بلاکچین کاردانو (Cardano) چیست؟ بررسی صفر تا صد شبکه ارز ADA

کاردانو چیست؟

همانطور که پیش از این ذکر کردیم، بلاکچین کاردانو به عنوان جایگزینی از بلاکچین اتریوم طراحی و ساخته شد. می‌توان گفت که کاردانو نخستین بلاکچین غیر متمرکزی است که از تکنولوژی کاملا علمی برای ساخت آن استفاده شده‌است. هدف اصلی توسعه دهندگان این بلاکچین، تهیه بستری برای تسریع اجرای تراکنش‌ها بود. همچنین به صورت همزمان با این هدف، این تیم برای حفظ امنیت اطلاعات و سرمایه کاربران، از تکنولوژی دفترچه توزیع شده غیر متمرکز و قرارداد هوشمند استفاده می‌کند.

در واقع بلاکچین کاردانو به کاربران امکان ساخت قراردادهای هوشمند، اپلیکیشن‌های غیر متمرکز و پروتکل‌ها را به همراه ارسال و دریافت سرمایه با کارمزد انتقال بسیار کم را ارائه می‌دهد. علاوه بر این، توکن بومی پلتفرم کاردانو یا همان ارز دیجیتال آدا (ADA)، به عنوان یک ابزاری برای تبادل ارزش مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین این ارز دیجیتال برای بهره‌برداری از امکانات پلتفرم کاردانو نیز کاربرد دارد. اپراتورهای استخرهای نقدینگی نیز از ارز آدا برای تامین امنیت استخرها استفاده می‌کنند. برخی از کاربران نیز توکن‌های ADA خود را در بلاکچین کاردانو استیک می‌کنند، در این صورت از توکن‌های آن‌ها برای تاید تراکنش‌ها استفاده می‌شود.

همچنین در شبکه کاردانو، کاربارن فعال قادرند پاداشی در قالب ارز دیجیتال آدا را از شبکه دریافت کنند. به عنوان مثال، دارندگان ارز آدا قادرند از توکن‌های خود برای شرکت در فرآیند رای گیری برای تغییرات احتمالی در آینده کاردانو، استفاده کنند. از سویی دیگر، تیم توسعه دهنده این شبکه نیز قادر است از توکن‌های آدا برای اجرای قراردادهای هوشمند در جهت افزایش کارایی و امنیت شبکه استفاده کند.

بلاکچین کاردانو از مکانیسم اثبات سهام برای ایجاد نوعی شبکه تحت عنوان نسل سوم بلاکچین استفاده می‌کند. هدف از این کار، برطرف کردن مشکلات و ایرادات موجود در نسل دوم بلاکچین، نظیر شبکه اتریوم، است.

یکی از نکات مهم در رابطه با کاردانو این است که بر خلاف شبکه بیت کوین، فاقد یک وایت پیپر برای توضیح پروژه است. اما هاسکینسون لایه‌های را در این پروژه ایجاد کرد تا توسط آن‌ها مشکلات موجود در سایر اکوسیستم‌های ارز دیجیتال را رفع کند. هاسکینسون با همین دیدگاه توانست 3 سازمان را ایجاد کند، که در بخش‌های بعدی به صورت کامل عملکرد آن‌ها را توضیح خواهیم داد. این 3 سازمان عبارتند از:

• سازمان کاردانو
• EMURGO
• ورودی و خروجی (IOHK)

ممکن است برخی در ویژگی‌های ارائه شده توسط کاردانو دچار ابهاماتی شوند، و این تصور بین کاربران ایجاد شود که امکانات خاصی توسط آن به بازار معرفی نشده‌است. اما در کنار تمام این موارد، توکن بومی آن، ارز آدا، مورد توجه بسیاری از سرمایه گذاران این بازار قرار گرفته‌است. به عنوان مثال، سازمان IOHK در سال 2020، بیش از 90 اوراق آکادمیک را برای توضیح تکنولوژی خود ارائه داد. مواردی از این قبیل نیز باعث افزایش محبوبیت این شبکه شد. در ادامه به صورت کامل کاربردهای 3 سازمان بالا را توضیح خواهیم داد. 

مروری بر سازمان‌های Cardano

پیش از این اشاره کردیم که شبکه کاردانو از 3 سازمان اصلی ساخته شده‌است. در این بخش قصد داریم توضیحی از هر کدام از این موراد ارائه دهیم:

بنیاد کاردانو (Cardano Foundation): این سازمان غیر انتفاعی در سوئیس تاسیس شده‌است و مسئولیت نظارت بر روی توسعه شبکه بلاکچین کاردانو را بر عهده دارد.

ورودی و خروجی (IOHK): این سازمان توسط چارلز هاسکینسون و وود بنا شده‌است. IOHK شبکه کاردانو را ایجاد کرده و طراحی مکانیسم اوروبروس نیز توسط آن صورت گرفته‌‌است.

Emurgo: این سازمان مسئولیت تشویق سایر کمپانی‌های بزرگ برای استفاده و به کارگیری شبکه و تکنولوژی کاردانو را بر عهده دارد.

معرفی تیم سازنده کاردانو (Cardano)

پیش از این اشاره کردیم که یکی از سرمایه گذاران شبکه اتریوم به نام چارلز هاسکینسون طراحی و ساخته شد. وی مدیر عامل سازمان IOHK است که در توسعه شبکه کاردانو فعالیت دارند. هاسکینسود نخستین بار در سال 2011 وارد حوزه ارز دیجیتال شد. در آن زمان وی درگیر ماینینگ و ترید رمز ارزها بود، که در سال 2013 اولین پروژه حرفه‌ای خود رد این زمینه را آغاز کرد. در سال 2013 وی یک کلاس تدریسی در رابطه با بیت کوین را بیش از 80 هزار دانشجو برگزار کرد.

سپس وارد توسعه شبکه بلاکچین اتریوم و ساخت آن شد. اما طولی نکشید که برای ساخت پلتفرم مخصوص به خود، یعنی همان نسل سوم بلاکچین، این پروژه را ترک کرد. می‌توان گفت که نسخه اولیه و ایده بلاکچین کاردانو در سال 2015 به ذهن هاسکینسون رسید. اما فعالیت رسمی آن از سال 2017 آغاز شد. همچنین در این مسیر شخصی به نام جرمی وود نیز با هاسکینسون همکاری داشت.

تاریخچه کاردانو (ADA)

همانطور که پیش از این اشاره کردیم، شبکه کاردانو توسط کی از سرمایه گذاران اصلی بلاکچین اتریوم به نام چالز هاسکینسون در سال 2015 پایه ریزی و در سال 2017 به صورت رسمی رونمایی و راه اندازی شد. شبکه کاردانو خود را به عنوان یکی از جایگزین‌های اتریوم معرفی می‌کند. توجه دشاته باشید که هر دو این پلتفرم‌ها بستری برای قراردادهای هوشمند هستند و رویایی برای ایجاد دنیایی مرتبط با سیستمی غیر متمرکز را در پیش دارند. همچنین کاردانو مدعی است که سک نسخه آپریت شده از بلاکچین اتریوم است و در واقع نسل سوم بلاکچین به شمار می‌رود.  

در زمان راه اندازی این شبکه، توکن بومی آن، ارز دیجیتال ADA، دارای موجودی در حدود 31 میلیارد عدد بود. از این تعداد در حدود 26 میلیون عدد به فروش سرمایه گذارانی در یک کمپانی ژاپنی که مسئولیت فروش اولیه را بر عهده داشت، رسید. شرکت کنندگان در فروش اولیه قادر به خریداری ووچرهایی بودند که قابلیت تبدیل شدن به ارز آدا در زمان راه اندازی و رونمایی نرم افزار کاردانو را داشتند. مابقی توکن‌ها که برابر با 5 میلیارد عدد بود، بین سازمان‌های کاردانو، EMURGO و IOHK توزیع شد.

• هارد فورک Alonzo

یکی از آپدیت‌های مهم و بزرگ در شبکه کاردانو، آلونزو (Alonzo) نام دارد که در 12 سپتامبر سال 2021، اجرا شد. در این آپدیت، قراردادهای هوشمند به شبکه کاردانو افزورده شده و از این طریق برنامه نویسان قادر به ساخت اپلیکیشن‌های غیر متمرکز خود در این شبکه بودند.

پیش از این نیز اشاره کردیم که کاردانو برای ساخت اپلیکیشت‌ها، از پلتفرم مخصوصی به نام Plutus استفاده می‌کند. همچنین زبان برنامه نویسی در این شبکه از نوع Haskell است. لازم به ذکر است که جهت بر قراری ارتبط با این اپلیکیشن‌ها، کاربران باید یکی از کیف پول‌های کاردانو را داشته باشند.

• هارد فورک Vasil

در 29 ژوئن سال 2022، آپدیت وسیل در شبکه کاردانو اجرا شد. این اپدیت تمرکز خود را بر روی افزایش مقیاس پذیری و سرعت شبکه کاردانو قرار داده‌است. در نتیجه این شبکه قادر است با اپلیکیشن‌ها و بلاکچین‌های بیشتری تعامل داشته باشد. این آپدیت موارد زیر را ممکن ساخت:

• به کاربران امکان دسترسی به اطلاعات را بدون نیاز به انجام تراکنش داد.
• اطلاعات توانایی ذخیره شدن آن چین را داشته و در نتیجه دسترسی به آن‌ها راحت‌تر شد.
• توسط کاهش اطلاعات حمل شدن در هر تراکنش، میزان کارمزد شبکه را کاهش و سرعت انجام تراکنش را افزایش داد.

بررسی رود مپ کاردانو (Cardano)

توسعه شبکه کاردانو شامل 5 مرحله اساسی بود. هر کدام از این مراحل شامل فرآیندهایی است که با ترتیب خاصی یکی پس از دیگری اجرا می‌شوند.  5 مرحله اصلی این رود مپ عبارتند از:

• Byron
• Shelley
• Goguen
• Basho
• Voltaire

همانطور که مشاهده می‌کنید، این اسامی مربوط به افراد مشهوری در تاریخ است. در ادامه هر کدام از این بخش‌ها را به صورت جداگانه توضیح خواهیم داد.

• بایرون (Byron)، سازمان

دوره بایرون که مربوط به دو سال اولیه توسعه کاردانو است، مرحله راه اندازی نسخه اولیه بلاکچین و معرفی و آغاز کار ارز دیجیتال ADA را در سال‌های 2015 الی 2017 نمایش می‌دهد. نام ارز دیجیتال آدا از یک ریاضی دان انگلیسی به نام Ada Lovelace برگرفته شد. وی از جمله نخستین برنامه نویسان کامپیوتر به شمار می‌رود.

در این دوره، به همراه شروع کار بلاکچین کاردانو و توکن بومی آن، ارز آدا، سازمان‌های IOHK و Emurgo، کیف پول یورویی و همچنین ولت Daedalus را که از ارز آدا پشتیبانی می‌کنند، رونمایی کردند. با کلیک بر روی لینک کیف پول یورویی، قادرید تمامی مراحل استفاده از آن را بیاموزید.

می‌توان گفت که دوره بایرون جهت ایجاد یک جامعه کاربری برای آینده کاردانو بود. این دوره باعث شکل گیری و توسعه اولین تکنولوژی حیاتی این شبکه شد که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد.

• شلی (Shelley)، ماهیت غیر متمرکز

دوره شلی در نقشه راه این شبکه، به رشد و توسعه نسخه کنونی اکوسیستم کاردانو اختصاص پیدا می‌کند. در دوره بایرون این شبکه به یک اتحاد نسبی دست یافت، اما با ادامه دوره شلی، به صورت مداوم نودهای بیشتری به کاردانو اضافه شدند. یکی از اهداف اصلی این مرحله از نقشه راه کاردانو، ایجاد ماهیتی غیر متمرکز در بین نودهای شبکه برای دستیابی به امنیتی بیشتر برای کاربران آن بود.

علاوه بر این، در مرحله شلی از رود مپ کاردانو، فرآیند استیکینگ و همچنین پاداش شبکه نیز رونمایی شد. این اتفاق باعث تشویق هرچه بیشتر کاربرای بازار رمز ارزها برای شرکت و استفاده از این پلتفرم شد.

• گوگن (Gogien)، قرارداد هوشمند

دوره گوگن در نقشه راه کاردانو، معرف اپلیکیشن‌های غیر متمرکز و قراردادهاش هوشمند در این شبکه بود. لازم به ذکر است که این دوره به صورت موازی با مرحله شلی پیش رفت. تمرکز مرحله گوگن بر روی هدف اصلی قرارداهای هوشمند و راه اندازی زبان برنامه نویسی و پلتفرم این قراردادها به نام Plutus بود.

زمانی که پلتفرم Plutus راه اندازی شود، کاربران قادرند قراردادهاش هوشمند و اپلیکیشین‌های غیر متمرکز خود را بدون نیاز به دانش اولیه در برنامه نویسی، در شبکه کاردانو اجرا کنند. همچنین این دوره شامل معرفی یک زبان برنامه نویسی دامین (DSL)، برای قراردادهای مالی در پلتفرم Plutus است.

علاوه بر این، دوره گوگن برنامه‌ای برای اضافه کردن یک لجر جهت ساخت توکن‌های مثلی و NFT توسط کاربران را در پیش دارد.

• باشو (Basho)، مقیاس پذیری

دوره باشو در نقشه راه شبکه کاردانو برای توسعه عملکرد اساسی شبکه کاردانو در جهت افزایش مقیاس پذیری، کارایی و بهینه سازی طراحی شد. همچنین توسعه خصوصیات مرکزی شبکه از جمله اجرای ساید چین‌ها و افزایش ظرفیت شبکه در جهت توسعه و گسترش آن نیز از جمله موارد موجود در این مرحله است. هدف از ساید چین، انتقال حجم کاری از زنجیره اصلی به آن‌ها است. در این صورت ساید چین‌ها همانند یک تکنیک شاردینگ عمل کرده و در نتیجه ظرفیت شبکه بلاکچین اصلی افزایش می‌یابد. همچنین می‌توان از ساید چین‌ها برای آزمایش و تست ویژگی و امکانات جدید شبکه، بدون نیاز به استفاده از زنجیره اصلی، بهره برد.

• ولتر (Voltaire)، حاکمیت

آخرین مرحله در نقشه راه شبکه کاردانو، ولتر نام دارد. این مرحله تمرکز خود را بر روی ساخت یک سیستم حاکمیتی کنترل شده توسط کاربران قرار داده‌است. فرآیند رای دهی و سیستم گنجینه کاردانو، همچنین ارائه پروپوزال برای تغییرات احتمالی در شبکه، از جمله موارد مهم در این مرحله است. به دنبال پروسه رای دهی، بخشی از هزینه تراکنش‌ها برای ایجاد نقدینگی جهت توسعه شبکه صرف می‌شود.

تکمیل این مرحله از نقشه راه کاردانو باعث ایجاد یک شبکه کاملا غیر متمرکز خواهد شد که به صورت مستقل از سازمان IOHK فعالیت دارد. در نتیجه سازمان IOHK دیگر هیچگونه کنترل و مدیریتی بر روی سرمایه کاربران نخواهد داشت. در چنین شرایطی، این سازمان تنها مسئولیت آینده کاردانو را بر عهده خواهد داشت.

لایه‌های بلاکچین کاردانو

پیش از این اشاره کردیم که شبکه کاردانو به عنوان یک پلتفرم نسل سوم بلاکچین حاوی دو لایه، ساخته شده‌است. این دو لایه عبارتند از:

• لایه توافق (CSL)
• لایه محاسبه (CCL)

این دو لایه به عنوان ترکیب‌های بنیادی در کاردانو عمل می‌کنند. در ادامه قصد داریم به صورت کامل هر عملکرد دو لایه فوق را توضیح دهیم.

• لایه توافق کاردانو (CSL): تیم توسعه کاردانو قصد داشتند سیستمی را ایجاد کنند که محاسبات شبکه را از ارزش هر تراکنش جدا کند. لایه توافق کاردانو با این هدف ایجاد شد که حرکات سرمایه یا ارز را از دهنده به گیرنده ردیابی کند. به بیانی دیگر، لایه توافق بستر اصلی برای کنترل سیستک این شبکه است. این لایه از دو زبان برنامه نویسی مخصوص به نام‌های Plutus و Marlowe برای انتقال سرمایه و بهبود پشتیبانی از پروتکل شبکه، استفاده می‌کند.
• لایه محاسبات کاردانو (CCL): این لایه برای همانند سازی پلتفرم قرارداد هوشمند شبکه بیت کوین، به نام Rootstock، طراحی و ساخته شد. دلیل اجرای لایه محاسباتی، توانایی در کمک به سنجش پروتکل‌های ویژه در آینده است. لازم به ذکر است که به این منظور باید سخت افزارهای امنیتی خاصی به تکنولوژی شبکه افزوده شود.

دو لایه موجود در بلاکچین کاردانو به این شبکه در جهت پشتیبانی از سرعت بیشتر و همچنین ایجاد امنیت بالاتر، کمک می‌کنند. همچنین هرگونه کاربری که اطلاعات وی حاکی از تخلف در سیستم بلاکچین باشد، از استفاده از شبکه محروم می‌کنند.

شبکه کاردانو چگونه کار می‌کند؟

همانطور که اشاره شد، کاردانو به عنوان یک بلاکچین نسل سوم، قصد دارید مشکلات مقیاس پذیری موجود در شبکه‌هایی نظیر بیت کوین و اتریوم را حل کند. هر دو این بلاکچین‌ها، هزینه بالایی را به عنوان کارمزد انتقال ارز دیجیتال دریافت می‌کنند، همچنین سرعت اجزا و تکمیل تراکنش در آن‌ها بسیار پایین است. در مقابل، کاردانو با ماهیتی غیر متمرکز در تلاش با به کار گیری توکن بومی خود، ارز آدا، این ایرادات را با استفاده از مکانیسم اجماع اثبات سهام، جای ممکن کاهش دهد.

کاردانو قصد دارد سرعت و ظرفیت کلی شبکه را با استفاده از چندین مورد بهبود بخشد. از جمله مهمترین تکنولوژی‌های مورد استفاده برای عملی کردن این هدف، سیستم اثبات کار مخصوص ADA، به نام Ouroboros است. این سیستم به صورت قابل توجهی هزینه انرژی درون شبکه را در مقایسه با مکانیسم اثبات کار، بدون از بین بردن امنیت شبکه، کاهش می‌دهد. همچنین کاردانو بهترین رمزارز برای نوسان‌گیری ارز دیجیتال روزانه در سال 2023 محسوب می‌شود.

راه حل لایه دوم کاردانو نیز Hydra نام دارد. این راه حل برای ایجاد مقیاس پذیری بی‌نهایت در کاردانو طراحی شده‌است. هیدرا در زمان اضافه شدن هر نود جدید به شبکه، توان قدرتی را افزایش می‌دهد. یکی دیگز از موارد موجود در شبکه کاردانو، سیستم ترکیب کننده هارد فورک نام دارد. این سیستم قادر است بدون نیاز به دخالت و درگیر کردن شبکه اصلی، از آن هارد فورک ایجاد کند. لازم به ذکر است که این مورد در مرحله شلی از رود مپ، مورد آزمایش قرار گرفته‌است.

کامپیوترهایی که قصد شرکت در شبکه کاردانو را داشته باشند، قادرند وارد یکی از 3 نود زیر شوند:

• نود mCore: توکن‌های ADA را استیک کرده و در حاکمیت شبکه شرکت کنند.
• نود Relay: اطلاعات را بین نود mCore و اینترنت ارسال می‌کنند.
• نود Edge: ساخت تراکنش‌های ارز دیجیتال

در ادامه مکانیسم اجماع این شبکه را بررسی خواهیم کرد.

• مکانیسم Ouroboros چیست؟

این مکانیسم اثبات سهام، الگوریتمی است که کامپیوترهای کاردانو برای ایجاد امنیت شبکه، تایید تراکنش‌ها و همچنین دریافت توکن‌های آدا جدید در شبکه، از آن استفاده می‌کنند. الگوریتم Ouroboros زمان را به دو بخش Slot و Epoch تقسیم می‌کند. مبدا زمانی و یا Epochها هر کدام 20 ثانیه بوده و هر کدام شامل بازه زمانی‌های مشخصی به نام Slot هستند.

درون هر اسلات، یک مورد به عنوان سردسته تعیین شده که مسئولیت آن گزینش بلاک مورد نظر جهت اضافه شدن به شبکه است. لازم به ذکر است که تنها نودهای mCore قادرند به عنوان اسلات‌های لیدر تعیین شوند.

الگوریتم اوروبروس دو بلاک زیر را به شبکه اضافه می‌کند:

• جنسیس بلاک: شامل لیستی از اسلات‌های لیدر است که شامل یکسری بلاک اصلی بوده و با Epochها در ارتباط هستند.
• بلاک اصلی: شامل تمامی اطلاعات مربوط به تراکنش، پروپوزال تغییرات نرم افزار کاردانو و لیستی از آرای این پروپوزال‌ها است.

لازم به ذکر است که در زمان اضافه شدن مبدا زمانی جدید (Epoch) به شبکه، لیدر اسلات، لیدر بعدی را انتخاب می‌کند. فرآیند رای دهی در مکانیسمی صورت می‌گیرد که هر لیدر عملیاتی نظیر پرتاب سکه را انجام می‌دهد. تیم کاردانو بر این باور است که این فرآیند باعث تصادفی شدن انتخاب لیدرها خواهد شد.