Portál AbcLinuxu, 25. dubna 2024 03:53
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.
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).
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.
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.
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).
ISSN 1214-1267, (c) 1999-2007 Stickfish s.r.o.