Was ist Cardano?
Cardano ist die weltweit erste von Fachleuten geprüfte Blockchain. Die gemeinnützige Stiftung, die für Cardano verantwortlich ist, hat ein Netzwerk von Wissenschaftlern und Wissenschaftlern verschiedener Universitäten zusammengestellt, darunter die University of Edinburgh und das Tokyo Institute of Technology, um ihre Protokolle vor ihrer Veröffentlichung zu überprüfen. Es handelt sich um eine Kryptowährungs- und intelligente Vertragsplattform der dritten Generation, die behauptet, die Skalierungsprobleme von Bitcoin, einer Münze der ersten Generation und Ethereum der zweiten Generation zu verbessern.
Wie funktioniert Cardano?
Die Plattform von Cardano besteht aus zwei Schichten. Die Cardano Settlement Layer (CSL) wird zur Abwicklung von Transaktionen verwendet, die ADA, die Kryptowährung von Cardano, verwenden.
Die in Entwicklung befindliche Kontrollschicht wird für intelligente Verträge verwendet. Die hierarchische Struktur von Cardano stellt sicher, dass es als Austauschmedium und zur Generierung intelligenter Verträge verwendet werden kann. Darüber hinaus ist die Plattform bestrebt, mit dem Mainstream-Finanz-Ökosystem interoperabel zu sein.
Das Herzstück von Cardanos Plattform ist Ouroboros, ein Algorithmus, der das Proof of Stake-Protokoll verwendet, um Münzen abzubauen. Das Protokoll wurde angepasst, um den Energieverbrauch und die Zeit für die Herstellung neuer Münzen zu reduzieren.
Ouroboros
In einem typischen Proof of Stake-Algorithmus erstellen Knoten mit dem höchsten Einsatz (oder der höchsten Anzahl von Münzen) Transaktionsblöcke in einer Blockchain. Der Ouroboros-Algorithmus implementiert den Algorithmus jedoch anders.
Auf einer breiten Ebene funktioniert es wie folgt. Ouroboros unterteilt die physische Zeit in Epochen, die sich aus Zeitfenstern zusammensetzen, die feste Zeiträume sind. Slots sind mit Schichten in einer Fabrik vergleichbar. In Cardano variiert der von Slots umfasste Zeitbereich und kann innerhalb des Algorithmus geändert werden. Epochen arbeiten kreisförmig: Wenn eine endet, geht eine andere online.
Jede Epoche hat einen Slot Leader, der von Stakeholdern oder Knoten gewählt wird, die bereits Münzen generiert haben. Slot Leader sind dafür verantwortlich, Transaktionsblöcke zu erstellen und zu bestätigen, die der Cardano-Blockchain hinzugefügt werden sollen. Wenn sie in einer Epoche keinen Transaktionsblock erstellen können, wird der nächste Slot-Anführer in der nächsten Epoche erneut damit befasst. Innerhalb einer bestimmten Epoche müssen mindestens 50 Prozent oder mehr Blöcke hergestellt werden.
Transaktionen in Blöcken, die von Slotleitern erstellt wurden, werden von Eingabe-Endorsern genehmigt. Sie sind die zweite Gruppe von Stakeholdern, die für die Ausführung des Protokolls verantwortlich sind. Innerhalb einer bestimmten Epoche kann es einen bis mehrere Endorser geben, deren Wahl auf Einsätzen basiert.
Um unverfälschte Ergebnisse zu gewährleisten, ist das Wahlsystem für zwei Eingänge konfiguriert. Das erste ist ein Mehrparteien-Rechensystem. Eine Reihe von Interessengruppen innerhalb des Netzwerks führen eine Berechnung durch, die dem digitalen Äquivalent eines „Münzwurfs“ entspricht, und tauschen ihre Ergebnisse untereinander aus. Der zweite Input ist die Verteilung von Reichtum oder Einsatz. Knoten mit höherem Einsatz (oder mehr Münzen) haben eine höhere Wahrscheinlichkeit, zum Anführer eines Slots gewählt zu werden.
Ouroboros unterscheidet sich von anderen Algorithmen auch in Art und Form der Anreize, die den Stakeholdern geboten werden. Der Proof of Work-Algorithmus bietet Bergleuten Belohnungen in Form von Münzen und Transaktionsgebühren. Das Design des Ouroboros-Algorithmus bietet jedoch Anreize für die Verfügbarkeit und Transaktionsüberprüfung, da in massive Computerleistung investiert wird, um Münzen abzubauen. Die wirtschaftlichen Vorteile werden auch auf drei Stakeholder aufgeteilt: Input-Endorser, Multi-Party-Computing-Stakeholder und Slot-Leader.
Kritik an Cardano
Ouroboros bezeichnet sich selbst als den „ersten nachweislich sicheren Proof-of-Stake-Algorithmus“. Diese Behauptung basiert auf zwei Eigenschaften des Transaktionsbuchs: Persistenz und Lebendigkeit.
Persistenz setzt voraus, dass eine Transaktion "stabil" ist, wenn ein ehrlicher Knoten sie als solche an den Rest des Netzwerks gesendet hat. Diese Eigenschaft verwendet einen neuen Sicherheitsparameter, der ein Maß für die Sicherheit des Ledgers ist. Lebendigkeit ergänzt die Beharrlichkeit. Gemäß dieser Eigenschaft werden ehrliche Transaktionen, die als solche gesendet werden, in den Knoten des Netzwerks nach einer bestimmten vordefinierten Zeit im Algorithmus "stabil".
In dem Artikel über Ouroboros werden einige „plausible Annahmen“ skizziert, die die Entwickler des Algorithmus getroffen haben, um ihn zu entwerfen. Sie gehen beispielsweise davon aus, dass Knoten in ihrem Netzwerk nicht für längere Zeiträume abwesend sind. Außerdem wird davon ausgegangen, dass desynchronisierte Knoten in ihren Berechnungen nicht mehr als 50% aller Transaktionen enthalten.
Kritiker sagen, die getroffenen Annahmen zur Implementierung dieser Eigenschaften seien fehlerhaft. Beispielsweise wird in den Eigenschaften die Synchronisation zwischen den Ledgern zu einem bestimmten Zeitpunkt vorausgesetzt. Nach ihrer Auffassung sind solche Erwartungen für eine globale Blockchain „unpraktisch“. Dies ist möglicherweise nicht der Fall, wenn bestimmte Knoten offline sind oder Slot-Leader die Transaktion in ihren Epochen verpasst haben. Andere haben auf 51% Denial-of-Service-Angriffe hingewiesen, die dazu führen können, dass ein Großteil des Netzwerks offline geht, was ein weiteres Beispiel für eine günstige Annahme ist.
Der Algorithmus von Ouroboros wurde auch dafür kritisiert, das Problem der doppelten Ausgaben nicht vollständig gelöst zu haben. Es besteht die Gefahr, dass Eingabe-Endorser, die für die Genehmigung von Transaktionen für Slot-Leader verantwortlich sind, denselben Satz von Transaktionen von zwei verschiedenen Slot-Leadern genehmigen. Einige sagen, Sharding, eine Technik, die an der Ethereum-Blockchain getestet wird, um das Problem zu lösen, wird mehrere Jahre dauern, bis sie implementiert wird.
