卡尔达诺的缔造者亲自讲解关于Cardano的一切(一)

头号卡吹:大扎好啊!对于作为一名卡尔达诺的爱好者来说,了解卡尔达诺是什么、从哪来、愿景是什么是入门的基础。很多爱好者们从各个渠道都多少了解了这几个问题,但是我们也知道卡尔达诺在中国目前还处于起步阶段,还有更多的朋友不了解它。

所以卡尔达诺中国社群的志愿者们就花费了大量的时间和精力,为大家翻译了IOHK的CEO“老查”所亲自参与录制的卡尔达诺基础讲解视频。该视频中讲到了关于卡尔达诺的方方面面,今天为大家放送第一部分,内容涉及卡尔达诺的起源、独一无二的特点,以及一些先进的设计构想。不论你接触卡尔达诺有多长时间,这篇文章都能让你了解到一些不曾知道的方面。

您好,我是查尔斯霍金森 IOHK的执行总监。

今天我要在这里讲一下卡尔达诺项目,要了解卡尔达诺,首先你必须了解卡尔达诺从哪里来,所以我们来谈谈第一代加密货币。

第一代是比特币,而比特币试图解决的问题是我们是否能真正创建一个,去中心化的货币,我们是否可以创造出某种类型的代币。这种依赖于世界各地的人们来维护的去中心化区块链,而且这个代币具有稀少性并且可以交易,所以当爱丽丝和鲍勃想要互相发送价值给对方时,就会有一种机制可以做到这一点,而这个机制不需要一个值得信赖的第三方的中间人。

这是一种非常酷且有趣的想法,而且它其实有着相当悠久的根源,最先是从20世纪80年代开始。但比特币是真正第一个将这一切结合在一起的,这是一个非常成功的实验。经过短短几年的比特币,不仅累积成千上万的用户,也开始成为真正的金钱。比特币的代币价值从不到一分钱到实际成为一美元,到最后一百美元。,并且在那段时间,我们看到大量涌入的人说:天呢,这真的很有趣!

然而,最后问题在于爱丽丝和鲍勃之间的交易不仅仅是转移与其相关金钱的动作,这项交易背后还有个故事,那就是其中的条款与条件。例如 如果爱丽丝说:鲍勃,我会给你钱,如果你帮我修剪我的草坪。又或者:我会给你这笔钱,只要如果你帮我修理屋顶。这是一个合同,这是一个故事。所以,第一代技术并不是很适合这种状况。每一次当有人想对比特币进行更改时,他们必须要创造另一个加密货币,或者他们必须弄清楚 如何安装某种繁琐的重叠协议,如主币(Master Coin)或彩色币(Colored Coin)。

所以2014年时 V神(Vitalik Buterin)和我和其他许多人聚在一起,推出了第一个第二代区块链,就是以太坊。现在以太坊就像当时网页浏览器有了Java Script。我们从静态的简单网页——不是那么差劲但至少可工作的,到可完全编程的网页,使我们能够建立像现在的脸书、谷歌、Gmail这种我们了解并喜爱的网页体验。而以太坊为区块链带来了一种编程语言,这种编程语言范式允许写入智能合约和可特制化的交易。所以当爱丽丝向鲍勃发送该价值时 ,所有这些条款和条件,都可以嵌入到交易中,并且可以根据她的具体需求而量身定制。

现在像类似比特币这样的范式也起飞了,现在以太坊是最大的加密货币之一,并且拥有庞大的开发者社区。不幸的是,就像比特币,我们开始进入一个新领域,我们将进入第三代。

我们已经意识到,并不能扩展到数百万、数十亿的用户的以太坊并没有一个良好的开发者经验。在以太坊和所有加密货币现在的治理体系真的很糟糕,当每一次有一个很大的分歧,我们并不是找到解决的办法,最终我们通常会看到诸如,以太坊或以太坊经典,或像比特币和比特币现金这样分叉的东西。此外,在这个领域还存在很大的可持续性问题,即是项目在初始ICO资金用完后,又或者假设风险资本耗尽,谁将来为区块链成长提供资金?谁将来为建立生态系统提供资金链?这些都是重大和公开的问题。

所以第三代是关于三个主题,一是可扩展性,二是可互通性,最后是可持续性的概念。

卡尔达诺是我们的哲学和愿景,如何去解决每个类别的问题,并让我们觉得它会继承第一代和第二代的最佳功能,和取得之前的教训 但也增添了许多新的概念和技术的愿景。而这个项目是在于建立 一些很好的原则,其中有两个。首先,科学引导问题的解决方案,并将通过一种同行评审的概念,所以我们会去参加会议,我们撰写合适的科学学术论文,我们让各大学学术机构单位参与。所有的工程是让我们最终可实现最高度保证的编程代码的目标,这意味着人们将会看到的相同等级的技术,在比如新干线或者飞机引擎上,是种当系统失效会导致人类死亡等级的技术。我们可以将这些技术应用于我们的协议工程和开发,以便我们对代码的质量有着更高的信心。这就避免了我们在圈子里见到类似以太坊Dao Parity钱包被黑等事件。

所以让我们从可扩展性开始,并详细介绍其中的每一个,所以可扩展性是一种负载的术语,它具有很多含义。但从加密货币的角度来看,您可以从三个不同的角度真正考虑可扩展性,可扩展性的其中之一是每秒交易次数,所以你经常会听到别人说比特币每秒有7笔交易,或者以太坊每秒有10或20笔交易,而这个新协议将会每秒有200个交易或300个交易。这个概念表明有多少个交易能够在有限的时间内进入一个区块,但这并不是你唯一该思考的东西,每个交易都帶有数据,当你获得更多的交易时,你需要更多的网络资源。所以也需要有带宽或网络的概念。如果系统要扩展到数百万和数十亿用户,那系统可能需要每秒数百MB到数百GB的带宽才能支持所有流经它的数据。这规模的带宽在企业界很普遍,但在我们点对点的世界并不是。

然后最后有这个数据规模的概念,所以区块链储存的东西都希望能够是永远,所以每一次交易不管是相关或不相关的,都在在日志中记载结束 而当你每秒有越来越多的交易。你需要越来越多的数据 因此区块链会从几MB增加到GB、到TB、到PB,甚至可能还有EB的出现。同样的,这在目前的网络世界里还是可以做到的。但当我们要谈论,一个需要复制性,而且其安全模型依赖于,每个节点里的副本的区块链系统,这对于消费者的硬件设备来说不容易处理。

所以在卡尔达诺,我们正在试图做的是,以非常优雅的方式,找出解决这些问题的方法,即在人们加入网络时,我们自然而然地获得更多的每秒交易,我们获得更多的网络资源。最终我们将获得更多可用的整体数据存储,也不会影响我们的安全模型。

所以让我们谈谈一些有关我们对于产量已经带来的创新,我们制定了同行评审的白皮书,用于我们已证实安全可靠的权益证明(PoS)协议,叫做乌洛波洛斯 目前是加密货币空间中最有效率的共识协议之一。它是第一个真正通过严格加密学的方法而被证明安全的共识协议,乌洛波洛斯的魔力在于它是以模块化方式设计的,并且它的基因设计中具有未来的证明功能。乌洛波洛斯是如何工作的呢?乌洛波洛斯把世界分为两个纪元(epoch),它会查看代币的分布情况 并从随机数字源中获取某个代币,这个随机代币将可以成为时隙领导(slot leader),现在这些时隙领导(slot leader)在功能上相当于矿工在比特币中所做的所有相同事情。所以这基本上就是与比特币里某个人,发现一个区块并赢得一个区块一样。但它的区别在于,它不需要比特币构建区块所需要的大量计算资源,因此这系统可以用相当便宜的方式运行,并且我们仍然有类似于比特币般的安全保证。

所以这是一个重大的进步,但另一个非常有趣的事情是这样的,这些时隙领导(slot leader)不必只维护单一的区块和单一的链,他们实际上可以维护其他区块和其他的链。因为构建一个区块的成本变得很低,我们就可以很轻松地在某范围内的区块链上讨论共识,而并非只能在单一的链上。此外纪元(epoch)也许可以平行运行,所以不会是一个纪元(epoch)运行然后接著另一个纪元(epoch)运行。我们可以使用乌洛波洛斯来开发一个系统,在这里纪元(epoch)可以水平运行,交易将因此进行分区,实际上这代表着随著你获得更多的用户,你的用户会获得更多的功能,这些时隙领导(slot leader)将能够保持更多类型的区块链,也能平行执行区块链的交易处理。

这是一个重大进步,另一个很酷的事情是,乌洛波洛斯在其理论基础和实施方面具有非常严格的安全标准。因此,当我们为协议开发新功能时,这些协议是可组合的。这意味着这些功能也将是安全的,而在其他系统, 他们必须经逐个案例才能证明,在某些时候 还得对其系统进行重大的修改或更改。除了这一点,我们打算让乌洛波洛斯成为抗量子化,希望在2018年的某个时间点,让时隙领导(slot leader)签署这些区块时,他们可以使用抗量子签名方案,所以我们可以在系统中获得更多的未来证明。所以这是第一种观点 我们如何来构建一种维护网络,并且用每小时不花费三十万美元的方法——这是比特币目前的成本,以目前比特币行情每枚五千美金计算。以及我们如何建立一个系统,使我们能够平行运行并使我们能够同时维护多个链。这将是乌洛波洛斯的核心。

正如我们之前提到的,当开发新的加密时最重要的事情之一,就是确保这种加密是以非常严格的同行评审的方式来开发的。所以乌洛波洛斯实际上已经被2017年的加密会议接受。我们的团队到了那里,并提出它和乌洛波洛斯协议的未来版本,往后还会经过更严格的同行评审。这给了我们高度的保证,确保系统的概念设计是正确的。另外,我们实际上是使用边微积分来建造乌洛波洛斯的形式规格,这是一个非常棒的形式建模语言,机器可以理解。最终我们将能够连接到我们的Github repo中的Haskell代码,实际上也表明了我们已经正确地实施了协议。这是一个实际上并不存在于我们加密空间中的标准,我们非常高兴成为第一个将它带到加密空间的团队。但这不是可扩展性所需的唯一要求,你还需要能够同时移动大量数据的能力。

随着我们的网络从每秒几百次的交易增长到每秒几千次,到几万次 到几十万次交易,你无法保持同构网络拓扑,换句话说你不能发生每一个节点跟每一个讯息都是关连著的情况。总有某些节点并不具备这些能力,特别是随着节点数量的成长,所以我们实际上正在摸索一种名为RINA的新型技术(递归的互联网工作架构),所以RINA基本上是一种新型的的结构网络,利用规范与灵活的工程原理,主要是由波士顿大学的约翰·戴所设想的。

这里的目标是建立一个异构网络 给你相似的隐私保证,透明保证和可扩展性保证,那些你会在网络协议TCP/IP上某种程度才能达到的,你可以判断网络将如何以形式容量来组成。换句话说 Rina 是向前迈出的重要一步,这将给我们一种方式来自然地调整和配置卡尔达诺。随著它每秒交易次数将成长从数百笔到数千笔到数万笔,以及可与 TCP/IP 无缝连接和互通的,我们非常高兴能够将这部分推广到卡尔达诺生态系统中,约在2018年开始 在2019年左右完成,我们认为这将是一个众多网路开销问题的解决方案。

最后我们有了这个数据扩展的概念,这其实是最难的问题之一 我们仍在研究和审视这个问题。

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