی و اضافه کردن بلوک جدید به شبکه زنجیره بلوکی کاردانو اشاره کرد. تراکنش‌هایی که توسط مدیران شکاف ساخته شده باید توسط تاییدکنندگان ورودی (Input Endorsers) تایید شود. این تاییدکنندگان ورودی، دومین مجموعه از دارندگان توکن هستند که مسئولیت اجرای پروتکل را دارند. در یک بازه زمانی مشخص ممکن است یک تا چند تاییدکننده وجود داشته باشد. حق‌رأیی که هر یک از این تاییدکنندگان برای تایید تراکنش‌ها دارند، بر اساس تعداد ارزهای دیجیتالی است که نگه‌داری می‌کنند. به بیان دقیق‌تر، هرچه تعداد ارزهای دیجیتال آدا که یک فرد دارد بیشتر باشد، می‌تواند حق رأی بیشتری برای تایید تراکنش‌ها داشته باشد. برای اطمینان از این موضوع که نتایج حاصل از تایید تراکنش‌ها بی طرفانه است، سیستم رأی‌گیری بر مبنای دو ورودی کار می‌کند. ورودی اول یا سیستم اولیه یک سیستم محاسباتی با چند مشارکت‌کننده است. مجموعه‌ای از دارندگان ارزهای دیجیتال، محاسباتی در شبکه انجام می‌دهند و نتایج را با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند. ورودی دوم یا سیستم ثانویه بر مبنای توزیع ثروت یا سهام است. گره‌هایی که تعداد ارزهای دیجیتال بیشتری دارند، شانس بیشتری دارند تا به عنوان مدیر یک شکاف انتخاب شوند. در الگوریتم مذکور باید دست‌کم تعدادی از مالکان رمزارز آدا حضور داشته باشند تا اتصال شبکه حفظ شود. برای کاهش بیشتر مصرف انرژی، الگوریتم کاردانو مفهومی به‌نام استخر سهام (Stake Pool) را تعریف کرد. دارندگان رمزارز آدا می‌توانند استخرهای سهام را ایجاد و در آن‌ها مشارکت کنند. تعدادی از افراد در این استخرها انتخاب می‌شوند تا نماینده سایرین در زمان اجرای پروتکل باشند. این‌کار باعث می‌شود مشارکت در شبکه ساده‌تر و ساخت بلوک در حالت آفلاین بودن برخی کاربران مشکلی ایجاد نکند. 

نحوه اثبات انجام کار 

اثبات کار در شبکه ارزهای دیجیتال مبتنی بر زنجیره بلوکی مثل بیت‌کوین،‌ اتریوم، لایت‌کوین و نمونه‌های مشابه مبتنی بر  یک الگوریتم امنیتی است که با هدف بازدارنگی از حمله به شبکه طراحی و استفاده می‌شود. بر مبنای عملکرد الگوریتم مذکور، افراد داوطلبی به نام کاوش‌گر با در اختیار قرار دادن قدرت پردازش سخت‌افزارهای کامپیوتر خود برای شبکه به حفظ امنیت شبکه کمک می‌کنند و پاداش می‌گیرند. برای کنترل یا حمله به یک شبکه مبتنی بر اثبات کار، یک کاربر مجبور است بیش از 51 درصد کل قدرت پردازش شبکه را داشته باشد که در شبکه‌های بزرگی مانند بیت‌کوین، توجیه اقتصادی ندارد، زیرا به یک فرایند پردازشی سنگین نیاز است که مصرف انرژی زیادی دارد و نیازمند سخت‌افزارهای گران‌قیمت است. 

اثبات سهام چیست؟

اثبات سهام راه‌کار متفاوتی برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و ساخت بلاک‌های جدید برای زنجیره بلوکی است. در روش فوق، افراد برای مشارکت در کار اعتبارسنجی تراکنش‌ها و ساخت بلاک باید مقداری از ارز دیجیتال آدا را خریداری کنند و در یک کیف پول به شبکه اختصاص دهند. به این ترتیب می‌توانند در کار تایید تراکنش‌ها مشارکت‌ کنند و توکن‌های جدید آدا دریافت کنند. در این حالت، مشارکت‌کنندگان کارمزدهای تراکنش‌های شبکه را برای خود بر می‌دارند. رویکرد فوق وابستگی به سخت‌افزارهای گران‌قیمت را برطرف می‌کند. به‌علاوه، کمک فراوانی به گسترش‌پذیری شبکه می‌کند. با استفاده از رویکرد اثبات سهام، اگر فرد بخواهد به شبکه حمله کند و کنترل آن‌را به دست بگیرد باید بیش از 51 درصد تمام واحدهای ارز دیجیتال آدا را بخرد و به شبکه اختصاص دهد. خرید 51 درصد از کل واحدهای یک ارز دیجیتال مشکل است و با استناد به اصل عرضه و تقاضا در بازار تقریبا امکان‌پذیر نیست. اگر فردی بتواند این‌کار را انجام بدهد با حمله به شبکه و از بین بردن امنیت آن، قیمت ارز دیجیتال را به شدت کاهش می‌دهد که خودش ضرر سنگینی را متحمل می‌شود. به بیان دیگر، در رویکرد اثبات سهام، فرد مشارکت‌کننده با اختصاص دارایی خود تضمین می‌کند که یک عامل مخرب نیست.

کیف پول کاردانو

کیف پول رسمی کاردانو Daedalus است که یک کیف پول غیرمتمرکز و ایمن است و برای سیستم‌عامل‌های ویندوز، لینوکس و مک عرضه شده است. برای استفاده از این کیف پول، باید به سایت رسمی کاردانو رفته کیف پول رسمی این ارز دیجیتال را دانلود کنید. به غیر از Daedalus، چند کیف پول غیررسمی برای ذخیره کاردانو وجود دارد که امکان ذخیره‌سازی، دریافت و ارسال ارزهای دیجیتال آدا را ارایه می‌کنند. از مهم‌ترین کیف پول‌ها، باید به کیف پول‌ سخت‌افزاری لجر (Ledger)، کیف پول سخت‌افزاری ترزور مدل تی (Trezor Model T)، کیف پول نرم‌افزاری یورویی (Yoroi) و کیف پول نرم‌افزاری اتمیک (Atomic) اشاره کرد. همانند سایر کیف‌های پول، قبل از استفاده از کیف‌پول‌های کاردانو باید یک نسخه پشتیبان از آن تهیه کنید. به‌طور معمول، کیف پول‌ها برای پشتیبان‌گیری یک مجموعه 12تایی از کلمات انگلیسی می‌دهند که باید آن‌ها را در مکانی امن یادداشت کنید. در صورت حذف شدن کیف پول یا به خطر افتادن آن می‌توانید دارایی‌های خود را دوباره بازیابی کنید. اگر از کیف پول خود پشتیبان تهیه نکنید با حذف، سرقت یا خرابی دستگاه، قادر به بازیابی دارایی‌ها نیستید. 

کلام آخر

زیرساخت کاردانو یکی از پروژه‌های بنیادی در حوزه زنجیره بلوکی است که از الگوریتم اجماع اثبات سهام استفاده می‌کند. این رمزارز بر خلاف زنجیره‌های بلوکی نسل اول و دوم گسترش‌پذیری زیادی دارد و امنیت آن توسط پژوهشگران تایید شده است.