کاردانو یک پلتفرم مبتنی بر بلاک چین است که مانند اتریوم امکان ایجاد و اجرای قراردادهای هوشمند را فراهم می‌کند؛ با این تفاوت که کاردانو خود را پیشگام در «نسل سوم بلاک چین» می‌نامد و امنیت آن با استفاده از معماری چند لایه تأمین شده است. به گفته تیم کاردانو، سرعت و کارمزد تراکنش‌های این شبکه بسیار بهتر از بلاک چین‌های قدیمی مانند اتریوم است.

به گفته تیم توسعه‌دهنده، کاردانو اولین پروژه مبتنی بر بلاک چین است که با فلسفه علمی و تحقیقات دانشمندان طراحی شده است. کار بر روی این پروژه از سال ۲۰۱۵ آغاز شد و ارز دیجیتال کاردانو (Ada) در دسامبر ۲۰۱۷ (آذر ۹۶) به صرافی‌ها عرضه شد.

همانطور که اشاره شد، مانند اتریوم، با استفاده از کاردانو و امکان ایجاد قراردادهای هوشمند، می‌توان روی این بلاک چین برنامه‌های غیرمتمرکز ساخت؛ برنامه‌هایی که هیچ‌کس نمی‌تواند آنها را متوقف کند.

تیم کاردانو هر دو نیاز کاربر و تنظیم‌کننده مقررات را در نظر گرفته است. آنها تلاش می‌کنند تا بین موارد قانونی و حریم خصوصی کاربران ‌تعادل برقرار کنند.

به دلیل اینکه بیشتر توسعه‌دهندگان و سرمایه‌گذاران اولیه این پروژه، ژاپنی هستند و شباهت‌های زیادی با اتریوم دارد، به کاردانو «اتریوم ژاپنی» هم می‌گویند.

تاریخچه مختصر کاردانو

بنیان‌گذار کاردانو،‌ چارز هاسکینسون (Charles Hoskinson) است که خودش یکی از اعضای تیم اتریوم بوده است. سال ۲۰۱۵ پروژه کاردانو کلید خورد و به مدت دو سال به‌منظور یافتن راه حل‌هایی برای مشکلات اتریوم و بیت کوین، مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. کاردانو توانست با ایجاد فرایندهای جدید در تاًیید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک، مسائل مقیاس‌پذیری در بیت کوین و قراردادهای هوشمند در اتریوم را حل کند.

چارز هاسکینسون، بیت کوین را از نسل اول بلاک چین و اتریوم را از نسل دوم بلاک چین در نظر می‌گیرد. طبق عقیده‌ او، ما به یک نسل سومی از بلاک چین‌ها نیاز داریم که کاردانو این نیاز را برطرف می‌کند.

در حال حاضر سه بنیاد و شرکت زیر روی توسعه کاردانو کار می‌کنند:

• The Cardano Foundation
• IOHK
• Emurgo

به جز شرکت‌های بالا، ده‌ها تیم دیگر به شکل جداگانه در حال کار بروی کد منبع‌باز کاردانو و ساخت برنامه‌های غیرمتمرکز روی آن هستند.

پس از دو سال تحقیق و آزمایش، در ۲۸ سپتامبر ۲۰۱۷ (۶ مهر ۹۶) شبکه اصلی کاردانو راه‌اندازی و کمی بعد ارز دیجیتال کاردانو (Ada) به فهرست بیترکس، بزرگ‌ترین صرافی ارز دیجیتال آن زمان، اضافه شد.

چرا ارز دیجیتال کاردانو به وجود آمد؟

ارز دیجیتال کاردانو برای حل سه مشکل موجود در ارزهای دیجیتال نسل اول و دوم ایجاد شد:

1. مقیاس‌پذیری
2. عملکرد بین سیستمی (Interoperatability)
3. پایداری

۱- مقیاس‌پذیری

مثل بسیاری ارزهای دیجیتال نسل سوم چون ترون، پای‌ نتورک و نانو که بخش مهمی از طراحی برای افزایش سرعت تراکنش‌ها است، ارز دیجیتال کاردانو نیز نقشه‌هایی نیز برای ایجاد بستری جهت استفاده گسترده از ارزهای دیجیتال دارد.

ارز دیجیتال کاردانو این مسئله را از سه جنبه حل می‌کند.

الف- سرعت تراکنش‌ها

ارز دیجیتال کاردانو برای افزایش سرعت تراکنش‌ها مثل ارز دیجیتال تلگرام از یک نسخه تغییریافته از فرآیند اثبات دارایی (Proof of Stack) استفاده می‌کند. برای آشنایی با فرآیند اثبات دارایی حتما مقاله ما در مورد ارز دیجیتال ترون را بخوانید.

در فرآیند اثبات دارایی، تایید تراکنش‌ها و دریافت کارمزد آن تراکنش‌ها، به نودی (Node) می‌رسد که در رای‌گیری بین شرکت‌کننده‌ها برنده شده است. برای اینکه کسی یک نود باشد باید حداقلی از آن ارز دیجیتال را در کیف پول خود داشته باشد. هر چه میزان دارایی فرد بیشتر باشد، احتمال برنده شدنش در رای‌گیری افزایش می‌یابد.

ارز دیجیتال کاردانو از فرآیند اثبات دارایی اوروبوروس (Ouroboros Proof of Stack) استفاده می‌کند.

فرآیند اثبات دارایی اوروبوروس

در ارز دیجیتال کاردانو چند نود برای تایید تراکنش‌ها استفاده می‌شوند. به این نودها اسلات لیدر (Slot Leader) گفته می‌شود.

در سیستم ارز دیجیتال کاردانو زمان به بازه‌هایی به اسم اپیک (Epoch) تقسیم می‌شود. هر اپیک نیز به بازه‌های کوچک‌تری به نام اسلات (Slot) تقسیم می‌شود. در این سیستم تنظیم‌شده که در هر اسلات یک بلاک تولید شود.

پس‌ازآن شبکه برای هر اسلات یک نود را به‌عنوان لیدر (Leader) آن اسلات انتخاب می‌کند که همان‌طور که گفتیم به آن‌ها اسلات لیدر گفته می‌شود. این اسلات لیدرها کارشان این است که تراکنش‌های منتشرشده در شبکه در آن بازه زمانی را تایید کنند، با آن بلاک بسازند و به بلاک‌چین متصل کنند.

یعنی برای هر اسلات تنها یک نفر یا نود تعیین می‌شود و آن فقط می‌تواند در آن اسلات تعیین‌شده تراکنش‌ها را تایید کند.

اگر به هر دلیل اسلات لیدر، تایید تراکنش‌های اسلات تعیین‌شده را در مدت‌زمان تعیین‌شده انجام ندهد یا کلا هیچ کاری در این باره نکند، تایید تراکنش‌های آن اسلات و تولید بلاک از آن‌ها به نود دیگری واگذار می‌شود. حالا این نود باید صبر کند که دوباره به‌عنوان یک اسلات لیدر انتخاب شود.

این فرآیند باعث می‌شود شبکه ارز دیجیتال کاردانو بسیار قابل توسعه و مقیاس‌پذیر باشد؛ زیرا در صورت افزایش تعداد تراکنش‌ها می‌توان تعداد اسلات‌های هر اپیک را افزایش داد.

از آن‌سو هم‌زمان می‌تواند چند خط زمانی یعنی چند اپیک را به‌صورت موازی جلو برد تا جوابگوی نیاز کاربران باشد.

ب- پهنای باند

مشکل بعدی که مانع از مقیاس‌پذیری ارزهایی مثل بیت‌کوین می‌شود، پهنای باند شبکه است. بیت‌کوین یک شبکه فردبه‌فرد (Peer to Peer) است. در نتیجه وقتی تراکنش جدید یا بلاک جدیدی در شبکه تولید می‌شود، این داده‌ها باید به‌صورت فردبه‌فرد بین همه نودها توزیع شود.

این سیستم توزیع کند است و به همین دلیل قید زمانی ده دقیقه بین تولید بلاک‌ها در شبکه بیت‌کوین گذاشته شده است که تضمین کند پیش از تولید بلاک جدید، همه نودها از اتفاق‌های قبلی با خبر هستند.

در این حالت اگر حجم تراکنش‌ها بیشتر شود و بخواهیم همچنان با همان سرعت پیشین، تراکنش‌ها را تایید کنیم، باید هر نود اینترنت خوب با پهنای باند زیادی داشته باشد که تایید تراکنش‌ها کند نشود. مشخص است که پهنای باند را تا جایی می‌شود افزایش داد. در نهایت باید در نقطه آن را متوقف شود. تازه مسئله کندی تولید بلاک‌ها نیز وجود دارد.

برای جلوگیری از این کار، در ارز دیجیتال کاردانو خود شبکه به زیرشبکه‌هایی (sun-networks) تقسیم می‌شود. در این سیستم تعدادی از نودهای نزدیک به هم با تکنیکی به نام پیکربندی بین‌شبکه‌ای بازگشتی (Recursive InterNetwork Architecture) یا RINA به زیرشبکه‌هایی تقسیم می‌شود.

هر نود در یک زیرشبکه قرار می‌گیرد و با نودهای داخل آن زیر شبکه تعامل می‌کند. این پیکربندی به‌گونه‌ای است که باعث می‌شود بیشتر تراکنش‌های هر نود با نودهای دیگری که در داخل آن زیرشبکه قرار دارند، انجام شود.

مشخصا هر نود می‌تواند در صورت لزوم با نودهای دیگری در زیرشبکه‌های دیگر نیز داده مبادله کند، اما کل داستان اینجاست تا جای ممکن این تعامل‌ها بین اعضای زیرشبکه‌های مختلف حداقل شود.

ج- ذخیره‌سازی

مسئله ذخیره‌سازی شاید چند سال پیش یک مسئله مهم در ارزهای دیجیتال بود. در بلاک‌چین‌های ارزهای دیجیتال، تاریخچه تمام تراکنش‌ها از اولین لحظه آغاز به کار شبکه ثبت می‌شود. به همین دلیل عجیب نیست که میزان فضای ذخیره‌سازی لازم برای ذخیره کردن این‌همه داده زیاد باشد؛ اما راستش این حجم ذخیره‌سازی قبلا عدد بزرگی به‌حساب می‌آمد.