1. Введение

1.1 Фон и Цель

В обширном поле криптовалют Gate (ADA) занимает ключевое положение благодаря своей уникальной технической архитектуре, инновационным идеям и широким перспективам применения. С момента своего возникновения в 2015 году Gate использует свои знания в области развития технологии блокчейн для создания более эффективной, безопасной и устойчивой платформы блокчейн. Она не только несет миссию цифровой валюты, но также стремится создать экосистему, охватывающую смарт-контракты, децентрализованные приложения (DApps) и другие области, чтобы удовлетворить растущие потребности цифровой экономики.

Появление Cardano направлено на решение многих проблем, с которыми сталкиваются традиционные блокчейны, таких как масштабируемость, межоперабельность и устойчивость. Его уникальная многоуровневая архитектура, механизм консенсуса Proof of Stake (PoS) и строгое развитие, основанное на академических исследованиях, отличают его от множества проектов криптовалютных активов. С непрерывным совершенствованием и расширением рынка криптовалютных активов динамика развития и будущий потенциал Cardano привлекли внимание инвесторов, разработчиков и исследователей.

2. Обзор Cardano (ADA)

2.1 Происхождение и развитие проекта

Проект Cardano был основан в 2015 году соучредителем Ethereum Чарльзом Хоскинсоном. В то время Чарльз Хоскинсон покинул Ethereum из-за разногласий с командой Ethereum по направлению развития, решив построить более безопасную, масштабируемую и устойчивую блокчейн-платформу для решения проблем сетевой перегрузки и недостатка взаимодействия, с которыми сталкиваются Bitcoin и Ethereum, и так родился проект Cardano. Проект назван в честь итальянского математика XVI века Джероламо Кардано, а его токен, ADA, назван в честь британской аристократки и математика XIX века Августы Ады Кинг, графини Ловелейс, которую считают первым программистом в мире.

В 2015 году Чарльз Хоскинсон и Джереми Вуд совместно основали компанию Input Output Hong Kong (IOHK), ориентированную на технологию блокчейн. В сентябре следующего года в Швейцарии была зарегистрирована Фондация Cardano для предоставления юридической и финансовой поддержки проекту. В 2017 году в Японии была зарегистрирована компания Emurgo, которая в первую очередь занимается инвестированием в стартапы и помощью компаниям в развитии технологии блокчейн.

29 сентября 2017 года была запущена основная сеть расчетов Cardano, была инициирована версия Byron, официально выпущены токены ADA, и пользователи смогли торговать и передавать их. В то же время появились кошельки Daedalus и Yoroi, предоставляя пользователям услуги хранения и проведения транзакций. Этот этап отметил переход проекта Cardano от концепции к практике, заложив начальные основы для инфраструктуры блокчейна.

С 2017 по 2019 год Cardano совершила важные технологические прорывы на этапе накопления технологий и построения экосистемы. Он представляет алгоритм консенсуса Ouroboros, который является первым протоколом Proof-of-Stake (PoS), прошедшим академическую проверку, обеспечивая эффективный и безопасный механизм консенсуса для сети, значительно повышая производительность и безопасность сети. В течение этого периода команда Cardano также активно проводила работу по накоплению технологий и построению экосистемы, включая открытие делегации Uroboros, переход на мультиподпись, разработку промежуточного программного обеспечения, проектирование механизма вознаграждения и комиссий консенсуса и т. д., а также создала коворкинг в Гонконге, проводила конференции для разработчиков и предприятий и установила партнерские отношения с несколькими учреждениями для содействия популяризации и применению технологии блокчейн.

С 2019 по 2020 год Cardano вошла в стадию функционального апгрейда и расширения экосистемы. Запуск версии Shelley стал важной вехой в этот период, главной целью которой было достижение полной децентрализации и автономности сети. В этой версии представлены инновационные функции, такие как делегирование, избрание и механизм распределения вознаграждений, что еще больше повышает стабильность и безопасность сети. Последующие версии Basho были сосредоточены на производительности, безопасности и масштабируемости, реализуя алгоритм Uroboros Praos и оптимизируя сетевой уровень для повышения скорости и эффективности обработки транзакций. В то же время экосистема Cardano быстро расширилась на этом этапе, и Фонд накопил большое количество токенов ADA для финансирования проектов и сотрудничал с рядом финансовых учреждений, технологических компаний и правительственных ведомств для изучения применения блокчейна в финансах, цепочках поставок, здравоохранении и других областях.

С 2020 года Cardano перешла на стадию зрелости и диверсификации. Основная цель фазы Goguen - обеспечить поддержку смарт-контрактов и децентрализованных приложений (DApps). Внедряя технологии виртуальных машин, такие как IELE и Plutus, предоставляет разработчикам богатый язык программирования и набор инструментов, что значительно способствует развитию смарт-контрактов и DApps на платформе Cardano. Кроме того, Cardano дополнила свою финансовую продуктовую систему, запустив USDM, первую стейблкоин привязанную к доллару США, предоставляя инвесторам больше вариантов инвестирования и инструментов управления рисками. В то же время Cardano продолжает проводить технические обновления и функциональные оптимизации, такие как внедрение технологий сайдчейн и шардинга, для улучшения масштабируемости и пропускной способности сети и поддержки более крупных сценариев применения.

2.2 Керновая команда и организационная структура проекта

Развитие и функционирование проекта Cardano в основном осуществляются тремя основными организациями, а именно IOHK, Фонд Cardano и Emurgo, каждая из которых имеет уникальные и критические обязанности в проекте.

• Корпорация IOHK: Input Output Hong Kong - организация, занимающаяся исследованиями и разработкой технологии блокчейн, совместно основанная Чарльзом Хоскинсоном и Джереми Вудом. У IOHK есть крупная и профессиональная команда из более чем 100 человек, включая инженеров, компьютерных ученых, операционных специалистов и др. Компания в основном занимается технологическими исследованиями и разработкой в проекте Cardano, а ее техническая мощь и инновационные способности обеспечивают надежную техническую поддержку для развития Cardano. Например, уникальный алгоритм согласования Cardano, доказательство доли (PoS) Ouroboros, был разработан командой IOHK после глубоких исследований и тщательного проектирования, и алгоритм был строго академически проверен, заложив основу для безопасности и эффективности сети Cardano. Кроме того, IOHK активно участвует в развитии и поддержке других блокчейн-проектов, включая Ethereum Classic, что дополнительно подтверждает его техническое влияние и обширный опыт в сфере блокчейн.

• Фонд Cardano: это некоммерческая организация, базирующаяся в Швейцарии, которая играет ключевую роль в проекте Cardano. Она основным образом отвечает за контроль над средствами Cardano, обеспечивая разумное использование и безопасное управление средствами проекта. В то же время Фонд Cardano также несет ответственность за защиту и продвижение протокола Cardano, устанавливая экологические нормы и стандарты для поддержания здорового и упорядоченного развития экосистемы Cardano. В области создания сообщества Фонд активно организует различные мероприятия для поощрения общения и сотрудничества среди членов сообщества, укрепляя сплоченность и живость сообщества. Кроме того, Фонд также отвечает за взаимодействие с правительствами по вопросам регулирования, создавая благоприятные условия для соблюдения правил развития Cardano во всем мире и поддерживая Cardano в получении признания и поддержки в различных странах и регионах.

• Emurgo: это компания из Японии, играющая ключевую роль в экологическом макете проекта Cardano. Emurgo отвечает за поддержку и инкубацию других команд проектов в экосистеме, связывая их с экосистемой Cardano, и содействует развитию этих проектов, предоставляя финансовую, техническую и маркетинговую поддержку, чтобы обогатить и улучшить экосистему Cardano. Благодаря японскому происхождению Emurgo развитие Cardano на японском рынке окупилось. В первые дни Cardano привлекала средства частным образом, более 90% средств поступило с японского рынка, что дало Cardano большую базу инвесторов и пользователей в Японии. Emurgo активно продвигает Cardano через партнерства с японскими компаниями и различными конференциями, связанными с блокчейном и криптовалютой в Японии, привлекая многих японских разработчиков и предприятия для участия в создании экосистемы Cardano.

3. Анализ технических принципов Cardano (ADA)

3.1 Механизм консенсуса Proof of Stake (PoS) (Уроборос)

3.1.1 Принципы и инновации алгоритма

Cardano принимает механизм согласования Ouroboros proof-of-stake, который уникален в области технологии блокчейн, с глубокими алгоритмическими принципами и значительными инновациями.

Традиционный механизм Proof of Work (PoW), принятый Биткоином, включает в себя соревнование майнеров за решение сложных математических задач для получения права записи транзакций и генерации новых блоков. Для этого процесса требуется значительное количество вычислительных ресурсов и энергии, и по мере масштабирования сети потребление энергии становится все более серьезным. В отличие от этого, механизм Ouroboros идет другим путем, случайным образом выбирая заинтересованных сторон в качестве узлов валидации для генерации новых блоков. В сети Cardano заинтересованные стороны (т. Е. держатели токенов ADA) могут ставить свои токены, причем сумма и длительность ставки определяют их долю в сети. Чем больше ставка, тем выше вероятность быть выбранным в качестве узла валидации. После выбора узел валидации отвечает за генерацию новых блоков и валидацию транзакций в сети.

Инновация Ouroboros в первую очередь отражается в строгости и безопасности его алгоритма. Это первый протокол PoS, который был тщательно выверен академически и имеет математическое доказательство безопасности. Благодаря дизайну, основанному на криптографии и теории игр, Ouroboros способен эффективно противостоять большинству распространенных атак, включая атаки 51%. В традиционном механизме PoW злоумышленники, обладающие достаточной вычислительной мощностью, могут манипулировать записями транзакций, двойным расходованием и т. д., контролируя более 51% вычислительной мощности сети, тем самым ставя под угрозу безопасность и стабильность сети. В механизме Ouroboros злоумышленникам необходимо контролировать большое количество стейка, чтобы начать атаку, что значительно увеличивает стоимость и сложность атаки. Это связано с тем, что приобретение большого количества акций требует владения большим количеством токенов ADA, а покупка большого количества токенов не только требует огромного капитала, но и ограничена динамикой спроса и предложения на рынке.

Во-вторых, механизм Оуробороса является высокоэнергоэффективным. По сравнению с механизмом PoW, для майнинга не требуется большое количество вычислительных ресурсов, что существенно снижает энергопотребление. Это делает сеть Cardano более экологически чистой и устойчивой, соответствуя глобальным требованиям по энергосбережению, сокращению выбросов и устойчивому развитию. На фоне текущего глобального дефицита энергии и увеличивающегося экологического осознания, это преимущество механизма Оуробороса особенно выделяется.

Кроме того, механизм Оуроборос также обладает способностью динамически настраивать сеть. По мере увеличения количества узлов стейкинга в сети он может автоматически настраивать вероятность выбора узлов валидации, чтобы обеспечить безопасность и справедливость сети. Эта способность к динамической настройке позволяет сети Cardano адаптироваться к постоянно изменяющейся сетевой среде, поддерживать участие в сети все большего числа пользователей и увеличивать децентрализацию сети. В децентрализованной сети распределение и участие узлов являются важными показателями здоровья сети. Механизм Оуроборос стимулирует больше пользователей участвовать в стейкинге путем динамической настройки вероятности выбора узлов валидации, делая распределение узлов в сети более равномерным, уменьшая контроль над сетью нескольких узлов и повышая уровень децентрализации сети.

3.1.2 Анализ безопасности и масштабируемости

С точки зрения безопасности механизм Оуроборос обеспечивает надежную гарантию для сети Cardano благодаря уникальному дизайну. Поскольку валидаторы выбираются случайным образом на основе стейка, а стейк действует как своего рода «залог», если валидатор пытается совершить злонамеренное поведение, такое как подделка записей транзакций или двойная оплата, его стейк будет удержан, что ограничивает поведение валидаторов с экономической точки зрения. Этот механизм стейкинга и наказания позволяет валидаторам активно поддерживать безопасность и стабильность сети в своих интересах, тем самым снижая риск атак на сеть.

Когда речь идет о сопротивлении атакам на 51%, как уже упоминалось, механизм Ouroboros требует, чтобы атакующий контролировал значительное количество доли, чтобы запустить атаку. Это отличается от механизма PoW, где атакующим нужно только контролировать большое количество вычислительной мощности, и гораздо сложнее получить большое количество прав и интересов, чем большое количество вычислительной мощности. Потому что в механизме PoS доля связана с владением токенами, и приобретение токена должно происходить через законные сделки или майнинг (на начальном этапе), в отличие от вычислительной мощности, которую можно быстро увеличить путем покупки большого количества майнинговых машин. Это усложняет атакующим накопить достаточное количество прав и интересов для атаки сети за короткий период времени, тем самым обеспечивая безопасность сети.

С точки зрения масштабируемости механизм Ouroboros в некоторой степени улучшил возможность обработки транзакций сети Cardano. По сравнению с механизмом PoW, для того чтобы конкурировать за право ведения учета, не требуется большого количества вычислений, поэтому он может обрабатывать больше транзакций за единицу времени. В механизме PoW майнерам необходимо непрерывно выполнять сложные математические вычисления, что не только потребляет много времени и энергии, но также значительно снижает скорость обработки транзакций при перегруженной сети. В механизме Ouroboros выбор узлов верификации относительно прост, основан только на случайном определении доли, что делает обработку транзакций более эффективной и обеспечивает более высокую пропускную способность транзакций.

Кроме того, механизм Оуроборос поддерживает динамическое расширение сети. По мере увеличения числа пользователей и транзакций в сети, больше узлов может участвовать в стейкинге, увеличивая возможности верификации сети. Эта динамическая масштабируемость позволяет сети Cardano адаптироваться к растущим бизнес-потребностям, что делает возможным будущее масштабирование. Когда новые пользователи присоединяются к сети и участвуют в стейкинге, количество валидаторов в сети увеличивается соответственно, и пропускная способность обработки транзакций также увеличивается, обеспечивая эффективную работу сети перед большим числом транзакций.

Тем не менее, следует отметить, что хотя механизм Оуроборос добился значительного прогресса в области безопасности и масштабируемости, он все равно может столкнуться с определенными вызовами в практических применениях. По мере быстрого масштабирования сети важно обеспечить более равномерное распределение узлов валидации и избежать ситуаций, когда некоторые узлы валидации сосредоточены под контролем - это проблемы, которые требуют дальнейшего рассмотрения. С постоянным развитием технологии блокчейн могут появляться новые векторы атак, и сети Cardano необходимо постоянно мониторить и оперативно обновлять свои стратегии безопасности для борьбы с потенциальными угрозами безопасности.

3.2 Дизайн многоуровневой архитектуры

3.2.1 Механизм разделения слоя расчетов и слоя вычислений

Многоуровневая архитектура Cardano является одним из основных преимуществ ее технической архитектуры, в которой механизм разделения между слоями расчетов и вычислений обеспечивает прочное основание для эффективной работы и функционального расширения сети.

Слой расчетов, известный как Слой Расчетов Cardano (CSL), в основном отвечает за обработку токен-транзакций. Его основная миссия - обеспечить безопасное и быстрое завершение транзакций. На слое расчетов каждая транзакция записывается в блокчейн, а неизменность и последовательность транзакции гарантируются с помощью технологии шифрования и механизма консенсуса. Когда пользователь осуществляет перевод токенов ADA, слой расчетов проверяет законность транзакции, включая достаточность баланса счета отправителя, правильность подписи транзакции и т. д. После проверки транзакция упаковывается в блок и добавляется в блокчейн для завершения процесса расчетов. Слой расчетов разработан для эффективной и стабильной работы, и использует оптимизированные алгоритмы и структуры данных для увеличения скорости обработки транзакций и снижения их стоимости. Для сокращения времени подтверждения транзакций слой расчетов применяет механизм быстрого создания и проверки блоков, чтобы транзакции могли быть подтверждены в кратчайшие сроки. В то же время, с помощью разумного механизма комиссий пользователей поощряют выбирать соответствующую комиссию при торговле для балансировки нагрузки на сеть.

Слой вычислений, или Слой вычислений Cardano (CCL), фокусируется на выполнении смарт-контрактов. Он позволяет разработчикам настраивать различные правила и логику, обеспечивая сильную поддержку для разработки децентрализованных приложений (DApps). В слое вычислений смарт-контракты существуют в виде кода, и при выполнении определенных условий смарт-контракты будут автоматически выполнены. Разработчики могут использовать программные интерфейсы и инструменты, предоставленные слоем вычислений, для написания различных сложных смарт-контрактов, реализующих функции, такие как приложения для децентрализованных финансов (DeFi), проверка цифровой идентичности, управление цепочкой поставок и т. д. При разработке приложения для децентрализованных финансов, разработчики могут писать смарт-контракты в слое вычислений, чтобы определить правила, такие как процентные ставки, условия погашения, залог и т. д. Когда пользователь инициирует запрос на предоставление займа, смарт-контракт будет автоматически обрабатываться в соответствии с заранее установленными правилами, обеспечивая автоматизацию и децентрализацию в процессе предоставления займа.

Слой расчетов и слой вычислений взаимодействуют через стандартизированные интерфейсы. Этот механизм разделения позволяет обработке транзакций и выполнению контрактов быть независимыми друг от друга без вмешательства. Когда слой расчетов обрабатывает большое количество транзакций, это не повлияет на эффективность выполнения умных контрактов на слое вычислений; наоборот, выполнение умных контрактов на слое вычислений не затормозит обработку транзакций на слое расчетов. Эта независимость значительно повышает гибкость и эффективность сети, позволяя Cardano поддерживать одновременно несколько различных типов сценариев приложений.

3.2.2 Пошаговая архитектура улучшает производительность сети

Дизайн слоистой архитектуры приносит множество положительных изменений в производительность сети Cardano.

С точки зрения масштабируемости, благодаря разделению слоя расчетов и слоя вычислений объем транзакций и мощность обработки смарт-контрактов не конкурируют друг с другом за ресурсы. В традиционной архитектуре блокчейн транзакции и выполнение смарт-контрактов обычно выполняются на одном уровне, и при увеличении объема транзакций и количества смарт-контрактов в сети возникает конкуренция за ресурсы, что приводит к замедлению скорости обработки транзакций и снижению эффективности выполнения смарт-контрактов. В иерархической архитектуре Cardano слой расчетов может сосредоточиться на оптимизации обработки транзакций и увеличении пропускной способности транзакций. Слой вычислений может быть оптимизирован для выполнения смарт-контрактов, что повышает скорость выполнения и эффективность смарт-контрактов. Это позволяет сети Cardano лучше справляться с крупными использованиями и поддерживать больше пользователей и транзакций. Когда большое количество пользователей торгует токенами ADA одновременно и использует DApps на основе Cardano, слой расчетов может быстро обрабатывать транзакции, а слой вычислений может эффективно выполнять смарт-контракты, обеспечивая нормальную работу сети и пользовательский опыт.

Лишоёное строительство также облегчает модульное обновление сети. Разные слои могут быть независимо обновлены или оптимизированы без влияния на всю систему. Когда требуется оптимизация производительности или функциональные улучшения для слоя расчетов, слой расчетов может быть обновлен отдельно, не затрагивая слой вычислений и другие части. Точно так же, когда слою вычислений требуется внедрить новые функции смарт-контрактов или улучшить эффективность выполнения, его также можно независимо обновить. Этот модульный подход к обновлению обеспечивает большую гибкость для будущих расширений и итераций протокола, позволяя Cardano быстро адаптироваться к изменениям в технологических достижениях и рыночных требованиях. Если появляются новые алгоритмы шифрования или механизмы консенсуса, сначала слой расчетов может быть обновлен для повышения безопасности и эффективности транзакций с использованием новых технологий; если разработчики предлагают новые парадигмы программирования смарт-контрактов или инструменты, слой вычислений может быть соответственно обновлен для поддержки новых требований к разработке.

Кроме того, многоуровневая архитектура также повышает безопасность и стабильность сети. Путем разделения обработки транзакций и выполнения смарт-контрактов уменьшаются потенциальные риски безопасности. Если в смарт-контрактах вычислительного уровня есть уязвимость, это не повлияет на безопасность транзакций на расчетном уровне; наоборот, проблемы с транзакциями на расчетном уровне не повлияют на смарт-контракты на уровне вычислений. Этот механизм изоляции позволяет сети лучше защищать активы пользователей и безопасность данных от различных угроз безопасности. В случае атаки на смарт-контракт на уровне расчетов, уровень расчетов все равно сможет функционировать нормально, обеспечивая независимость пользовательских токенов; и в случае атаки на уровень расчетов, смарт-контракты на уровне вычислений смогут продолжать выполнение, обеспечивая нормальную работу DApps.

3.3 Язык программирования Haskell и умные контракты Plutus

3.3.1 Особенности и преимущества языка Haskell

Haskell, как функциональный язык программирования, играет решающую роль в технической основе Cardano, принося множество преимуществ для разработки и эксплуатации Cardano благодаря своим уникальным особенностям.

Haskell обладает высоким уровнем безопасности. У него есть сильная статическая система типов, которая позволяет обнаруживать множество ошибок типов на этапе компиляции. В традиционных языках программирования ошибки типов часто не обнаруживаются до времени выполнения, что может привести к сбоям программы или непредсказуемым результатам. В Haskell с помощью статической проверки типов компилятор может обнаружить проблемы, такие как несоответствие типов на этапе компиляции, избегая потенциальных ошибок. При определении функции Haskell требуется явно указать тип параметра и возвращаемого значения функции, чтобы компилятор мог проверить, что вызов функции соответствует спецификации типа на этапе компиляции. Если тип параметра, передаваемый вызывающим, несовместим с типом параметра, определенным функцией, компилятор сразу сообщит об ошибке и попросит разработчика ее изменить. Этот строгий механизм проверки типов значительно повышает надежность кода и сокращает количество уязвимостей программ, вызванных ошибками типов.

Уверенность Haskell также является большим плюсом. Это чисто функциональный язык, где функции рассматриваются как граждане первого класса, могут передаваться в качестве аргументов, возвращаемых значений для функций и не имеют побочных эффектов. Это означает, что в Haskell одинаковый ввод всегда даст одинаковый вывод, независимо от внешней среды. Когда вы пишете функцию, которая вычисляет математическое выражение, при одинаковых входных параметрах результат будет одинаковым вне зависимости от того, когда или где вызывается функция. Эта уверенность делает программу предсказуемой и прозрачной, легкой для внедрения и поддержки. В крупных проектах детерминированный код легче понять и управлять, потому что разработчики могут точно предсказать поведение функций, снижая сложность отладки из-за неопределенности.

Haskell также обладает высокой степенью гибкости. Он поддерживает такие функции, как функции высшего порядка, отложенное вычисление и вывод типов. Функции более высокого порядка позволяют функциям принимать другие функции в качестве параметров или возвращать функцию в результате, что позволяет писать очень гибкие и многократно используемые фрагменты кода. С помощью функций более высокого порядка разработчики могут добиться композиции функций и абстракции, улучшая возможность повторного использования кода. Отложенное вычисление означает, что выражения в коде вычисляются только тогда, когда их результаты необходимы, что сокращает количество ненужных вычислений и делает возможными бесконечные структуры данных, такие как бесконечные списки. При работе с большими наборами данных отложенное вычисление может избежать ненужных вычислительных накладных расходов и повысить эффективность выполнения программы. Вывод типов делает программирование более гибким и мощным, так как программистам редко требуется явно объявлять типы данных. В большинстве случаев компилятор может определить правильные типы, значительно уменьшая избыточность кода и повышая эффективность программирования.

3.3.2 Функции и приложения платформы смарт-контрактов Plutus

Plutus - это собственная платформа смарт-контрактов Cardano, построенная на Haskell, полностью использующая преимущества языка Haskell, обеспечивая разработчиков богатыми функциональными возможностями и мощной поддержкой приложений.

Платформа Plutus обладает мощными возможностями для написания и выполнения смарт-контрактов. Благодаря функциональным особенностям программирования на Haskell, Plutus отлично справляется с выражением сложной финансовой логики и обеспечением безопасности кода. Разработчики могут использовать программные интерфейсы и инструменты, предоставленные Plutus, для написания различных сложных смарт-контрактов, реализующих функции, такие как кредитование, торговля и управление активами в децентрализованных приложениях финансов (DeFi). При написании смарт-контракта на кредитование разработчики могут использовать функциональные особенности Plutus для четкого определения правил и процессов кредитования, включая сумму займа, процентную ставку, срок погашения, залог и т. д. Благодаря строгой проверке типов и проверке безопасности гарантируется, что смарт-контракты свободны от уязвимостей и ошибок во время выполнения, обеспечивая безопасность пользовательских средств.

Платформа Плутус также поддерживает формальную верификацию. Это означает, что контракт Плутуса может быть проверен на безопасность с помощью инструмента формальной верификации, чтобы гарантировать, что контракт был тщательно проверен перед развертыванием. Формальная верификация - это метод верификации, основанный на математической логике, который может тщательно аргументировать и доказать поведение смарт-контракта, чтобы проверить, соответствует ли контракт ожидаемым функциональным и безопасностным требованиям. Через формальную верификацию могут быть обнаружены потенциальные уязвимости и риски в смарт-контрактах, такие как атаки на повторный вход, уязвимости переполнения и т. д., чтобы их можно было исправить до развертывания контракта. Этот тщательный механизм верификации делает смарт-контракты на Cardano более безопасными и менее подверженными ошибкам, что особенно важно для финансовых случаев использования. В пространстве децентрализованных финансов смарт-контракты включают в себя большое количество денежных транзакций, и любая уязвимость может привести к потере средств пользователей. Функция формальной верификации платформы Плутус предоставляет пользователям повышенную безопасность и укрепляет их доверие к платформе Cardano.

На практике платформа смарт-контрактов Plutus использовалась в нескольких сферах. В сфере децентрализованных финансов (DeFi) DeFi-приложения на базе Plutus предоставляют пользователям более удобные, эффективные и безопасные финансовые услуги. Пользователи могут занимать, торговать, управлять и выполнять другие операции в этих приложениях для реализации оценки активов и управления ими. В области цифровой проверки личности смарт-контракты Plutus могут быть использованы для построения децентрализованной системы проверки личности, с помощью которой пользователи могут подтвердить свою идентификационную информацию и защитить личную конфиденциальность. В области управления цепочками поставок смарт-контракты Plutus могут обеспечить прозрачность и прослеживаемость цепочки поставок, а также обеспечить надежное происхождение и качество товаров, записывая информацию о потоке товаров.

3.4 Масштабируемость и протокол Hydra

3.4.1 Принцип работы протокола Hydra

Протокол Hydra является важной технологией, представленной Cardano для улучшения масштабируемости, и его уникальный принцип работы обеспечивает инновационный способ решения проблемы масштабируемости блокчейна.

Протокол Hydra использует механизм “head” для обработки параллельных транзакций. Конкретно Hydra перемещает обработку транзакций с основной цепи на несколько “headers”, каждый из которых можно рассматривать как небольшую подцепь, обрабатывающую часть транзакции. Эти “headers” взаимосвязаны с основной цепью, взаимодействуя и координируя через определенные протоколы. Когда пользователь инициирует транзакцию, транзакция может быть отправлена на один из “headers” для обработки, а не напрямую на основную цепь. Каждый “header” может обрабатывать транзакции независимо, обеспечивая параллельные операции, что значительно повышает эффективность обработки транзакций.

Основное преимущество этого механизма заключается в снижении нагрузки на основную цепь. В традиционной архитектуре блокчейна все транзакции должны быть проверены и обработаны на основной цепи. По мере увеличения объема транзакций нагрузка на основную цепь будет возрастать, что приведет к замедлению скорости обработки транзакций и увеличению их стоимости. Протокол Hydra децентрализует транзакции на несколько «голов», позволяя основной цепи обрабатывать только ключевую информацию, такую как обновление статуса «голов» и координацию транзакций между головами, что позволяет снизить нагрузку на основную цепь и улучшить масштабируемость всей сети.

Каждый «заголовок» Hydra может обрабатывать до тысяч транзакций в секунду (TPS), теоретически каждый узел может иметь свой собственный «заголовок» Hydra, и пропускная способность всей сети линейно масштабируется с увеличением узлов. Это означает, что по мере увеличения числа узлов в сети Cardano увеличивается ее способность обработки транзакций для удовлетворения растущих бизнес-потребностей. Когда новый узел присоединяется к сети и создает свой собственный «заголовок» Hydra, сеть может обрабатывать больше транзакций одновременно, достигая более высокой пропускной способности транзакций.

3.4.2 Влияние протокола Hydra на масштабируемость Cardano

Протокол Hydra значительно положительно повлиял на масштабируемость Cardano.

С точки зрения скорости транзакций протокол Hydra значительно улучшает эффективность обработки транзакций. Поскольку транзакции могут обрабатываться параллельно на нескольких «головах», не ограниченных вычислительной мощностью основной цепи, время подтверждения транзакции значительно сокращается. В традиционных сетях блокчейн, при большом объеме транзакций могут потребоваться длительное время для подтверждения, что может серьезно влиять на опыт пользователя в сценариях с высокими требованиями к скорости транзакций, таких как моментальные платежи, высокочастотная торговля и т. д. При поддержке протокола Hydra транзакции в этих сценариях могут быть быстро обработаны, достигая практически мгновенного подтверждения транзакции, удовлетворяя потребности пользователей в скорости транзакций. В сценариях розничных платежей, когда потребители используют Cardano для оплаты, транзакции могут быть быстро обработаны через «головы» Hydra, обеспечивая практически мгновенное зачисление на счет, повышая удобство и плавность платежей.

Протокол Hydra также значительно увеличивает пропускную способность сети. С увеличением количества узлов сеть может обрабатывать больше транзакций, достигая линейной масштабируемости. Это позволяет Cardano поддерживать более крупномасштабные сценарии использования, привлекая больше пользователей и разработчиков. В области децентрализованных финансов (DeFi) требуется завершить большое количество транзакций за короткий период времени. Высокие характеристики пропускной способности протокола Hydra позволяют Cardano удовлетворять требования по обработке транзакций приложений DeFi, обеспечивая крепкую поддержку для развития проектов DeFi.

4. Инсайты по рыночной производительности Cardano (ADA)

4.1 Анализ исторической тенденции цен

С момента запуска основной сети Cardano в сентябре 2017 года и официального выпуска токенов ADA, его ценовая тенденция продемонстрировала значительные фазные характеристики, отражая комплексное влияние различных факторов, таких как рыночное предложение и спрос, развитие проекта и макро-среда криптовалютного рынка.

В начале бычьего рынка 2017-2018 годов цены ADA переживали фазу быстрого роста. В октябре 2017 года ADA была выставлена на торги на бирже Bittrex с начальной ценой около 0,024 доллара США. Впоследствии, воспользовавшись бычьим рынком на рынке криптовалют в целом, энтузиазм инвесторов в отношении новых блокчейн-проектов был высоким, и цена ADA быстро выросла. По состоянию на 4 января 2018 года цена достигла $0,9999, увеличившись более чем в 30 раз всего за несколько месяцев. С одной стороны, рост цены в этот период обусловлен инновационной технической концепцией проекта Cardano, которая привлекла внимание большого количества инвесторов, а его уникальная иерархическая архитектура, механизм консенсуса proof-of-stake и другие технические особенности выделяют его среди множества блокчейн-проектов; С другой стороны, бум на всем криптовалютном рынке также обеспечил благоприятную рыночную среду для роста цен ADA, а резкий рост цены биткоина вызвал инвестиционный энтузиазм всего рынка, и инвесторы устремились к новым криптовалютным проектам, что привело к резкому росту цены ADA.

Однако по мере того, как рынок криптовалют вошел в медвежий рынок с 2018 по 2020 год, цена ADA также значительно упала. Паника на рынке распространилась, и инвесторы избавились от своих криптовалютных активов, вызвав падение цены ADA. К 31 августа 2020 года цена упала до $0.1173, что составляет более 88% от пика января 2018 года. В течение этого периода, несмотря на то, что проект Cardano продолжал двигаться вперед в области технических исследований и разработки, доверие рынка к криптовалюте было серьезно подорвано, что заставило инвесторов стать более осторожными и спрос на ADA снизился, что затруднило поддержание высокой цены.

В 2020-2021 годах, с восстановлением криптовалютного рынка ADA вступила в новый восходящий тренд. Во второй половине 2020 года изменения в глобальной экономической ситуации и корректировки денежно-кредитной политики различных стран побудили инвесторов искать новые инвестиционные каналы, снова привлекая внимание к криптовалютному рынку. В этот период проект Cardano достиг значительных технологических прорывов, таких как запуск версии Shelley, достижение полной децентрализации и автономии сети, дальнейшее улучшение стабильности и безопасности сети. Эти технологические достижения укрепили уверенность инвесторов в проекте Cardano, подталкивая рост цен на ADA. В сентябре 2021 года цены на ADA достигли исторического максимума в $3.10, и их рыночная стоимость также значительно выросла, войдя в топ-10 рейтинга криптовалют по рыночной стоимости. В этой фазе рост цен на ADA был обусловлен не только общим восстановлением рынка, но и выигрышем от непрерывного улучшения собственного технологического прогресса и развития экосистемы проекта, привлекая больше инвесторов и разработчиков для участия в экосистеме Cardano.

После ноября 2021 года криптовалютный рынок вошел в еще один период коррекции, и цены на ADA также существенно упали. Постепенное ужесточение регулятивной политики в отношении криптовалют рынком, в сочетании с увеличением неопределенности в макроэкономической среде, привело к снижению аппетита инвесторов к риску в отношении криптовалют. Несмотря на то, что проект Cardano все еще развивается, общее давление снижения на рынке затруднило удержание цен на ADA в отдельности. К июлю 2022 года цена упала до уровня около 0,47 доллара, что составляет снижение более чем на 85% по сравнению с максимумом в сентябре 2021 года. В этот период паника на рынке и поведение инвесторов по продаже существенно повлияли на цены ADA. Несмотря на непрерывный прогресс проекта Cardano в технологии и экологии, коррекция вниз цен в краткосрочной перспективе затруднительна.

В последние годы цены ADA колебались в диапазоне $0,2 - $0,8. Отношение рынка к криптовалютам постепенно становится более рациональным, а инвесторы все больше внимания уделяют фундаментальным показателям и долгосрочному потенциалу развития проекта. В течение этого периода проект Cardano продолжал продвигать технологическую модернизацию и экологическое строительство, такое как внедрение сайдчейнов, технологии шардинга и т. д., для улучшения масштабируемости и пропускной способности сети; В то же время она активно расширяет сценарии применения и сотрудничает с рядом финансовых учреждений, технологических компаний и государственных ведомств для изучения применения блокчейна в финансах, цепочках поставок, медицине и других областях. Эти усилия в некоторой степени поддержали цену ADA, но неопределенность на рынке сохраняется, и колебания цен происходят чаще. В будущем на динамику цен ADA будут по-прежнему влиять различные факторы, такие как рыночный спрос и предложение, развитие проектов, а также макроэкономическая и нормативная среда.

Войдите на торговую платформу Gate.io и начните торговать ADA мгновенно, нажав на "Торговля:"https://www.gate.io/trade/ADA_USDT

5. Сканирование экосистемы Cardano (ADA)

5.1 Сценарии применения и случаи

5.1.1 Приложения децентрализованных финансов (DeFi)

В области децентрализованных финансов (DeFi) Cardano благодаря своей передовой технической архитектуре и функционалу смарт-контрактов предоставляет пользователям широкий спектр финансовых услуг, демонстрируя сильный потенциал применения.

Когда речь идет о кредитовании, Fluid Finance - это децентрализованная платформа кредитования, построенная на основе Cardano. Платформа позволяет пользователям выдавать займы другим активам, залогом которых они являются. Смарт-контракты играют ключевую роль в этом процессе, автоматизируя соблюдение правил кредитования для обеспечения справедливости и безопасности сделок. Пользователи могут занимать средства, не обращаясь к традиционным финансовым учреждениям, что значительно снижает затраты и пороги для заемщиков. Например, если предпринимателю нужен капитал для запуска проекта, он может получить нужные средства, используя свои токены ADA в качестве залога на платформе Fluid Finance. Эта децентрализованная модель кредитования предоставляет пользователям более удобный и эффективный канал финансирования.

В области торговли SundaeSwap - это децентрализованная биржа (DEX) с значительным влиянием в экосистеме Cardano. Она базируется на блокчейне Cardano и принимает модель автоматического создания рынка (AMM), обеспечивая децентрализованную торговлю активами. Пользователи могут свободно торговать различными цифровыми активами на SundaeSwap, наслаждаясь опытом торговли с низкими комиссиями и высокой ликвидностью. В отличие от традиционных централизованных бирж, процесс торговли на SundaeSwap полностью прозрачен, с записями всех транзакций, хранящимися на блокчейне, что обеспечивает лучшую безопасность активов пользователей. При торговле ADA и другими токенами на SundaeSwap информация о транзакциях записывается на блокчейн в реальном времени, что позволяет любому запросить и обеспечивает справедливость и прозрачность сделок.

5.1.2 Приложения несменяемого токена (NFT)

В области нефонгибельных токенов (NFT) Cardano благодаря своим уникальным техническим преимуществам и инновационным моделям применения демонстрирует живую развивающуюся восприимчивость, принося новые возможности и изменения в чеканку и торговлю NFT.

В части создания NFT Cardano предоставляет создателям удобную и эффективную платформу для создания с помощью своей мощной функциональности смарт-контрактов.CNFT.ioНапример, это хорошо известный рынок чеканки и торговли NFT в экосистеме Cardano. Создатели могут легко создавать свои собственные работы NFT на этой платформе, будь то цифровое искусство, музыка, видео или другие формы творческого контента, все это может быть преобразовано в уникальные активы NFT с помощью смарт-контрактов. CNFT.ioВыше, цифровой художник может загрузить свои произведения на платформу, установить атрибуты NFT через смарт-контракты, такие как количество ограниченного издания, информацию о копирайте и т. д., а затем отчеканить его как произведение NFT. Этот метод отчеканки не только прост и эффективен, но также обеспечивает подлинность и уникальность NFT, предоставляя создателям лучшие каналы для творчества и монетизации.

5.1.3 Применения в других областях (например, аутентификация личности, цепочка поставок и т. д.)

Применения Cardano не ограничиваются областями DeFi и NFT, но также достигли значительного прогресса в областях, таких как аутентификация личности и управление цепочкой поставок, принеся инновационные решения и эффективные практики применения в этих областях.

В области аутентификации личности Atala PRISM — это децентрализованное решение для цифровой идентификации, запущенное Cardano. Он использует неизменяемые и децентрализованные характеристики технологии блокчейн для предоставления пользователям безопасных и автономных услуг управления идентификацией. Пользователи могут создавать свои цифровые личности на платформе Atala PRISM, хранить личную информацию в блокчейне и контролировать эту информацию с помощью закрытых ключей. В таких сценариях, как онлайн-транзакции и вход в приложение, пользователям не нужно раскрывать слишком много личной информации третьим лицам, и они могут просто подтвердить свою личность с помощью цифрового удостоверения. При совершении покупок в Интернете пользователи могут использовать цифровую идентификацию, предоставленную Atala PRISM, для проверки личности. Продавцы могут получать только необходимую информацию, санкционированную пользователями, такую как адрес доставки и контактная информация, без доступа к другой личной информации пользователей. Этот децентрализованный метод аутентификации личности эффективно защищает конфиденциальность и безопасность пользователей, а также повышает эффективность и надежность проверки личности.

5.2 Партнеры и совместные проекты

На протяжении своей истории Cardano тесно сотрудничал с правительствами, бизнесом и институтами, и через ряд совместных проектов не только способствовал принятию собственной технологии, но также внес существенный вклад в процветание экосистемы.

Что касается работы с правительством, у Cardano есть важное соглашение о сотрудничестве с правительством Эфиопии. Вместе обе компании стремятся использовать технологию блокчейн для создания децентрализованного решения для признания учетных данных для системы образования Эфиопии. Проект направлен на решение проблем непрозрачной информации и легкого вмешательства в традиционный процесс аутентификации академической квалификации, а также на реализацию эффективности, безопасности и отслеживаемости аутентификации академической квалификации путем записи академической информации студентов в блокчейн Cardano. В этом проекте школы в Эфиопии могут загружать академические сертификаты, транскрипты и другую информацию учащихся в блокчейн Cardano, а студентам нужно только предоставить ссылку академической информации на блокчейн в процессе поиска работы и дальнейшего обучения, а соответствующие учреждения могут проверить подлинность информации через блокчейн, без необходимости утомительной ручной проверки. Этот совместный проект не только улучшает информатизацию системы образования Эфиопии, но и подает успешный пример использования Cardano в государственном секторе, предоставляя ценные уроки для будущего сотрудничества с другими правительствами.

5.3 Строительство и развитие сообщества

5.3.1 Размер сообщества и его деятельность

Сообщество Cardano крупное и активное, что обеспечивает сильный импульс и поддержку для дальнейшего роста проекта.

Что касается количества членов сообщества, то по состоянию на сентябрь 2024 года общее количество кошельков Cardano, по оценкам, превысило [X], что отражает широкую пользовательскую базу Cardano по всему миру. Эти пользователи приезжают из разных стран и регионов, охватывают все возрасты и сферы карьеры, и они активно участвуют в построении экосистемы Cardano и вносят свой вклад в развитие проекта. На технических форумах и в группах сообщества нередко можно увидеть, как пользователи со всего мира делятся своим опытом и идеями по использованию Cardano, а также предложениями по дальнейшему развитию проекта.

5.3.2 Механизмы управления сообществом и участия

Cardano установил обширный механизм управления сообществом и участия, поощряя держателей монет активно участвовать в принятии решений и развитии проекта, обеспечивая демократию и устойчивость сообщества.

Держатели монет могут участвовать в важных решениях проекта через механизм голосования. Cardano использует метод, называемый "весовое голосование", где вес голоса держателя пропорционален количеству токенов ADA, которыми они владеют. Пользователи, удерживающие больше токенов ADA, имеют больший вес в голосовании, и этот механизм обеспечивает, что решения отражают интересы большинства держателей токенов. При принятии важных решений, таких как направление обновлений сети Cardano, разработка новых функций и другие важные вопросы, предложения будут выпущены в сообщество, и держатели могут голосовать через свои кошельки или специальную платформу для голосования, чтобы выразить свои мнения и предпочтения. Этот механизм голосования позволяет членам сообщества принимать непосредственное участие в процессе принятия решений по проекту, повышая их чувство принадлежности и ответственности за проект.

6. Будущий прогноз по Cardano (ADA)

6.1 Прогноз развития технологической дорожной карты

Технический план развития Cardano хорошо продуман, с четкими целями и задачами для каждого этапа от Байрона до Вольтера. Прогресс этих этапов окажет глубокое влияние на его технологическое обновление.

На начальном этапе Cardano основная цель фазы Byron - реализовать основу сети блокчейн, включая создание расчетного слоя и кошелька, а также выпуск токенов ADA для заложения основы для последующего развития. Успешный запуск этой фазы означает переход Cardano от концепции к практике и начальное строительство базовой структуры блокчейн. Во время фазы Byron Cardano создал базовую сетевую архитектуру для реализации функций торговли и передачи токенов ADA, предоставляя пользователям предварительную платформу для торговли цифровыми валютами. Хотя она относительно проста с точки зрения функционала, она обеспечивает основу для последующих технических обновлений и функциональных расширений.

Фаза Шелли - важная точка перелома в развитии Cardano, целью которой является достижение полной децентрализации и автономии сети. Эта фаза вводит инновационные функции, такие как делегирование, механизмы распределения вознаграждений, дополнительно улучшая стабильность и безопасность сети. Внедрением алгоритма консенсуса Ouroboros proof-of-stake Cardano достигает децентрализованного управления узлами, позволяя большему числу пользователей участвовать в проверке и обслуживании сети, повышая устойчивость сети к атакам и децентрализации. На фазе Шелли Cardano также оптимизирует производительность сети, улучшает скорость и эффективность обработки транзакций, обеспечивая лучшую техническую поддержку для последующего развития приложений и создания экосистемы.

Фаза Goguen сосредоточена на поддержке смарт-контрактов и децентрализованных приложений (DApps). Внедряя технологии виртуальных машин, такие как IELE и Plutus, он предоставляет разработчикам богатый набор языков программирования и инструментов, значительно способствуя развитию смарт-контрактов и DApps на платформе Cardano. На этапе Goguen разработчики могут использовать платформу Plutus для написания различных сложных смарт-контрактов, реализуя такие приложения, как децентрализованные финансы (DeFi) и невзаимозаменяемые токены (NFT). Это значительно расширяет сценарии применения Cardano, привлекая больше разработчиков и пользователей к участию в экосистеме Cardano.

Этап Basho фокусируется на производительности, безопасности и масштабируемости. Внедрение алгоритма Uloporos Praos и оптимизация сетевого уровня эффективно улучшают скорость и эффективность обработки транзакций. Этап Basho также вводит боковые цепочки, технологии шардинга и многое другое, что дополнительно улучшает масштабируемость сети и позволяет ей поддерживать сценарии приложений большего масштаба. Во время этапа Basho Cardano улучшила пропускную способность сети и скорость обработки транзакций путем оптимизации сетевой архитектуры и алгоритмов, снизив при этом затраты на транзакции. Внедрение технологии боковых цепочек и шардинга позволяет Cardano обрабатывать несколько транзакций одновременно, улучшая возможности параллельной обработки сети и предоставляя возможность для приложений бизнеса большого масштаба.

Фаза Вольтера - последняя фаза дорожной карты Cardano с целью добавления функций управления, голосования и финансового управления в Cardano. Реализуя эти функции, Cardano станет более полноценной децентрализованной экосистемой, где пользователи смогут участвовать в управлении и принятии решений в сети, обеспечивая более справедливую и прозрачную среду в сети. На этапе Вольтера Cardano установит децентрализованный механизм управления, и пользователи смогут участвовать в принятии решений в сети через голосование, определяя направление и правила сети. Cardano также улучшит функцию финансового управления для эффективного управления и распределения средств сети, обеспечивая гарантию устойчивого развития экосистемы.

Ожидается, что с постепенной реализацией целей каждого этапа Cardano совершит еще больший прорыв в технологии. С точки зрения масштабируемости, ожидается, что Cardano достигнет более высокой пропускной способности транзакций и более низких транзакционных издержек за счет постоянной оптимизации протокола Hydra и внедрения новых технологий для удовлетворения потребностей крупномасштабных бизнес-приложений. С точки зрения безопасности, Cardano будет предоставлять пользователям более безопасные и надежные услуги, постоянно повышая безопасность и стабильность смарт-контрактов и укрепляя защитные механизмы сети. С точки зрения совместимости, Cardano будет активно изучать связь и взаимодействие с другими блокчейнами, реализовывать межцепочечную передачу активов и обмен данными, а также расширять свои сценарии применения и рыночное пространство.

Прогноз перспектив рынка 6.2

Принимая во внимание различные факторы, Cardano (ADA) полон возможностей, но также сталкивается с определенными вызовами в перспективах будущего рынка, и тенденция цены, рыночной стоимости и доли рынка подвержена влиянию различных факторов.

С точки зрения ценового тренда, ADA имеет определенный потенциал для роста цены. Ожидается, что с постоянным обновлением технологии Cardano и расширением сценариев ее применения ее ценность будет еще больше признана. Если Cardano сможет успешно достичь различных целей в дорожной карте, решить ключевые вопросы, такие как масштабируемость, безопасность смарт-контрактов, привлечь больше разработчиков и пользователей, то спрос на ADA увеличится, тем самым подтолкнув цену вверх. Если Cardano совершит большие прорывы в децентрализованных финансах (DeFi), невзаимозаменяемых токенах (NFT) и других областях, расширит сценарии своего применения, больше пользователей и инвесторов будут иметь спрос на ADA, тем самым повышая цену. Общая тенденция мировой экономической среды и рынка криптовалют также окажет значительное влияние на цены ADA. Если глобальная экономическая ситуация стабилизируется, политика регулирования криптовалютного рынка станет более четкой, а доверие рынка к криптовалютам будет восстановлено, то цены ADA столкнутся с более благоприятной рыночной средой и, как ожидается, будут расти. Тем не менее, рыночные неопределенности все еще существуют, такие как изменения в регуляторной политике, колебания настроений на рынке и т. д., которые могут привести к значительным колебаниям цен на ADA.

Вышеуказанный прогноз цены ADA основан на модели искусственного интеллекта, предназначенной исключительно для ознакомления и не является инвестиционным советом!

Заключение

Для инвесторов у Cardano (ADA) есть определенная инвестиционная ценность, но им необходимо тщательно оценить свою толерантность к риску и инвестиционные цели. Учитывая потенциал Cardano в технических инновациях и создании экосистемы, если инвесторы оптимистично смотрят на долгосрочное развитие технологии блокчейн и могут выдержать высокую волатильность криптовалютного рынка, они могут рассмотреть возможность включения ADA в свой инвестиционный портфель. В то же время, для снижения рисков инвесторы должны применить диверсифицированную стратегию инвестирования, разнообразив свои средства в различные криптовалюты и категории активов, избегая чрезмерной концентрации на одном активе для балансирования инвестиционных рисков и доходов.