کاردانو چیست و چگونه کار می کند؟

کاردانو (Cardano) با ارزش بازاری بالغ بر ۱۰ میلیارد دلار، یکی از بزرگ ترین شبکه های بلاکچینی است که از مکانیزم «اثبات سهام» (Proof-of-Stake) برای ارائه زیرساختی امن جهت اجرای برنامه های غیرمتمرکز (dApps) استفاده می کند.

کاردانو در سال ۲۰۱۵ توسط چارلز هاسکینسون (Charles Hoskinson) و جرمی وود (Jeremy Wood) بنیان گذاری شد. هاسکینسون پیش از این، یکی از هم بنیان گذاران اتریوم بود. کاردانو اولین بلاکچینی است که الگوریتم اجماع اثبات سهامی به نام اوروبوروس (Ouroboros) را پیاده سازی کرد؛ الگوریتمی که غالباً به عنوان جایگزینی بسیار بهینه تر و کم مصرف تر نسبت به سیستم «اثبات کار» (Proof-of-Work) در بیت کوین شناخته می شود.

حضور یکی از خالقان اتریوم در رأس پروژه کاردانو، همواره یکی از وزنه های اعتباربخش به این شبکه در نگاه سرمایه گذاران نهادی بوده است. همچنین، مصرف انرژی پایین کاردانو، آن را در برابر فشارهای نظارتی و قوانین سخت گیرانه زیست محیطی که در سطح اقتصاد کلان برای ارزهای دیجیتال وضع می شود، ایمن تر کرده است.

شبکه اصلی (Mainnet) اولیه کاردانو در سپتامبر ۲۰۱۷ راه اندازی شد. این رویداد، نقطه آغاز به کار بلاکچین کاردانو بود که تراکنش های ارز دیجیتال ADA را در یک شبکه فدرال و با استفاده از مکانیزم اجماع اوروبوروس امکان پذیر می کرد. این شبکه از یک چارچوب قرارداد هوشمند به نام «پلوتوس» (Plutus) بهره می برد که به توسعه دهندگان اجازه می دهد از زبان برنامه نویسی Haskell برای نوشتن برنامه های خود استفاده کنند.

ارز دیجیتال ADA

ارز دیجیتال ADA، دارایی بومی بلاکچین کاردانو است و نقشی حیاتی در حفظ و اجرای شبکه ایفا می کند. برخلاف رمزارزهایی مانند بیت کوین که عمدتاً به عنوان یک «ذخیره ارزش دیجیتال» عمل می کنند، ADA به گونه ای طراحی شده است که مجموعه گسترده تری از عملکردها را ارائه دهد؛ از تسهیل تراکنش های روزمره گرفته تا سهام گذاری (Staking) برای تامین امنیت شبکه.

مکانیزم اجماع کاردانو که با نام اوروبوروس شناخته می شود، یک سیستم اثبات سهام است که تفاوت بنیادینی با سیستم های اثبات کار در رمزارزهایی مانند بیت کوین دارد. در سیستم اثبات سهام، ایجاد بلاک های جدید توسط اعتبارسنج هایی (Validators) انجام می شود که بر اساس تعداد سکه هایی که حاضرند به عنوان وثیقه «سهام گذاری» (Stake) کنند، انتخاب می شوند. در واقع، دارندگان ADA می توانند با سهام گذاری دارایی خود، در فرآیند تایید تراکنش ها و افزودن بلاک های جدید به بلاکچین مشارکت کرده و از این طریق امنیت شبکه را حفظ کنند. در ازای این سهام گذاری، مشارکت کنندگان ADA بیشتری به عنوان پاداش دریافت می کنند که این امر، انگیزه ای اقتصادی برای کاربران ایجاد می کند تا به جای خرج کردن سکه های خود، آن ها را نگهداری و سهام گذاری کنند.

کاردانو (ADA): ساختار ضدتورمی، کاربرد شبکه و راهکارهای ذخیره سازی

از منظر اقتصادی، ADA ساختاری ضدتورمی (Anti-inflationary) دارد. حداکثر عرضه این ارز به ۴۵ میلیارد توکن محدود شده است (شبیه به سقف ۲۱ میلیونی بیت کوین). در حال حاضر، حدود ۳۵ میلیارد توکن در گردش است. این سقف عرضه ثابت، برخلاف پول های فیات (مانند دلار یا ریال) که توسط بانک های مرکزی بدون محدودیت چاپ می شوند، ارزش دارایی سرمایه گذاران را در بلندمدت در برابر تورم حفظ می کند. علاوه بر این، امکان دریافت سود غیرفعال (Passive Income) از طریق Staking، کاردانو را به گزینه ای جذاب برای سبد سرمایه گذاری کاربران ایرانی تبدیل کرده است.

کارمزد تراکنش ها در شبکه کاردانو نیز با استفاده از ADA پرداخت می شود و این کارمزدها به صورت الگوریتمی و بر اساس میزان فعالیت شبکه تنظیم می گردند. علاوه بر این، برخی از به روزرسانی ها و عملکردهای شبکه ممکن است نیازمند پرداخت کارمزد یا سپرده گذاری به صورت ADA باشند که این موضوع، این رمزارز را بیش از پیش با اکوسیستم کاردانو یکپارچه می کند.

رمزارز ADA را می توان در انواع مختلف کیف پول ها از جمله کیف پول های سخت افزاری، موبایلی و دسکتاپ ذخیره کرد. کاردانو کیف پول رسمی خود را با نام Daedalus ارائه می دهد که یک نسخه کامل از بلاکچین کاردانو را دانلود کرده و ویژگی های امنیتی پیشرفته ای را فراهم می کند. گزینه دیگر، کیف پول Yoroi است؛ یک کیف پول سبک برای کاردانو که به صورت افزونه مرورگر اجرا می شود و نیازی به دانلود کل تاریخچه بلاکچین ندارد.

مراحل توسعه کاردانو

از زمان راه اندازی، این بلاکچین از طریق چندین فاز توسعه تکامل یافته است که هر کدام ویژگی های کلیدی جدیدی را معرفی کرده اند:

• عصر بایرون (Byron): نسخه اولیه کاردانو در سپتامبر ۲۰۱۷ آغاز شد. این فاز اولین شبکه اصلی را راه اندازی کرد و امکان تراکنش های ADA را در یک شبکه فدرال با مکانیزم اوروبوروس فراهم ساخت.
• به روزرسانی شلی (Shelley): این مرحله در اواسط سال ۲۰۲۰ با هدف غیرمتمرکزسازی اجماع شبکه انجام شد. این آپدیت، شبکه را به وضعیتی انتقال داد که در آن اکثر نودها (گره ها) توسط جامعه کاربری اداره می شوند، نه یک نهاد متمرکز.
• عصر گوگوئن (Goguen): پس از شلی، این فاز قابلیت های بلاکچین را از طریق یک سری هارد فورک (Hard fork) گسترش داد. در مارس ۲۰۲۱، این پلتفرم از طریق هارد فورک مری (Mary)، پشتیبانی از دارایی های بومی را اضافه کرد. بعدتر در سال ۲۰۲۲، کاردانو به مرحله آلونزو (Alonzo) ارتقا یافت و برای اولین بار قابلیت قراردادهای هوشمند را فعال کرد. همزمان، این پروژه برنامه پیشگامان پلوتوس (Plutus Pioneer Program) را برای آموزش بیش از ۱۰۰۰ توسعه دهنده علاقه مند جهت نوشتن برنامه های غیرمتمرکز روی کاردانو راه اندازی کرد.

اجماع و معماری کاردانو

کاردانو از یک معماری منحصربه فردِ دو لایه بهره می برد:

۱. لایه تسویه کاردانو (CSL): این لایه تمام تراکنش های ADA را مدیریت می کند.

۲. لایه محاسباتی کاردانو (CCL): این لایه بر عملکردهای محاسباتی از جمله قراردادهای هوشمند و برنامه های غیرمتمرکز (dApps) نظارت دارد.

معماری مالی

جداسازی این دو لایه به کاردانو برتری استراتژیکی در حوزه اقتصاد دیجیتال می دهد. اگر قرار باشد در آینده تغییری در قوانین قراردادهای هوشمند ایجاد شود (لایه محاسباتی)، این تغییر هیچ خللی در سرعت و امنیت انتقال پول کاربران (لایه تسویه) ایجاد نخواهد کرد. این معماری دقیقاً شبیه تفکیک وظایف بانک مرکزی (تسویه) از سیستم های بانکی تجاری (محاسبات بانکی) در اقتصاد سنتی است.

زمان در بلاکچین کاردانو به دوره هایی به نام «اِپوک» (Epoch) تقسیم می شود و هر اپوک از مجموعه ای از «اسلات ها» (Slots) تشکیل شده است. در هر اسلات، یک «رهبر اسلات» (Slot Leader) برای تایید تراکنش ها و افزودن آن ها به بلاکچین انتخاب می شود. این انتخاب تصادفی نیست، بلکه بر اساس میزان ADA که یک حساب نگهداری و سهام گذاری کرده، انجام می پذیرد.

انتخاب رهبران اسلات یکی از جنبه های کلیدی پروتکل اوروبوروس است. هرچه یک حساب ADA بیشتری سهام گذاری کرده باشد، شانس انتخاب آن به عنوان رهبر اسلات بیشتر است. هدف از این سیستم انتخاب متناسب، تضمین یک مکانیزم دموکراتیک تر و غیرمتمرکزتر برای تایید تراکنش هاست. اوروبوروس همچنین از محاسبات چندجانبه (Multi-party computation) بهره می برد تا اطمینان حاصل کند انتخاب رهبران اسلات کاملاً امن و تصادفی است و هرگونه الگوی قابل پیش بینی که بتواند مورد سوءاستفاده قرار گیرد را از بین می برد.

امنیت، تمرکز دیگر طراحی اوروبوروس است. این پروتکل ادعا می کند که با فرض کنترل اکثریت سهام گذاری ADA توسط نودهای صادق، «امنیت اثبات پذیر» (Provable Security) را ارائه می دهد.

مدل e-UTXO

کاردانو برای دفتر کل (Ledger) خود از مدل خروجی تراکنش خرج نشده توسعه یافته (e-UTXO) استفاده می کند که نوع پیشرفته تری از مدل UTXO به کار رفته در بیت کوین است. مدل سنتی UTXO، مالکیت توکن ها را بر اساس خروجی های خرج نشده از تراکنش های قبلی پیگیری می کند. برخلاف مدل های حساب محور (مانند مدلی که در اتریوم استفاده می شود) که در آن دفتر کل شبیه به یک ماشین حالت (State machine) عمل می کند، مدل UTXO با هر تراکنش به عنوان یک عملیات اتمیک برخورد می کند که خروجی های خاصی را مصرف کرده و خروجی های جدیدی تولید می کند، بدون اینکه بر سایر بخش های دفتر کل تاثیری بگذارد.

مدل e-UTXO این چارچوب پایه را بسط می دهد و برخی از ویژگی های رایج در مدل های حساب محور را ترکیب می کند. به طور خاص، e-UTXOها می توانند فیلدهای داده اضافی حمل کنند و همچنین تابع شرایط پیچیده تری باشند که توسط قراردادهای هوشمند تعیین می شوند. در اصل، e-UTXOها به کاردانو اجازه می دهند منطق پیچیده را بدون به خطر انداختن مزایای مدل UTXO (مانند مقیاس پذیری و پردازش موازی تراکنش ها) پیاده سازی کند.

نهادهای حامی کاردانو

تیم کاردانو به سه نهاد مستقل که بر روی این شبکه متمرکز هستند، تقسیم می شود:

• بنیاد کاردانو (Cardano Foundation): یک سازمان غیرانتفاعی مستقر در زوگ سوئیس که وظیفه نظارت و راهبری پروژه را بر عهده دارد.
• اینپوت اوت پوت (Input Output / IOHK): این بخش هدایت تحقیق و توسعه (R&D) و همچنین ارائه به روزرسانی های پروتکل را بر عهده دارد.
• ایمورگو (Emurgo): به عنوان بازوی سرمایه گذاری خصوصی کاردانو عمل کرده و به تامین مالی و تسریع پروژه ها کمک می کند.

رویکرد مبتنی بر تحقیق (Research-driven approach)

کاردانو بنیان آکادمیک بسیار قدرتمندی دارد. این متدولوژی، یک رویکرد همتاداوری (Peer-reviewed) را برای معماری نرم افزار و عملکردهای شبکه در پیش می گیرد.

در طول سال ها، این پروژه مورد بررسی دقیق دانشگاهی قرار گرفته و فرآیندهای داوری علمی را طی کرده است. به همین دلیل، پروژه شفافیت در توسعه نرم افزار و استفاده از ویژگی های اثبات شده با شواهد تجربی را در اولویت قرار داده است. تیم تحقیقاتی کاردانو تاکنون بیش از ۱۰۰ مقاله علمی منتشر کرده اند که در آن ها به مباحثی از سیستم های توزیع شده و زبان های برنامه نویسی گرفته تا نظریه بازی ها پرداخته شده است.

در حالی که رویکرد مبتنی بر تحقیق مزایای فراوانی دارد، اما همین دقت نظر و وسواس علمی باعث شده تا گاهی عرضه به روزرسانی های نرم افزاری شبکه با تاخیر مواجه شود.

نتیجه گیری

کاردانو تنها یک ارز دیجیتال نیست، بلکه یک زیست بوم مالی کاملاً مهندسی شده و بر پایه تحقیقات آکادمیک است. در دنیای پرنوسان اقتصاد دیجیتال که بسیاری از پروژه ها قربانی هیجانات مقطعی و کدهای برنامه نویسی معیوب می شوند، رویکرد آهسته و پیوسته کاردانو، آن را به پناهگاهی امن برای سرمایه گذاران بلندمدت تبدیل کرده است. مدل اقتصادی ضدتورمی ADA، معماری دولایه انعطاف پذیر و امکان کسب درآمد غیرفعال از طریق سهام گذاری (Staking)، کاردانو را به یکی از بنیادی ترین دارایی ها در سبد سرمایه گذاری تبدیل می کند. ما در کیان مشاوران پیشنهاد می کنیم در کنار توجه به نوسانات کوتاه مدت بازار، همواره به فناوری و ساختار اقتصادی پروژه هایی نظیر کاردانو به عنوان یک سپر محافظتی برای سرمایه خود نگاه ویژه ای داشته باشید.