کاردانو، مسافر سوئیس، رمز ارزی از آینده

چیستی کاردانو

کاردانو که به عنوان نسل سوم دنیای رمزارزها شناخته می‌شود، یک شبکه رمزارز مبتنی بر بلاک چین و متن باز است که توکن اختصاصی آن در بازار ارزهای دیجیتال با نام آدا (ADA) شناخته می‌شود و برای ایجاد یک پلتفرم بلاک‌چین عمومی برای قراردادهای هوشمند و اثبات سهام کار (Proof of stake) و با استفاده از زبان برنامه نویسی Hakell ساخته شده است. این زبان برنامه نویسی کاربردی کاردانو را قادر می‌سازد تا با ایجاد امنیت مبتنی بر شواهد امنیت را تضمین کند.

کاردانو یک استاندارد باز و فراگیر (open and inclusive) جدید برای به چالش کشیدن نسل فناوری‌های رمزنگاری گذشته و فعال کردن عصر جدیدی از نوآوری پایدار و تعمیم یافته (توزیع شده) به دنیای فناوری افزوده است.

کیف پول اختصاصی کاردانو دایدالوس (Daedalus) نام دارد. یک نام یونانی که در افسانه‌های یونانی یک مخترع و مبتکر بوده است. کیف پول دایدالوس برای سیستم عامل‌های ویندوز (Windows)، مک‌اواس (macOS) و لینوکس (Linux) قابل نصب و استفاده می‌باشد.

تاریخچه

توسعه و پیاده‌سازی پروژه کاردانو در زوگ سوئیس (Zug) بنیان‌گذاری شده است. توسعه پلتفرم کاردانو در سال ۲۰۱۵ آغاز شد و پس از دو سال تحقیقات در راستای برطرف‌سازی اشکالات بیت کوین و اتریوم در سپتامبر ۲۰۱۷ توسط ریاضی‌دان معروف آقای چارلز هوسکینسون (Charles Hoskinson) بنیان‌گذاری و منتشر شد.

آقای هوسکینسون یکی از بنیان‌گذاران اتریوم بود که به علت این‌که اعتقاد داشت اتریوم یک پروژه غیر انتفاعی و غیر سودمند است، اتریوم را ترک کرد. وی برای تحصیل در زمینه تئوری اعداد تحلیلی در دانشگاه ایالتی Metropolitan دنور (Denver) و دانشگاه کلرادو بولدر (Colorado Boulder) مشغول به تحصیل شد.

هاسکینسون در سال ۲۰۱۳ برای شروع طرحی با نام پروژه آموزش بیت کوین شغل مشاوره را رها کرد. وی در آن زمان اعلام کرد که عرضه محدود، بیت کوین را تبدیل به طلای دیجیتال خواهد کرد.

بر اساس اعلام خبرگذاری Mashable، کاردانو ادعا می‌کند که بر مشکلات موجود در بازار رمزنگاری غلبه می‌کند. عمده این مشکلات به این دلیل است که بیت کوین بسیار کند و انعطاف‌پذیر است و اتروم نیز ایمن و مقیاس‌پذیر نیست. لذا، سازندگان کاردانو، این محصول را نسل سوم ارزهای دیجیتال و گاهی اتریوم ژاپنی می‌نامند.

فناوری و نحوه کارکرد کاردانو

کل توکن‌های قابل عرضه کاردانو ۴۵ میلیارد (۴۵٫۰۰۰٫۰۰۰٫۰۰۰) توکن است که تا کنون (آذر ۹۹) تعداد ۲۶ میلیارد توکن ADA وارد بازار شده است.

روش حفظ امنیت شبکه کاردانو با بسیاری دیگر از ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین کاملا متفاوت است. به این صورت که ماینرهای بیت کوین وظیفه حفظ امینت شبکه را بر عهده دارند که به آن اثبات کار (Proof Of Work) گفته می‌شود. اما کاردانو با یک روش ابتکاری که آن را با نام الگوریتم اثبات سهام (Proof Of Stake) معرفی کرد کار می‌کند. این بدان معناست که کاربران می‌توانند بدون نیاز به دستگاه‌های قدرتمند و گران‌قیمت حفاری، توکن ADA کسب کنند. در ادامه خواهیم گفت که POW و POS چه تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند.

یکی از مهم‌ترین کارهایی که پیش از سرمایه‌گذاری طولانی مدت بر روی یک ارز باید انجام داد درک نحوه کارکرد و فناوری آن ارز است. بنابراین بهتر است با نحوه کارکرد کاردانو بیشتر آشنا شویم تا به علت توصیه کارشناسان مبنی بر نگهداری و ارزشمند بودن این رمز ارز پی ببریم.

الگوریتم کار و روش تضمین امنیت در رمز ارزهایی مانند بیت کوین و اتریوم به این صورت طراحی شده است که افراد داوطلب که به آنان اصطلاحاً حفار یا ماینر (miner) گفته می‌شود، تجهیزات سخت افزاری خود که معمولا بسیار قدرتمند و گران‌قیمت است را در اختیار شبکه قرار می‌دهند و در ازای تائید تراکنش‌ها، بخشی از هزینه تراکنش را به عنوان پاداش دریافت می‌کنند.

اما الگوریتم اثبات سهام برای اعتبار سنجی تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید متفاوت است. افراد برای مشارکت باید مقداری از آن ارز دیجیتال (مانند کاردانو) را خریداری کنند و آن دارایی را در یک کیف پول که به آن استخر (Pool) گفته می‌شود در اختیار شبکه قرار دهند و در ازای آن توکن‌های جدید به عنوان پاداش دریافت کنند.

با این روش بدون نیاز به تجهیزات سخت افزاری، کاربران می‌توانند کارمزد تراکنش‌ها را به عنوان پاداش دریافت کنند. این در عمل یعنی ماینینگ بدون ماینر. این الگوریتم در عین حال موجب می‌شود تا عمل اثبات سهام با سرعت بهتری انجام شود.

اگر کسی بخواهد به این شبکه حمله کند، باید بیش از ۵۱ درصد از کل توکن‌های شبکه را بخرد که عملا امکان‌پذیر نیست. زیرا تعداد زیادی از دارندگان این توکن فروشنده نیستند و از طرفی یافتن کل فروشندگان امکان‌پذیر نیست و این امر میزان تقاضا را به حدی بالا می‌برد که حمله کننده قادر به خرید ۵۱ درصد از سهام نخواهد بود. از سوی دیگر، حمله به شبکه و از بین بردن امنیت آن در صورت امکان موجب کاهش بسیار شدید آن ارز شده و نخستین نفر خود حمله کننده است که متحمل ضرر بسیار سنگینی خواهد شد.

یکی دیگر از مزایای مکانیزم اثبات سهام این است که تمامی شرکت کنندگان با به اشتراک گذاری دارایی خود تضمین می‌کنند که عامل مخربی برای شبکه نیستند.

اوروبروس (Ouroboros)

اوروبروس نام الگوریتم اثبات سهام کاردانو است. این واژه که ریشه یونانی دارد، نماد کیمیاگری در زمان باستان بوده است. در این الگوریتم دامنه زمانی به بخش‌ها یا دوره‌های زمانی مختلف تقسیم می‌شود. این دوره‌های زمانی به نوبت آنلاین شده و شروع به کار می‌کنند. هر دوره زمانی دارای یک لیدر (leader) است که توسط سهامداران و یا نودهایی که پیش‌تر ارز تولید کرده‌اند انتخاب می‌شود. رهبران هر دوره مسئول ایجاد و تائید تراکنش‌های بلاک‌ها برای افزوده شدن به بلاک ‌چین کاردانو هستند. اگر به هر دلیل موفق به ایجاد بلاک تراکنش در هر دوره نشوند، رهبر بازه زمانی بعدی در دوره زمانی خود این کار را انجام می‌دهد. حداقل ۵۰ درصد بلاک‌ها باید در هر بازه زمانی معین شده تولید شوند.

تراکنش‌های تولید شده در بلاک‌ها توسط لیدرها از طرف تائید کنندگان داخلی تائید می‌شود. این تائید کنندگان در رده یا لایه دوم سهامداران هستند که مسئول اجرای پروتکل می‌باشند. در هر دوره ممکن است یک یا چندین تائید کننده وجود داشته باشد که انتخاب آن‌ها بر اساس میزان سهام انجام می‌شود.

برای اطمینان از کسب نتایج بی‌طرفانه، سیستم انتخابات به‌صورت دولایه طراحی شده است.

فاز یا لایه اول یک سیستم محاسباتی چندجانبه است. گروهی از سهامداران درون شبکه در طی آن بازه‌های زمانی یک محاسبه که عبارت دیجیتالی آن پرتاب سکه (coin toss) است را انجام می‌دهند و نتایج آن را با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند.
فاز دوم تعمیم دارایی‌ها است. نودهای دارای استخر بزرگتر (دارای سکه بیشتر) شانس انتخاب شدن بیشتری توسط لیدرها دارد.

اوروبروس همچنین با سایر الگوریتم‌ها از لحاظ نوع و شکل پاداش‌های ارائه شده به سهامداران متفاوت است. در الگوریتم اثبات کار پاداش در قالب سکه (coin) و هزینه تراکنش‌ها به ماینرها ارائه می‌شود. اما در طراحی الگوریتم اوروبروس پاداش بابت در دسترس بودن و تائید تراکنش‌ها با استفاده از دارایی‌های به اشتراک گذاشته شده انجام می‌پذیرد.

انتقادات از کاردانو

کاردانو ادعا می‌کند که اوروبروس نخستین الگوریتم ایمن اثبات سهام است. این ادعا بر اساس دو خصیصه مهم دفتر کل تراکنش است: پایداری یا استمرار و حضور یا زنده بودن (Persistence and Liveness).

خصیصه حضور دلالت بر این امر دارد که تراکنش پایدار و با ثبات (stable) است. این ویژگی از یک پارامتر امنیتی جدی استفاده می‌کند که در آن معیار اندازه‌گیری به میزان امنیت دفتر بستگی دارد. زنده بودن مکمل پایداری است. بر اساس این ویژگی، تراکنش‌های سالم و موفق پس از مدت مشخصی که از پیش در الگوریتم تعیین شده است، در گره‌های شبکه پایدار می‌شوند.

در مقاله اوروبروس به چندین فرضیه قابل قبول که سازندگان این الگوریتم برای طراحی آن بیان کرده‌اند به طور خلاصه اشاره شده است. برای مثال، این فرض در نظر گرفته می‌شود که نودهای شبکه برای مدت زمان طولانی غایب نمی‌شوند. همچنین، فرض بر این نیست که گره‌های غیر همزمان بیش از ۵۰ درصد کل معاملات را در محاسبات خود شامل شوند.

منتقدان می‌گویند که فرضیه‌های پیشنهادی برای پیاده سازی این ویژگی‌ها ناقص هستند. برای مثال آن‌ها می‌گویند که ویژگی‌ها هماهنگی میان دفترها را در زمان‌های مشخص فرض می‌کنند. بنابر این، چنین انتظاراتی برای بلاک‌چین جهانی غیر عملی است. اگر برخی از گره‌ها آنلاین نباشند یا لیدرها تراکنش‌های دوره زمانی خود را از دست داده باشند قابل قبول و مطلوب نیست. برخی دیگر نیز به غیر ممکن بودن حمله به ۵۱ درصد شبکه اشاره کرده‌اند و می‌گویند که این فرضیه قابل قبولی نیست.

الگوریتم اوروبروس همچنین به دلیل عدم حل مشکل پرداخت دوباره یک دارایی مورد انتقاد قرار گرفته است. این خطر وجود دارد که تائید کنندگان ورودی که مسئول تائید تراکنش‌های لیدرها هستند ممکن است در پایان هر دوره، یک تراکنش را از دو لیدر مختلف دریافت و تائید کنند. برخی نیز می‌گویند که شاردینگ (sharding) که در حال آزمایش بر روی بلاک چین اتریوم برای حل این مشکل است، سال‌ها طول می‌کشد تا اجرایی شود.