Cardano: promarněná příležitost, nebo blockchain budoucnosti?

24. 9. 2019 | Mark Stopka | Novinky | 2552×

Je to již nějakou dobu, co jsem měl v hackerspace Labka přednášku na téma Kryptoměny 3. generace - Cardano (ADA), k dispozici je na YouTube i záznam z této přednášky. V oblasti Cardano se toho mnoho stalo, a také nestalo; celý projekt je, co se týče praktické implementace, v současné době o zhruba dva roky zpožděný. Avšak s blížícím se druhým výročím spuštění Cardano mainnetu si dovolím tento blockchainový projekt připomenout i touto formou.

Stručná historie času Charlese Hoskinsona

Cardano je druhý z blockchainových projektů Charlese Hoskinsona, prvním blockchain projektem, díky kterému se Charles zapsal na blockchainovou mapu, bylo Ethereum, jehož byl spoluzakladatelem. Poté, co se v DAO (decentralizovaná autonomní organizace), jež byla implementována na blockchainu Ethereum, objevila kritická zranitelnost, komunita kolem Etherea se rozdělila na dvě.

První část komunity, ke které patřil i Charles Hoskinson, razila tezi, že kód je právo (zákon) a tvůrci Etherea by neměli nijak zasahovat; a druhá část komunity si naopak prosazovala, aby byla vydána nová verze Etherea, která následky tohoto hacku vrátí zpět. Tímto se Ethereum rozdělilo na dva neslučitelné tábory a vzniklo tak Ethereum Classic (ETC) a Ethereum (ETH).

Charles Hoskinson založil společnost IOHK (Input Output Hong Kong), která měla dva hlavní cíle; ukázat životaschopnost projektu Ethereum Classic a vyvinout blockchain 3. generace pod názvem Cardano. S životaschopností ETC to nedopadlo nijak slavně; IOHK sice doručilo zcela nového ETC klienta napsaného v jazyce Scala, ale kvůli nízkému množství tzv. hashing power nebyl tento blockchain příliš bezpečný a tak 5. ledna 2019 začal největší 51% útok v historii proof-of-work blockchainů. Tomu se však stalo až poté, co IOHK oficiálně v prosinci 2018 oznámilo konec své účasti na projektu Ethereum Classic s tím, že se budou soustřeďovat na projekt Cardano a Atala (soukromý enterprise blockchain).

Co nabízí Cardano?

Cardano je projekt, jehož základními a neoddělitelnými pilíři jsou akademický výzkum, formální metody a programovací jazyk Haskell. Zatímco výzkumu bylo publikováno přehršel, jak ze strany IOHK, tak od subjektů, které sponzorovala Cardano Foundation, co se týče skutečné implementace, projekt je zhruba o dva roky opožděný za původním plánem a jediné, co může projekt v současné době ukázat, je Cardano Settlement Layer.

Tedy vrstva, která umožňuje rychlé vypořádání transakcí prostřednictvím značně centralizované infrastruktury uzlů, které provozuje konsorcium společností IOHK, EMURGO a Cardano Foundation. V průběhu letošního roku se však očekává spuštění fáze s názvem Shelley, která má do projektu přinést potřebnou míru decentralizace skrze otevřený proof-of-stake konsenzus, na kterém budou moci participovat všichni vlastníci Cardano (ADA) tokenů. Je to právě druhé výročí spuštění Cardano mainnetu, při kterém by v Bulharsku mělo dojít ke spuštění decentralizovaného testnetu.

Mimo řešení zásadních akademických otázek z oblasti kryptografie, teorie her a formálních metod s ohledem na decentralizovaný proof-of-stake mechanismus se lidé z IOHK v rámci paralelního proudu soustředili také na formalizování vlastností, které by měla mít smart-contracts vrstva zvaná Cardano Computational Layer (CCL). Pro vyšší bezpečnost celého blockchainu je tento projekt rozdělen právě do dvou vrstev, kterými jsou Cardano Settlement Layer a Cardano Computational Layer. Tyto dvě vrstvy, první, na které bude probíhat vyrovnávání pohledávek a závazků, a druhá, na které budou probíhat výpočty potřebné pro správnou funkčnost smart-kontraktů, budou vzájemně komunikovat prostřednictvím technologie, která se nazývá side-chains.

Sidechains je další oblast, na kterou se výzkum v IOHK zaměřoval; vznikly tak publikace Proof-of-Work Sidechains a Proof-of-Stake Sidechains. Side-chain je technologie, která v budoucnu umožní Cardanu, ale i dalším blockchainům, které se je rozhodnou implementovat, bezpečný převod nativních tokenů (reprezentantů nějakého práva, tedy hodnoty) mezi jednotlivými blockchainy a teoreticky by měly umožnit vznik smart-contraktu na jehož vstupu může být nějaké množství BTC a ETH tokenů, avšak výsledek může být vypořádán například v nativním tokenu ADA, nebo jakémkoli jiném aktivu, které bude podporováno prostřednictvím dvou výše zmíněných side-chain mechanismů.

Jak se tedy bude dosahovat shody nad transakcemi v účetní knize?

Poslední akademickou publikací, jež se týká v současné době plánované implementace protokolu Ouroboros, což je protokol pro dosažení konsensu, který Cardano implementuje, je Ouroboros Chronos: Permissionless Clock Synchronization via Proof-of-Stake. Tato publikace řeší, jak může Ouroboros dosahovat spolehlivého konsensu, aniž by si jednotlivé uzly sítě musely vzájemně věřit v oblasti přesnosti nastavení místních hodin. To umožňuje funkci Cardano blockchainu i bez spoléhání na out-of-band časovou synchronizaci, kterou nabízí například protokol NTP.

Základním stavebním kamenem protokolu Ouroboros je epocha, která se skládá z jednotlivých slotů; každý slot by měl trvat přibližně 20 sekund, což byla hodnota, které bylo dosaženo prostřednictvím experimentů, a toto časové okno by mělo být dostatečné k propagaci bloků napříč sítí uzlů rozsetých po celé planetě při zachování rozumných požadavků jak na latenci, tak na propustnost sítě.

V rámci každé epochy bude probíhat volba slot-leaderů pro epochu příští (N+1), k tomu je využíván mechanismus zvaný multi-party-computation, který ověřitelně zajistí, že uzly s právem validovat jednotlivé bloky v rámci slotů, jež budou tvořit příští epochu, jsou voleny náhodně. Informace o tom, kdo má v rámci epochy N+1 právo validovat bloky, jsou samozřejmě trvale zapsány v epoše současné (N), tím je tedy zaručena ověřitelnost těchto dat. A pokud jsou tato data k dispozici od epochy 0 až po epochu N, lze s lineárně rostoucí složitostí (s tím jak narůstá délka řetězce) validovat celý řetězec a určit, který řetězec je ten správný a která vlákna řetězce jsou osiřelé pokusy o útok na síť nebo chyby na straně provozovatelů jednotlivých uzlů.

Ve srovnání s blockchainem Tezos, o kterém si napíšeme v některém z příštích článků, protokol Ouroboros nepředpokládá, že bude potřeba trestat chybující uzly; proto při podpisu jednotlivých bloků nebudou muset jejich vydavatelé dávat žádné záruky, které by v případě, že jejich bloky budou identifikovány jako nesprávné, propadly. Jediné, o co chybující nebo nepoctiví účastníci sítě přijdou, bude odměna za podepsání (vytěžení) nového bloku.

Co nás čeká příště?

V příštím článku tohoto (snad nekonečného) seriálu, ve kterém plánuji informovat o blockchainu Cardano, si podrobně popíšeme mechanismus multi-party-computations a další mechanismy, které zaručují (na základě publikovaných a peer-reviewed vědeckých publikací) tři základní funkcionality, které tvoří skutečný a důvěryhodný blockchain: trvalost transakcí (persistence), živost transakcí (liveness) a neměnnost transakcí (immutability).

       

Komentáře

[dumblob]

Vůbec dění okolo blockchainů a kryptoměn nesleduji. Přesto ke mně před pár týdny doplula informace, že Ethereum 2 (stavějící na proof-of-stake) používá také epochy (ale mají 6 sekund) právě i pro tu důvěryhodnost ohledně časové synchronizace.

Zběžně jsem tedy mrknul co všechno v Ethereum 2 (malý příklad) je a konečně se mi to začalo líbit jako první kryptoměna, která by snad konečně měla jakž takž vyhovět mým požadavkům (nízká latence, použitelnost ve velmi low-bandwidth sítích, použitelnost na low computing power zařízeních, udržitelnost blockchainu a celého ekosystému po stovky let, bezpečnost konečně snad dostatečně odolná proti netechnické manipulaci, atd.).

Co tedy Cardano nabídne navíc?

[Käyttäjä 11133]

Primarni vyzkum, formalni metody, Haskell. Kolik peer-reviewed paperu publikovali ti co stoji za Eth2? Napriklad KEVM testnet... Plutus s formalni verifikaci pro slozite kontrakty, abstraktni Marlowe smart-contract language pro jednoduche financni kontrakty,...

[dumblob]

Napriklad KEVM testnet... Plutus s formalni verifikaci pro slozite kontrakty, abstraktni Marlowe smart-contract language pro jednoduche financni kontrakty,...

Tohle všechno se mi zdá být obecně použitelné nezávisle na tom, zdali to je ETH, Cardano, nebo jakákoliv jiná "distribuovaná" VM. Proto také existuje široká škála programovacích jazyků pro kontrakty (některé zaměřené na formální verifikaci, jiné na praktičnost - třeba) pro Ethereum. Nejinak tomu bude (vlastně už je - první fáze již běží) u Ethereum 2.

Primarni vyzkum, formalni metody, Haskell. Kolik peer-reviewed paperu publikovali ti co stoji za Eth2?

Nu, zběžně jsem zahlédl nějaké whitepaper/bluepaper/orangepapers/... a v nich nějaké odkazy. Možná jsou některé i peer-reviewed.

A to, že je něco/vše v Haskellu neříká o Cardanu jakožto technickém designu zhola nic. Haskell je pouze "implementační detail".

[David J]

Doufam ze to neni dalsi chain co vyzaduje internet.

• Jak je to se spotrebou energie kdyz nemam zajem tezit jenom udelat transakci ?
• Je mozna papirova alternativa? Proste vytisknu si nejaky token coz bude ekvivalent fiat bankovky?
• Umoznuje obchodovani anonymne ? Jako cash.

To jsou veci co nas zajimaji a ne algoritmy, proof of concept, pocet zkrachovalych projektu zakladatele a haskel.

[Käyttäjä 11133]

Jak je to se spotrebou energie kdyz nemam zajem tezit jenom udelat transakci ?

Jde o PoS takze spotreba energie je minimalni jak pri mintingu, tak pri generovani transakci.

Je mozna papirova alternativa? Proste vytisknu si nejaky token coz bude ekvivalent fiat bankovky?

Paper wallet.

Umoznuje obchodovani anonymne ? Jako cash.

zk-Snarks

[BoneFlute]

papírová alternativa versus fiat bankovka jsou různé věci.

Papírovou alternativu lze udělat z libovolné měny. Narážím na šeky. Fiat bankovka znamená, že je vytvořené omezené množství jedinečných bankovek, kterým je vnucena hodnota zákonem.

Problémy obou jsou známé a asi je nemusím opakovat.

[Petr Ježek]

Vaše definice fiat bankovky je vadná z více důvodů. Zmíním pouze dva: 1. Hodnota bankovek stanovená zákonem jako ekvivalent při směně není reálný jev. 2. Jedinečné omezené množství bankovek není a nebyl reálný jev emisně ani jinak. Ergo, pokud je jakákoli měna založena výhradně na důvěře a neodráží skutečnou transakční poptávku, je odsouzena k zániku pro ztrátu hodnoty a následně i důvěry. Uznám-li já a můj tržní partner gram stříbra za prostředek směny, je to pouze naše dohoda se všemi riziky že onen gram stříbra již nikdo nebude jako prostředek směny akceptovat. Tento princip je základem pochopení fungování jakýchkoli peněz. A propos, šeky nejsou a nikdy nebyly měnou, pouze po omezenou dobu a v omezeném rozsahu sloužily jako prostředek směny, tedy jako funkčně omezené peníze.

[BoneFlute]

Uznám-li já a můj tržní partner gram stříbra za prostředek směny, je to pouze naše dohoda se všemi riziky že onen gram stříbra již nikdo nebude jako prostředek směny akceptovat. Tento princip je základem pochopení fungování jakýchkoli peněz.

NIkoliv. Toto se týká pouze zlatého(stříbrného, etc) standardu. A také blockchainu. Proto je blockchain tak zajímavý. Fiat měna funguje jinak.

Co se týče šeku, tak jste pouze nepochopil co jsem napsal. Šek funguje jako měna. A bankovka (krytá) není nic jiného než šek (netýká se fiat měny). Zkuste se nad tím zamyslet