加密货币深度解析-Cardano
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简介
Cardano是小编极为看好的项目，也是小编长期持有的加密货币之一。Cardano项目把自己定位为“第三代区块链”，意于通过学习和改进比特币和以太坊项目的历史经验教训，来创建下一代智能合约平台和区块链生态系统。该项目声称是“第一个通过科学哲学研究来驱动的区块链平台”。该项目的目标包括改进的可扩展性，安全性，管理以及与传统金融系统和法规的互操作性。鉴于Cardano的设计重点和实现这些目标的方法与以太坊有所不同，Cardano的创新可以直接与以太坊进行比较。
像以太坊一样，Cardano资助了一个非营利组织名为Cardano基金会，该基金会的主要目的是提供项目研究开发支持以及社区发展。这项研究和开发的大部分目前由营利性技术公司IOHK领导，与多所著名大学的研究人员一起工作。 Charles Hoskinson和Jeremy Wood在其早期阶段都参与了Ethereum项目，由于和团队意见不合，在2014年离开后成立了IOHK。大部分IOHK的资金来自与Emurgo签订的为期五年的合同，Emurgo是一家区块链应用公司。
Cardano项目ICO筹集了大约6200万美元。 ADA代币是以19世纪的数学家Ada Lovelace命名，她被称为世界上第一位电脑程序员，也是诗人Lord Byron的女儿。 Cardano的第一个主要版本，名为Byron，于2017年9月29日上线，启动了Cardano主网络。
尽管拥有一个活跃的主网络使Cardano在迄今为止比所有向以太坊挑战者中领先一步，但Cardano在部署技术方面仍然落后于以太坊。 Cardano网络仍处于初期阶段，所有共识节点均受IOHK和合作伙伴控制，没有任何分散性，也没有智能合同支持，许多关键创新仍在开发中。想要实现普及率，还有很长的一段路要走。
Cardano项目主要有以下几个部分组成：
Cardano解决层（Cardano Settlement Layer，CSL）是Cardano生态系统的一部分，专注于项目的分布式账本方面。结算层的主要功能是提供价值交易。
Cardano计算层（CCL）是负责将编程语言带入Cardano区块链的部分。 它将与CSL进行互动以完成交易。Cardano项目的主要编程语言为Plutus，是Haskell的一个变种，Plutus的特点是逻辑严谨，使Cardano网络更加安全和完善，但是语言比较难懂，很多人担心会阻碍Cardano作为开源平台的发展。
Daedalus钱包，用来放置ADA代币。 但是，Daedalus的目标并不只是存ADA这一个加密货币。 它是一个开源的钱包，最终会与多种货币兼容，Cardano开发团队想在未来把Daedalus作为Dapps的开发平台。
下面让我们深度解析一下Cardano这个项目。
资本结构
刚才在简介里面提到，Cardano区块链的代币被称为ADA，ADA的主要目的有两个：交换媒介和交易费用付款方式。ADA代币总量为450亿，在ICO中以0.0024美金的价格卖出了260亿个。下面是一些ICO的主要细节：
在众多参与者中，日本占全部初始代币销售额的94％。
最初的销售是以可兑换券的形式完成的，允许持有人在Cardano区块链上兑换ADA。
在最初销售期间，团队一共产出了51亿个ADA并分给了三个组织 - IOHK，Emurgo和Cardano基金会。 它们代表了Cardano生态系统以及技术和业务发展核心。
项目发布时共发放了311亿个ADA。其余的138亿个ADA将作为奖励。
整个ICO总共筹资6200万美金
项目资金分配
刚才我们提到过，有51亿个ADA分给了三个组织，那么这三个组织都是做什么的呢？
Cardano基金会负责Cardano网络协议及其应用的社区和监管。
Emurgo是Cardano生态系统的营利性组成部分，负责推动Cardano生态系统的商业应用。
IOHK是一家区块链工程公司，负责建立Cardano区块链。
鉴于IOHK与Cardano团队合同到2020年，我们可以估计每年代币燃烧率约为1200万美元。 IOHK拥有超过30名员工在Cardano和Daedalus工作。 此外，Cardano基金会在其网站上列出了6名核心人员。这些事实让小编相信开发团队在未来几年会继续的扩张。
区块链现有问题
当今的区块链项目存在三个问题：
延展性：由于区块链是分散式全球网络，处理交易的速度相对较慢，以太坊只能管理每秒约15个交易（TPS）。 如果区块链想要普及大众，他们不仅需要增加TPS，而且要以可持续的方式进行。
互操作性：截至撰写本文时，共有超过1900种不同的硬币和代币。 Cardano项目认为，下一代区块链将需要一些方法让他们进行在同一个区块链上进行沟通和交易。
可持续发展：要想让区块链项目长久发展和存在，就必须有一种支付和投票的制度。
Cardano的特点
速度和延展性
Cardano中使用的Ouroboros协议是一种以链为基础的PoS协议，在每个时间段中，算法会从节点中随机选择一个领导者来生成下一个区块并连接链上的上一个区块。与BFT类型的PoS算法不同，区块在链上的叠加会使之后的区块规范的概率增加。
任何节点被选为领导者的概率都与他们的股权规模成正比，也就是他们控制的所有代币的比例，控制的代币有可能是通过直接所有权，也有可能是通过授权。在一个个交易被区块链记录的过程中，节点的股权分配也会出现变化。为了应对不断变化的股权分配，Ouroboros会在每个时段固定股权分配数额，一般是通过snapshot区块链来实现这个功能。
为了确保领导者始终遵守协议，Ouroboros通过交易批注引入了批量生产检查。根据股权分配情况，每个时段会被分配一组“输入担保人”。输入担保人负责批准这一时段领导者区块的交易。对领导者产生监督作用。领导者的区块只有在其中包含的所有交易都已获得入担保人的认可后才有效。每个时段领导者，输入担保人和MPC参与者都会受到奖励，这也是确保这些节点之后的守纪行为。
与Ouroboros算法直接竞争的就是以太坊的Casper算法，虽然两者都采用经济回报来实现安全和节点的活跃，但Casper算法还纳入了基于错误归因的处罚。Casper在没有任何同步假设的情况下被证明是安全的，并且可能在部分同步的情况下得到证实。此外，Casper的设计考虑了可能发生在公开区块链上的错误，而不是仅仅考虑获得许可的领导者的链。不过，Ouroboros和Casper都还没有被部署在一个开放的公开区块链上，所以我们还无法知道哪一个更加完善和有效。
Cardano希望使用Ouroboros进行扩展的另一种方式是将交易划分给不同组的选举领导者。Cardano的白皮书认为这是很容易实现的。然而，目前似乎还没有任何关于来自不同分区的块如何配合在一起的解决方案，或者输入支持者如何协调以防止跨分区的双重花费的办法。以太坊的EIP 648中描述了一种并行化交易处理的机制，该机制在现有块结构中可以应用，因此一般会在在Cardano完成之前上线。
Cardano团队还暗示会尝试使用分片技术，但尚不清楚在这方面取得了多大进展。分片技术在Zilliqa的白皮书被详细解释过。Ethereum社区也在对此进行积极的研究，但距离生产仍有数年之遥。对于Cardano和以太坊来说，Sharding的实现还遥遥无期，目前两个项目都没有明确的优势。
Cardano团队希望能建立一个交易处理率极高的延展性网络，不要求每个节点都处理每笔交易。他们的计划是使用递归互联网络架构（RINA）技术来完成这一任务，尽管迄今尚未提供太多细节。
可扩展性和速度是以太坊的主要问题，其扩展解决方案处于研究和开发的不同阶段。虽然Cardano提出了一些革命性的想法，但实现还有很长的路要走。Ouroboros的第一个版本是完全集中的，只有IOHK控制的节点参与达成共识。因此，不清楚Cardano是否或何时能够获得比以太坊实用的性能和可扩展性优势，通过他们的项目计划看应该是在未来的2至3年。
可持续发展
Cardano希望能够自动化平台的可持续性，让Cardano社区有充足的资金支持。 目前，Cardano和Ethereum都拥有资金充足的基金会，为特定的开发和社区建设项目提供资金。 如果证明一次性ICO筹集的资金没有为这些组织提供永恒的资金来源，Cardano有一个计划是建立一个由交易费资助的财务系统，以支持未来的发展。所有的股权拥有者通过对Cardano项目改进建议进行投票来决定如何使用国库资金。
智能合约安全
Cardano智能合约平台Cardano计算层（CCL）的设计主要为了使得智能合约的完成即简单又没有任何的隐藏漏洞。 CCL由两层组成：一个正式指定的虚拟机和语言框架，以及正式指定的语言，以便于自动验证人类可读的智能合约代码。
最低层称为IELE，它提供了一个致力于简化构建形式验证工具的虚拟机，以及一个将智能合约从高级语言转换为可执行指令的通用语言框架。 IELE的研究和开发由IOHK资助，由UIUC教授和Runtime Verification创始人Grigore Rosu领导。
与基于堆栈的机器EVM不同，IELE将是基于寄存器的机器，如LLVM。 IELE将拥有无限数量的寄存器，并且还将支持无限大的整数。LLVM不必担心堆栈或算术溢出问题，使智能合约的规范和验证变得更容易。像以太坊一样，IELE将使用gas来限制资源使用并防止DoS攻击。IELE利用K框架简化验证智能合约匹配规范的自动化工具的开发。这允许IELE支持以任何在K中具有正式语义的编程语言编写的智能合约。
一种这样的语言可能是Simon。在Cardano白皮书中提到，Simon是一种高度受限的，特定于领域的交易语言，它提供了一组精确指定的基本金融交易原语，这些原语可以创建具有可验证属性的复杂的合同。关于Simon小编没有搜索到太多的讲解。
Simon Peyton Jones是Haskell的主要设计师之一，Haskell是静态类型的纯功能语言，常用于运行时错误成本高的应用程序, 所以非常适合来用于实现Ouroboros算法。 Haskell的设计使其适用于自动化验证工具，可以在软件开发过程的早期识别并消除缺陷。Plutus是一种静态类型的函数式语言，可读性较高，类似Haskell的语法。像Haskell一样，Plutus转化为更简单的语言Plutus Core，这使得形式化验证变得更加容易。正式的验证工具可以帮助开发人员推理合同并证明有关智能合约行为的某些特性。这些证明可以成为突出和消除合同漏洞的主要来源的有力工具，例如处理无效输入，类型不匹配，非显而易见的代码路径，范围混乱，错字，溢出等。
虽然Plutus语言不是主流语言，但是它相比于主流区块链语言大大的提高了安全性以及完善性，小编个人认为Cardano团队的选择是非常正确的。
代币用途
Cardano代币ADA有几个主要用途，其中第一个用作价值存储。 Caradano项目即将发布自己的借记卡和信用卡以及ATM机。
代币的第二个用例是通过放样和投票进行协议治理。 如前所述，Cardano将运行与DPoS类似的Ouroboros协议，并允许用户成为共识机制的一部分，将ADA与可信任的各方放在一起。
第三个用例是在Cardano网络上支付费用。 就像以太坊一样，ADA可以作为gas来驱动网络上的交易。
总结
我们可以看出，Cardano团队有一个强大的社区和一个强大的体系。他们的目标不仅仅是解决一个小的科技问题，而是要控制整个区块链生态系统。对于这样一个有野心的项目，作为投资者的我们应该选择长期投资，而非急功近利。如小编上面所说，项目的复杂度需要至少两到三年的时间才能看到成果。
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Stan - 加密货币价格技术分析
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