تاریخچه و نقشه راه بلاک چین کاردانو (Cardano)

بلاک چین کاردانو نام خود را از جرج کاردانو، ریاضیدان و فیلسوف ایتالیایی گرفته است؛ این بلاک چین در سال ۲۰۱۵ توسط چارلز هاسکینسون، یکی از بنیان‌گذاران ارز دیجیتال اتریوم، پایه‌گذاری شد. هاسکینسون به خاطر اختلاف نظر با رهبر پروژه اتریوم، ویتالیک بوترین، تصمیم گرفت که شبکه‌ای جدید را با روش علمی و مبتنی بر تحقیقات آکادمیک ایجاد کند، هاسکینسون با همکاری سه نهاد مختلف، شروع به توسعه بلاک چین کاردانو کرد. این سه نهاد عبارت‌اند از:

• IOHK (مخفف Input Output Hong Kong): شرکت تحقیقات و توسعه نرم‌افزار که مسئول طراحی و پیاده‌سازی بلاک چین کاردانو را بر عهده دارد. این شرکت مستقل، در سال ۲۰۱۵ توسط چارلز هاسکینسون و یکی از شرکای وی با نام جِرِمی وود (Jeremy Wood) تأسیس شد و هدف اصلی آن، استفاده از نوآوری‌های بلاک چین برای ایجاد سرویس‌های خدمات مالی برای همه افراد دنیا است. پشتیبانی از بلاک چین کاردانو (Cardano) تا انتهای سال ۲۰۲۰، در دستور کار این شرکت قرار داشت.
• Emurgo: شرکت سرمایه‌گذاری و تجاری‌سازی ژاپنی که از پروژه‌های نوآورانه و استارتاپ‌های مبتنی بر بلاک چین کاردانو (Cardano) حمایت می‌کند. بخش عمده‌ای از بودجه IOHK از طریق قرارداد ۵ ساله این شرکت با Emurgo تأمین می‌شود.
• Cardano Foundation: بنیاد غیرانتفاعی که مسئول نظارت، هماهنگی و ترویج بلاک چین کاردانو در جامعه است؛ این فرایند از سال ۲۰۱۵ آغاز شد و در نهایت در سال ۲۰۱۷ به اتمام رسید. Cardano Foundation هنوز هم وظیفه حمایت از کاردانو و توسعه آن را بر عهده دارد.

بلاک چین کاردانو (Cardano) در سال ۲۰۱۷ رسما راه‌اندازی شد و در همان سال، توکن ADA را به بازار رمزارز‌ها معرفی کرد؛ این بلاک چین در حال حاضر، فاز دوم از پنج فاز طرح راهبردی خود را پشت سر می‌گذارد:

بایرون (Byron)

فاز اولیه کاردانو که بایرون نام دارد، در سپتامبر سال ۲۰۱۷ به طور رسمی توسط این تیم عرضه شد. در این فاز، بلاک چین کاردانو و توکن ADA معرفی شدند و قابلیت خرید و فروش، انتقال و امکان ذخیره‌سازی توکن ADA هم در کیف پول‌های مختلف فراهم شد. از دیگر دستاوردهای بایرون می‌توان به عرضه کیف پول‌های دِدالوس (Deadalus) و یورویی (Yoroi) اشاره کرد. ددالوس نام کیف پول رسمی و دسکتاپی شرکت IOHK و یورویی نام کیف پول منحصر‌به‌فرد شرکت Emurgo برای ارز دیجیتال ADA است.

به گفته تیم مدیریتی کاردانو (Cardano)، فاز بایرون در حقیقت تلاش این پروژه برای ایجاد جامعه و آشنایی افراد مختلف با این بلاک چین و توکن مخصوص آن یعنی ADA بود.

شِلی (Shelley)

فاز دوم کاردانو، شلی نام دارد و در آن بلاک چین کاردانو به سمت غیرمتمرکز شدن حرکت کرد، در این فاز، قابلیت استیکینگ (Staking)، ایجاد و انتخاب استخرهای استیکینگ (Stake Pools) برای تولید بلاک‌ها فعال شد. درواثع، فاز شلی را می‌توان اقدام کاردانو (Cardano) برای افزایش و گسترش تمرکززدایی، دانست که در آن تعداد نودهایی که شبکه کاردانو را اداره می‌کنند، افزایش پیدا کرد. این نودها در حقیقت همان کاربران کاردانو هستند که با تبدیل شدن به نود و مشارکت در اداره شبکه، آن را به شبکه‌ای غیرمتمرکز و البته ایمن تبدیل می‌کنند.

با راه‌اندازی شلی، کاربران توانستند توکن ADA خود را در استخرهای کاردانو (Cardano) استیک کنند و در ازای فعالیت درستکارانه خود، پاداش دریافت نمایند. طبق ادعای تیم کاردانو، فاز شلی تمرکززدایی شبکه کاردانو را ۵۰ تا ۱۰۰ برابر نسبت به فاز بایرون افزایش داد , بر خلاف فاز بایرون که در زمانی مشخص، فعالیت خود را آغاز کرد، فاز شلی در طول زمان و با تغییرات تدریجی به وقوع پیوست. هدف از این کار، جلوگیری از بروز مشکل در شبکه و ایجاد فضا برای تغییری آهسته و پیوسته بود. فاز شلی کاردانو (Cardano) پس از سال‌ها تحقیق و بررسی سرانجام در جولای ۲۰۲۰ به طور کامل اجرا شد.

گوگن (Gougen)

فاز سوم در پروژه کاردانو، در‌حال‌حاضر در حال پیاده‌سازی است؛ در این فاز، قابلیت اجرای قراردادهای هوشمند و ساخت توکن‌های غیرقابل تعویض روی بلاک چین کاردانو اضافه خواهد شد. اضافه شدن قابلیت طراحی قراردادهای هوشمند اصلی‌ترین دستاورد فاز گوگن خواهد بود که با اضافه کردن امکان ساخت قراردادهای هوشمند و اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز، این تمرکززدایی را بیش از پیش برای این شبکه به ارمغان خواهد آورد.

کاردانو برای کدنویسی قراردادهای هوشمند از زبان برنامه‌نویسی جدید و منحصر‌به‌فردی به نام پلوتوس (Plutus) بهره می‌برد که از زبان هسکل (Haskell) الهام گرفته و از ساختارها و نوع‌گذاری‌های قدرتمند آن بهره می‌برد. این زبان برنامه‌نویسی، به عنوان زبانی دو لایه عمل می‌کند و شامل دو بخش است:

• Plutus Core: زبانی سطح پایین که در سطح بلاک چین اجرا می‌شود و مسئول اجرای منطق قرارداد هوشمند است.
• Plutus Tx: زبانی سطح بالا که در سطح کامپیوتر اجرا می‌شود و مسئول تولید کد Plutus Core از کد هسکل است.

زبان برنامه‌نویسی Plutus، این امکان را برای برنامه‌نویسان فراهم می‌کند تا با استفاده از زبانی واحد، هم قسمت‌های قابل اجرا در بلاک چین و هم قسمت‌های قابل اجرا در کامپیوتر را بنویسند و از محیط توسعه یکپارچه‌ای هم به نام Plutus Playground برای تست و اجرای قرارداد‌های هوشومند برخوردار است. Plutus، زبان برنامه‌نویسی نوآورانه و پیشگامی است که با هدف افزایش اعتماد، مقیاس‌پذیری و پایداری قراردادهای هوشمند در شبکه بلاک چین کاردانو طراحی شده و با استفاده از فلسفه و روش علمی شبکه کاردانو، سعی دارد با حل مشکلات موجود در زبان‌های دیگر، گسترده‌ترین و جامع‌ترین پلتفرم بلاک چین را ارائه دهد.

باشو (Basho)

فاز چهارم پروژه کاردانو (Cardano) که در آن بلاک چین این پروژه به سمت مقیاس‌پذیری و بهبود عملکرد حرکت خواهد کرد، قابلیت شاردینگ (Sharding) و سایدچین‌ها (Sidechains) برای افزایش تعداد تراکنش‌های قابل پردازش در هر ثانیه، پیاده‌سازی خواهد شد.

طبق ادعای تیم کاردانو، همراه با فاز گوگن، قراردادهای هوشمند و اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز به شبکه کاردانو (Cardano) اضافه خواهند شد، پس این شبکه باید خود را برای سازمان‌دهی حجم جدید و زیادی از اطلاعات آماده کرده و مقیاس‌پذیری شبکه را بهبود ببخشد. سایدچین‌ها یا همان زنجیره‌های جانبی که در کنار زنجیره اصلی قرار دارند و با آن در تعامل هستند، در همین فاز به کاردانو افزوده خواهند شد و با کاهش بار زنجیره اصلی در افزایش سرعت و بهبود مقیاس‌پذیری نقش مهمی را ایفا می‌کنند.

ولتیر (Voltaire)

در فاز پنجم و نهایی پروژه کاردانو (Cardano)، بلاک چین این پروژه به سمت خودحکمرانی و دموکراسی حرکت خواهد کرد. در این فاز، قابلیت رأی‌گیری و حل اختلافات برای دارندگان توکن ADA فعال خواهد شد.

با پیاده‌سازی کامل این فاز، کاردانو از مدیریت و نظارت شرکت IOHK خارج خواهد شد و تمامی تصمیمات این شبکه را کاربرانی اتخاذ خواهند کرد که در این شبکه به استیکینگ پرداخته‌اند. علاوه‌بر‌این، کاردانو (Cardano) قصد دارد در این فاز، امکان ارائه پروپوزال‌های بهبود شبکه را نیز به قابلیت‌های خود اضافه کند. پروپوزال‌های بهبود شبکه، پیشنهاداتی هستند که کاربران برای ارتقای عملکرد شبکه عرضه می‌کنند؛ این پیشنهادها به رای گذاشته می‌شوند و در صورت موافقت اکثریت اعضا، اجرا خواهند شد.

بسیاری از بلاک چین‌های شناخته‎‌شده از این پروپوزال‌ها بهره می‌برند: پروپوزال‌های بهبود شبکه بیت کوین یا همان BIP (مخفف Bitcoin Improvement Proposals) هستند و پروپوزال‌های بهبود شبکه اتریوم، EIP (مخفف Ethereum Improvement Proposals) نام دارد. پروپوزال‌های بهبود شبکه کاردانو هم CIP (مخفف Cardano Improvement Proposals) خوانده خواهند شد.

بلاک چین کاردانو (Cardano) چگونه عمل می‌کند؟

کاردانو (Cardano)، پلتفرم مالی مبتنی بر بلاک چین است که به تازگی مانند اتریوم امکان ایجاد و اجرای قراردادهای هوشمند را فراهم کرده است؛ با این تفاوت که کاردانو خود را پیشگام می‌نامد و امنیت آن با استفاده از معماری چند لایه تأمین می‌شود. به گفته تیم کاردانو (Cardano)، سرعت و کارمزد تراکنش‌های این شبکه بسیار بهتر از بلاک چین‌های قدیمی مانند اتریوم است.

کاردانو (Cardano)، پلتفرم بلاک چینی نسل سوم است که با هدف ارائه زیرساخت مالی متمرکز و متمدنی برای اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز طراحی شده است. همان‌طور که گفتیم این پروژه توسط شرکت هنگ کنگی Emurgo، یکی از اعضای انجمن کاردانو، حمایت مالی و مدیریت می‌شود و برای تولید ارز دیجیتال خود، ADA، از الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) با نام Ouroboros استفاده می‌کند. معماری کاردانو شامل دو لایه اصلی است:

• لایه اجماع یا CSL: لایه اجماع (مخفف Cardano Settlement Layer) در این لایه، ارزهای دیجیتال کاردانو به عنوان واحد پولی تبادل می‌شوند. این لایه مسئول انتقال ارزها و اجرای قراردادهای هوشمند را بر عهده دارد و در حال حاضر تقریباً کامل شده و برای انتقال توکن‌های ADA به کیف پول یا صرافی، استفاده می‌شود.
• لایه محاسباتی یا CCL: لایه محاسباتی (مخفف Cardano Computational Layer) در این لایه، اطلاعات مربوط به اجرای قراردادهای هوشمند و اطلاعات دیگری که برای اپلیکیشن‌ها لازم است، پردازش می‌شوند. لایه محاسبات هنوز در دست توسعه است.

آشنایی با الگوریتم Ouroboros؛ الگوریتم منحصربه‌فرد کاردانو (Cardano)

الگوریتم اثبات سهامی که با نام Ouroboros شناخته می‌شود، انرژی کمتری نسبت به الگوریتم اثبات کار (Proof of Work) به‌ کار گرفته شده در بلاک چین‌های محبوبی مانند بیت کوین، مصرف می‌کند؛ این الکوریتم بر اساس چند اصل کلیدی کار می‌کند:

• زمان را به دوره‌های مشخصی تقسیم می‌کند که هر قسمت شامل چندین اسلات زمانی است؛ بلاک چین کاردانو زمان را به بازه‌های کوچکی به‌نام Epoch تقسیم می‌کند و هر Epoch نیز به بازه‌های کوچک‌تری به نام اسلات (Slot) تقسیم می‌شود.
• در هر دوره، یک مجموعه از گره‌های شبکه به عنوان نماینده‌های اسلات (Slot Leaders) انتخاب می‌شوندو این گره‌ها وظیفه دارند بلاک‌های جدید را پیشنهاد و تولید کنند.
• نماینده‌های اسلات بر اساس سهام خود در شبکه (تعداد ADAهایی که در حساب خود دارند) به صورت تصادفی و با استفاده از قرعه‌کشی، مشخص می‌شوند.
• در هر اسلات، نماینده‌ای که به عنوان نماینده آن اسلات انتخاب شده، باید بلاکی جدید را پیشنهاد داده و در شبکه منتشر کند.
• بقیه گره‌های شبکه، به عنوان ناظر عمل کرده و بلاک‌های پیشنهادشده را بازبینی و تأیید می‌کنند.
• در صورت وجود هرگونه تضاد یا ناسازگاری در بلاک‌های پیشنهاد شده، الگوریتم Ouroboros چارچوب‌هایی برای حل اختلاف فراهم می‌کند.

لگوریتم Ouroboros دارای چندین نسخه و بهبود است که هر یک برای حل چالش‌های خاص طراحی شده‌اند. برخی از این نسخه‌ها عبارتند از:

• Ouroboros Classic: نسخه اول و پایه الگوریتم Ouroboros که در سال ۲۰۱۷ منتشر شد.
• Ouroboros Praos: نسخه دوم الگوریتم Ouroboros که در سال ۲۰۱۸ منتشر شد و قابلیت مقاومت در برابر حملات سیبل (Sybil) و حملات تحلیل ترافیک (traffic analysis) را بهبود داد.
• Ouroboros Genesis: نسخه سوم الگوریتم Ouroboros که در سال ۲۰۱۸ منتشر شد و قابلیت بازیابی از حالت بدون اعتماد (Trustless) را اضافه کرد.
• Ouroboros Hydra: نسخهٔ چهارم الگوریتم Ouroboros که در سال ۲۰۲۰ منتشر شد و قابلیت مقیاس‌پذیری را با استفاده از فناوری لایه دوم افزایش داد.

مزایای بلاک چین کاردانو (Cardano)

برخی از مزایای بلاک چین کاردانو (Cardano) عبارت‌اند از:

• تحقیقات علمی: کاردانو بر پایه تحقیقات علمی و فلسفه علم ساخته شده است و هر قسمت آن با استفاده از روشی به نام Peer بازبینی می‌شود؛ کاردانو بالاترین استانداردهای فناورانه را رعایت کرده و خطاها و نقص‌ها را به حداقل می‌رساند.
• تطابق با قوانین: کاردانو در تلاش است تا با در نظر گرفتن جنبه‌های قانونی و مالیاتی، بلاک چین خود را با نظام‌های مالی موجود هماهنگ کند؛ این اقدام باعث می‌شود تا کاردانو بتواند اعتماد و اعتبار بیشتری در بین کاربران و سازمان‌ها به دست آورد.
• توسعه پایدار: کاردانو سیستم حکومت داخلی دارد و کاربران در آن، می‌توانند در تصمیم‌گیری‌های مربوط به آینده بلاک چین شرکت کنند؛ این اقدام به کاردانو کمک می‌کند تا به نیازهای جامعه خود پاسخ دهد و توسعه پایدار و دموکراتیک را تضمین کند.

معایت بلاک چین کاردانو (Cardano)

برخی از معایب بلاک چین کاردانو (Cardano) عبارت‌اند از:

• رقابت شدید: کاردانو با بسیاری از بلاک چین‌های دیگر که قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز را پشتیبانی می‌کنند، رقابت دارد. برخی از این بلاک چین‌ها عبارتند از اتریوم، سولانا، پولکادات و آوالانچ. این موضوع کاردانو را مجبور می‌کند تا نقاط قوت و تفاوت خود را نسبت به رقبا برجسته سازد.
• تاخیر در پیاده‌سازی: کاردانو هنوز در حال تکمیل و تحقق نقشه راه خود است و برخی از قابلیت‌های مورد نظر آن هنوز به طور کامل پیاده‌سازی نشده است. این موضوع باعث می‌شود کاردانو با خطر تأخیر و عملکرد نامناسب روبرو باشد.
• پیچیدگی: کاردانو به عنوان پروژه‌ای علمی و فلسفی، ممکن است برای بسیاری از کاربران عادی پیچیده و دشوار به نظر رسیده و با چالش آگاهی‌بخشی و آموزش در بین جامعه کریپتو مواجه شود.