کاردانو یکی از مهیج ترین و خلاقانه ترین پلتفرم های بلاک چین در فضای ارزهای دیجیتال است. یکی از نوآوری های کلیدی که کاردانو (Cardano) را متمایز می کند،

پروتکل Ouroboros آن است که به شبکه اجازه می دهد تا از طریق ارتقاء "ترکیب کننده هارد فورک" تکامل یابد و ویژگی های جدیدی اضافه کند.

پروتکل Ouroboros چیست؟

پروتکل Ouroboros مکانیزم اجماع اثبات سهام است که بلاک چین کاردانو (Cardano) را ایمن و غیرمتمرکز می کند. این توسط پیشگامان بلاک چین و دانشگاهیان در IOHK طراحی شده است تا از امنیت بالایی برخوردار باشد و در عین حال کارآمدی انرژی را نیز حفظ کند.

Ouroboros از یک فرآیند منحصر به فرد به نام "دوران" استفاده می کند که در آن گره های شبکه به طور تصادفی برای اعتبارسنجی تراکنش ها و اضافه کردن بلوک های جدید به زنجیره انتخاب می شوند. انتخاب تصادفی و چرخش مکرر گره ها از متمرکز شدن جلوگیری می کند و به زنجیره بلوکی اجازه می دهد تا غیرمتمرکز بماند.

پروتکل Ouroboros یک پروتکل اثبات قابل تطبیق (Proof-of-Stake) برای شبکه‌های بلاکچین است. این پروتکل برای اولین بار توسط تیم تحقیقاتی در دانشگاه کاردیف (Cardiff University) تحت نظارت پروفسور Aggelos Kiayias در سال ۲۰۱۷ توسعه داده شد. Ouroboros به منظور برطرف کردن چالش‌های امنیتی و مقیاس پذیری در شبکه‌های بلاکچین طراحی شده است.

در پروتکل Ouroboros، شرکت‌کنندگان شبکه (نودها) بر اساس مالکیت و سهم خود، نسبت به انتخاب و تایید بلوک‌های جدید مسئولیت دارند. این پروتکل از الگوریتم اثبات قابل تطبیق بهره می‌برد که بر اساس وزن سهم مالکیتی که کاربران دارند، انتخاب ارایه می‌شود. به عبارت دیگر، نودها با توجه به تعداد توکن‌هایی که در اختیار دارند، احتمال انتخاب شدن برای ایجاد و تایید بلوک را دارند.

Ouroboros از مکانیزم‌های مختلفی برای ایجاد قابلیت اطمینان (security) در شبکه استفاده می‌کند، از جمله مکانیزم "Slot Leader Election" برای انتخاب رهبران بلاک، مکانیزم "Chain Growth" برای ادامه رشد زنجیره بلاک‌ها و مکانیزم "Chain Quality" برای تضمین کیفیت زنجیره. این پروتکل همچنین توانایی مقاومت در برابر حملات ۵۱٪ را داراست.

به عنوان یک پروتکل اثبات قابل تطبیق، Ouroboros به مقیاس‌پذیری بالا، مصرف انرژی کمتر و سرعت بالاتر نسبت به پروتکل‌های اثبات کار (Proof-of-Work) معروف است. این پروتکل در نظر گرفتن نیازهای شبکه‌های بلاکچین مدرن و ارائه راه‌حل‌هایی برای آنها از جمله حفظ امنیت و حفظ حریم خصوصی است.

چگونه Ouroboros Soft Forks را فعال می کند؟

یک مزیت کلیدی پروتکل Ouroboros این است که سافت فورک‌ها را فعال می‌کند، که به کاردانو اجازه می‌دهد تا ارتقای پروتکل را بدون نیاز به تقسیم شبکه به دو زنجیره رقابتی مجزا اجرا کند (همانطور که در "هارد فورک‌های" بحث‌انگیز اتفاق می‌افتد).

فورک های نرم در Ouroboros امکان پذیر است زیرا سهام دارندگان کاردانو (Cardano) گره های نماینده را برای اعتبارسنجی تراکنش ها در هر دوره انتخاب می کنند. این گروه منتخب از اعتبار سنجی در مورد تغییرات پروتکل به اجماع رسیده و به طور یکپارچه کل شبکه را به قوانین پروتکل جدید انتقال می دهند.

در نتیجه، کاردانو (Cardano) می تواند به راحتی ویژگی های جدید را فعال کند، اشکالات را برطرف کند و عملکرد را بدون ایجاد اختلال در شبکه بهبود بخشد. مراحل عبارتند از:

• IOHK ارتقاء پروتکل را پیشنهاد می کند
• اکثر دارندگان کاردانو (Cardano) سهام خود را به گره های ارتقاء می دهند
• گره های ارتقاء در طول دوره ها به اجماع می رسند
• انتقال شبکه به قوانین پروتکل جدید
• این یک تکامل آرام را فراهم می کند زیرا ذینفعان غیرمتمرکز تغییرات را هماهنگ می کنند. Ouroboros، به عنوان یک پروتکل بلاکچین، دارای قابلیت فعال‌سازی Soft Forks است. Soft Fork یک تغییر در قوانین پروتکل است که باعث ایجاد سازگاری به‌عقب با نودهای قدیمی تر شده و نیازی به بروزرسانی کامل تمام نودها ندارد.

برای فعال‌سازی Soft Forks در Ouroboros، مراحل زیر را طی می‌کنند:

1. طراحی تغییر: ابتدا، تغییر مورد نظر برای Soft Fork طراحی و توصیف می‌شود. این تغییر می‌تواند شامل افزودن قوانین و ویژگی‌های جدید، تغییر در فرآیندهای موجود یا بهبود‌های امنیتی باشد.

2. موافقت بیشتری: برای فعال‌سازی Soft Fork، نودها و شرکت‌کنندگان در شبکه باید با تغییر مورد نظر موافقت کنند. این می‌تواند از طریق رای‌گیری و اجماع انجام شود.

3. اعمال تغییر: در این مرحله، تغییرات مورد نظر در پروتکل Ouroboros پیاده‌سازی می‌شود. نودها بروزرسانی می‌شوند و قوانین جدید فعال می‌شوند.

4. سازگاری به‌عقب: Soft Fork در Ouroboros به‌طور سازگار به‌عقب است، به این معنی که نودهای قدیمی تر همچنان قادر به ادامه فعالیت در شبکه هستند. نودهای قدیمی تر قوانین جدید را درک نمی‌کنند، اما همچنان قادر به تولید و تایید بلوک‌ها هستند.

5. انتقال به شبکه جدید: پس از اعمال Soft Fork و فعالسازی تغییرات، شبکه از نسخه قدیمی به نسخه جدید منتقل می‌شود و نودها به شبکه جدید متصل می‌شوند. این انتقال معمولاً به صورت پیوسته و بدون اختلال در فعالیت شبکه انجام می‌شود.

در هر صورت، فعال‌سازی Soft Forks بستگی به توافق و اجماع شرکت‌کنندگان در شبکه دارد. این فرآیند به منظور حفظ سازگاری و پایداری شبکه در هنگام اعمال تغییرات مهم است.

ترکیب کننده هارد فورک کاردانو (Cardano)

در حالی که سافت فورک ها عالی هستند، محدودیت هایی در دامنه تغییراتی که می توان فعال کرد، دارند. برای تغییرات اساسی تر، کاردانو (Cardano) از تکنیک ابتکاری "ترکیب چنگال سخت" استفاده می کند.

این به توسعه دهندگان IOHK امکان می دهد تا تغییرات اساسی در شبکه ایجاد کنند و آنها را روی یک نسخه آزمایشی عمومی کاردانو (Cardano) آزمایش کنند. هنگامی که آماده باشد، یک هارد فورک کنترل شده می تواند کل اکوسیستم را از زنجیره اصلی به زنجیره جدید به روشی هماهنگ منتقل کند.

ترکیب کننده هارد فورک فرآیند زیر را امکان پذیر می کند:

• بهبودهای بنیادی ساخته شده و آزمایش شده در شبکه آزمایشی عمومی
• توسعه دهندگان ارتفاع بلوک هارد فورک را هماهنگ می کنند
• گره ها در هارد فورک برنامه ریزی شده به زنجیره جدید تغییر می کنند
• اکوسیستم به طرز دلپذیری به پروتکل بهبود یافته تغییر می کند
• این به کاردانو انعطاف‌پذیری مدولار را می‌دهد تا طراحی خود را بدون بی‌ثباتی کردن بلاک‌چین فعال بهبود بخشد. تیم توسعه می‌تواند تغییرات بزرگ را در یک محیط sandbox نمونه‌سازی کند، سپس کاربران را با خیال راحت به یک پروتکل ارتقا یافته انتقال دهد.

نمونه‌هایی از به‌روزرسانی‌های پروتکل Ouroboros در دنیای واقعی

پروتکل Ouroboros قبلاً ارتقاءهای مهمی را تسهیل کرده است که قابلیت های کاردانو (Cardano) را گسترش داده است

بهبودهای دوران باشو کاردانو (Cardano)

دوره باشو بهینه‌سازی‌هایی مانند افزایش اندازه بلوک‌های مدولار و بهبود تاخیر شبکه را ارائه کرد که ظرفیت عملیات کاردانو را به بیش از 1 میلیون تراکنش در روز افزایش داد.

دوره حکومت داری ولتر کاردانو (Cardano)

عصر ولتر یک سیستم رای گیری و صندوق خزانه برای انتقال کاردانو به یک بلاک چین خودپایدار که از طریق رای گیری غیرمتمرکز سهامداران تکامل می یابد، معرفی کرد.

محلول پوسته پوسته شدن هیدرا

پروتکل رادیکال Hydra از زنجیره های جانبی "heads" و "tails" استفاده می کند تا در عین حفظ امنیت و تمرکززدایی، TPS تقریباً بی نهایت را فراهم کند. این نشان‌دهنده انعطاف‌پذیری فوق‌العاده ترکیب‌کننده هارد فورک کاردانو (Cardano) برای آزمایش تغییرات بسیار نوآورانه در یک شبکه آزمایشی عمومی قبل از مهاجرت ایمن به یک طراحی پروتکل بهبود یافته است.

پروتکل Ouroboros کاردانو (Cardano) فوک های نرم بدون درز را امکان پذیر می کند در حالی که تکنیک ترکیب کننده هارد فورک امکان نوآوری رادیکال را فراهم می کند. این به کاردانو این مزیت منحصر به فرد را می دهد که می تواند به صورت پویا طراحی بلاک چین خود را برای رفع نیازهای آینده تکامل دهد. نتیجه شبکه ای است که به گونه ای قرار می گیرد که پیشرفت خود را برای دهه های آینده افزایش دهد و حفظ کند.

من به عنوان یکی از بنیانگذاران کاردانو (Cardano)، گاهی اوقات از اینکه چقدر پیشرفت کرده ایم شگفت زده می شوم. انگار همین دیروز چارلز هاسکینسون و من در آن اتاق تنگ خوابگاه دانشگاه نشسته بودیم و در حال رویاپردازی ایده هایی برای بلاک چین بودیم که واقعاً می تواند جهان را تغییر دهد.

مردم ما را ساده لوح خطاب کردند و گفتند که ما بیشتر از چیزی که بتوانیم بجویم گاز می‌گیریم. اما ما استقامت کردیم. و اکنون کاردانو به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین بلاک چین‌های مهندسی شده قرار گرفته است. پروتکل Ouroboros یک پیشرفت بزرگ بود - ما می دانستیم که کاردانو (Cardano) را قادر می سازد تا به طور نامحدود خود را بهبود بخشد. و تکنیک ترکیب‌کننده هارد فورک راه‌حلی فوق‌العاده زیبا بود که امکان ارتقاء یکپارچه رادیکال را فراهم می‌کرد.

من به اینکه فناوری و جامعه چگونه تکامل یافته اند افتخار می کنم. و من نمی توانم منتظر بمانم تا ببینم کاردانو (Cardano) در آینده چقدر بیشتر می تواند پیش برود، زیرا ما به بلوغ اکوسیستم ادامه می دهیم. جهان به راه حل های بلاک چینی نیاز دارد که اخلاقی، غیرمتمرکز و توانمند باشد. با رویکرد تکراری مبتنی بر تحقیق ما، من معتقدم که کاردانو می تواند به آن راه حل تبدیل شود.

مدل حاکمیت کاردانو (Cardano) چگونه با اتریوم مقایسه می شود؟

کاردانو (Cardano) دارای یک مدل حکومتداری رسمی است که از اجماع اثبات سهام Ouroboros استفاده می کند تا امکان رای گیری زنجیره ای توسط سهامداران کاردانو (Cardano) در مورد بهبودهای پیشنهادی را فراهم کند. این به جامعه اجازه می دهد تا تأثیر مستقیمی بر تکامل کاردانو (Cardano) داشته باشد.

در مقابل، حاکمیت اتریوم بیشتر غیررسمی است و توسط توسعه‌دهندگان اصلی و اعضای تأثیرگذار جامعه هدایت می‌شود تا رأی‌های مستقیم روی زنجیره. همه تغییرات نیاز به تایید گسترده در میان ذینفعان در جامعه و اکوسیستم دارند.

برخی از تفاوت های کلیدی بین مدل های حکمرانی:

• رسمی در مقابل غیررسمی - کاردانو یک سیستم رای گیری رسمی دارد، اتریوم بر اجماع خشن متکی است.
• On-chain vs off-chain - Cardano از آرای روی زنجیره استفاده می کند، Ethereum از سیگنال دهی و بحث خارج از زنجیره استفاده می کند.
• پلوتوکراسی در مقابل الیگارشی - کاردانو (Cardano) توسط دارندگان ADA و اتریوم بیشتر توسط فیگورهای کلیدی تنظیم می شود.
• نقشه راه در مقابل جهت ناهموار - کاردانو (Cardano) یک نقشه راه تحقیق شده دارد، اتریوم جهت ایدئولوژیک سخت تری دارد.
• آهسته و پیوسته در مقابل تکرار سریع - کاردانو (Cardano) تغییرات دقیق و آهسته ای ایجاد می کند، اتریوم به سرعت ایده های جدید را نمونه سازی می کند.
• هر رویکرد دارای مزایا و معایبی است. به طور کلی هر دو شبکه توانایی خود را در تکامل موفقیت آمیز در طول زمان تاکنون ثابت کرده اند. با بلوغ حاکمیت بلاک چین، هر دو اکوسیستم احتمالاً به سمت یک مدل ترکیبی متعادل جذب خواهند شد.

چه چالش هایی می تواند مانع پذیرش جریان اصلی کاردانو (Cardano) شود؟

در حالی که کاردانو (Cardano) قول زیادی برای تبدیل شدن به یک بلاک چین پیشرو دارد، چالش‌هایی وجود دارد که باید بر آن غلبه کرد تا به پذیرش واقعی اصلی برسد:

رقابت - اتریوم پلتفرم قراردادهای هوشمند غالب است و بسیاری از بلاک چین های لایه 1 رقیب وجود دارند که سعی می کنند سهم بازار را در مقابل کاردانو (Cardano) به دست آورند. استفاده در دنیای واقعی - باید DApp های فعال، پروتکل های DeFi و موارد استفاده وجود داشته باشد که ارزش کاردانو را برای کاربران روزمره نشان دهد. Onboarding - برای یک فرد معمولی باید آسان باشد که کاردانو (Cardano) را به دست آورد، کیف پول Daedalus را راه اندازی کند، و شروع به استفاده از DApps کند. در حال حاضر یک منحنی یادگیری وجود دارد. مقیاس پذیری - با افزایش استفاده، کاردانو (Cardano) برای پشتیبانی از میلیون ها تراکنش روزانه از طریق نوآوری هایی مانند Hydra و شاردینگ باید مقیاس شود. مسائل ازدحام می تواند مانع فرزندخواندگی شود. مقررات - مانند همه ارزهای دیجیتال، کاردانو (Cardano) باید قوانین نوظهور دولتی را دنبال کند. محدودیت های بیش از حد می تواند استفاده از جریان اصلی را متوقف کند. شهرت - به عنوان یک تازه وارد، کاردانو فاقد شهرت دیرینه بیت کوین و اتریوم است. باید در طول زمان اعتماد ایجاد کند. کاردانو (Cardano) با ادامه دستیابی به نقاط عطف فناوری، ساخت اکوسیستم خود و بازاریابی خود برای کاربران جریان اصلی، می تواند بر این چالش ها غلبه کند. اما به زمان، اجرای مداوم و مهمتر از همه - ابزار دنیای واقعی نیاز دارد.