第三代加密币 Cardano(ADA) 是什么？

很多人不了解 Cardano，但我认为它是目前被严重低估的加密货币，它要做的事情非常宏大，它解决了第一代加密币——比特币（Bitcoin）所有存在的问题，它也支持第二代加密币——以太坊（Ethereum）的智能合约（甚至做得更好），并且为我们带来了更多更革命的概念。

Cardano 主要负责人 Charles Hoskinson（原以太坊联合创始人）有一个 Cardano 白板演讲视频，这个视频概述了 Cardano 要做的事情。我会通过总结它的这场演讲来让大家了解一下这个革命性的第三代加密币 Cardano。

注意：这是我个人根据对这个视频的理解所写出来的文章，如果有对演讲原意有理解错误或者缺失，欢迎大家来斧正。同时需要声明，此文仅讨论 Cardano 本身的愿景和哲学，并无意作任何的投资建议。

欢迎加入 Cardano 中文长期持有者 Telegram 讨论群：Telegram: Contact @CardanoHodlers，这里是 Cardano 信仰者的聚集地，在这里我们可以一起讨论 Cardano 的平台和项目进展。



Cardano 的来历

要了解 Cardano 是什么，首先我们它的来历。

Charles 认为第一代加密币是比特币。比特币要解决的问题是当两个人发生交易时，需要向一个中心化组织进行验证的问题。

但是问题是，交易从来都不是只有一个人向另一个转账这么简单，背后往往会有一个故事。比如说，一个人可能会要求另一个人帮他做一件事，之后他才会向这个人支付一笔金钱。而这就是合约。

所以第二代加密币以太坊出现了。以太坊将图灵完备编程语言引入到区块链当中，使得我们可以通过编程语言来实现我们需要做的合约，这也就是我们所说的智能合约。

但我们能留意到，比特币、以太坊这些区块链，它们并不能规模化（Scalable）。以及，目前的加密币，它们往往还会因为意见的分歧而出现分叉，比如比特币与比特币现金（Bitcoin Cash），又或者以太坊与以太坊经典（Ethereum Classic）。并且，它们还有可持续发展性的问题，当 ICO、风投的钱用完了，那谁还会来发展这个区块链？

总的来说，目前的加密币都有可规模化性（Scalability）、可互操作性（Interoperability）和可持续发展性（Sustainability）的问题。而 Cardano 的哲学和愿景就是为了解决这些问题。当然，Caradano 还会学习和继承目前已有的区块链的优点，并加入很多的新概念和技术。

所有上面这些问题的学术研究和解决方案，科学家们都通过会议、论文以及大学参与来进行同行审阅（Peer Review），以进行监督和研讨。工程师们会据此来编写高可信的代码。



可规模化性（Scalability）

Charles 认为是否具有可规模化性，主要受三个因素的影响：TPS、网络带宽以及数据量。而 Cardano 正希望通过一种优雅的方式来解决这些问题。当越来越多的人加入到这个网络当中，我们每秒钟就自然会有越来越多交易量，也自然会有更多的网络带宽以及更大的数据储存空间。

当然，在目前来说，Cardano 由于还没有像比特币或者以太坊这么非常大的交易量，所以可规模化性的实现并不是十分迫切的，Cardano 团队计划在 2018 年稍晚的时候才开始实现，大概在 2018 年年中左右会放出一部分，并于 2019 年底才完成。



TPS（Transaction Per Second，每秒钟能够交易的数量）

Cardano 的团队研究了一种被命名为 Ouroboros 的算法，这是一种可证明安全的权益证明（Proof of Stake，简称 PoS）协议。它是一种高效率的共识算法，是加密币界第一种真正严格安全的算法，这种算法的论文 也是目前唯一被加密学会议收录的论文。它是模块化的，并且适用于未来。

与比特币及它的工作量证明（Proof of Work，简称 PoW）机制相比，Ouroboros 所采用的 PoS 机制除了能够提供同样的安全保障之外，运行成本也非常低，它不需要大量的计算资源（尤其是这些计算资源还需要去做无意义的运算）。它会根据每个 Daedalus 钱包 所拥有的 Cardano 币的数量，随机地进行工作量的分配。也就是说，你只需要将你的电脑开着钱包启动着，并且联网，那么它就会挖矿。这套机制计划在 2018 年 Q2 开始运行。

这个算法解决了交易量有上限的问题，当越来越多的参与者加入到这个区块链当中，就会有越来越多的资源可以使用，所以说当 Ouroboros 算法完成后，TPS 将会是无限的。



网络带宽

网络带宽指的是进行交易时所携带的数据在进行网络通信时所需要的网络资源。当这个区块链的规模越来越大时，我们所需要的网络带宽也将会越来越多，实际上我们不可能做到每个区块链的节点都做到支撑所有节点之间进行的所有通信。

为了解决这个问题，Cardano 采用了 RINA。RINA，递归网络架构（Recursive InterNetwork Architecture）。我对这个架构并不是十分了解，所以我只能粗略地说说。它应该是一种类似于 TCP/IP 的架构，它可以非常自然地让节点之间的通讯就像进程间通讯（IPC）一样，使得我们能够很自然地进行规模化的通讯。

RINA 计划会在 2018 年开始加入一部分到 Cardano 当中，并且在 2019 年完成。



数据量

无限增长的数据量可能是最难解决的问题，但实际上，并不是每个人都想要知道所有的数据，比如说一个人与另一个人发生交易的时候，他们并不需要知道其他人的数据，只需要知道的是需要转出资金的一方的上下文是合法和正确的即可。

所以我们会需要一些像修剪（Pruning）、订阅（Subscription）和压缩（Compression）等的这些技术，使得每个用户大体上都只需要保存他们必须保存的数据。总的来说就是一个分区（Partitioning）的概念，意思就是用户实际上不具有所有节点的数据，而是保存区块链其中一个块（chunk）的数据。

在压缩技术上，Cardano 还会涉及到侧链（SideChain）技术。通过侧链，我们可以使得那些非常小的数据块以双向绑定的形式连接到一起，使得它们具有高级别的安全性和正确性。

Cardano 会通过一种非常严格的方式来学习这些概念，从而开发出一种新的区块链，使得用户只需要保留非常小的数据的同时，获得同样的安全和正确性保障，以应对无限增长的数据量。



可互操作性（Interoperability）

世界上有非常多种区块链系统，比如比特币、以太坊、瑞波币（Ripple）等。除此之外，还有传统的银行网络系统。这些系统都有自己的业务逻辑和规则，这也导致了系统与系统之间非常难以明白对方。



区块链与区块链之间

目前来说，我们可以通过交易所来进行兑换。但是交易所本身是不安全的，比起区块链技术，它们很容易被黑，并且会受到政府严厉的监管，以至于有时会被关闭。以及，由于交易所是中心化的，所以当我们使用交易所时，会被一个小组的人控制你是否能够兑换、提现、冲值等。

对于区块链与区块链之间，Cardano 将会通过侧链去解决这个问题。



区块链与传统金融系统之间

即使我们把区块链与区块链之间的链接做好了，我们还需要面对一个现实就是，我们不可避免与传统银行进行沟通。比如说你是一家加密币公司，你发行一种 ERC20 令牌（Token），然后这个些令牌卖得非常好，数百万美元进了你们公司的银行账户。而银行本身是受监管的实体，于是他们会问你，这数百万美元是怎么来的？然后你说通过卖 ERC20 令牌获取的；他们继续问，你们的客户是谁？然后你回答，是网上的人。显然，这并不是一个好的回答，银行会认为这是一件有问题的事情。由于银行是受监管的实体，所以他们需要将这一些可疑的活动记录汇报到一些财政部们或机构。

总的来说，区块链与传统金融系统之间，存在三个问题：

元数据（MetaData）

归属问题（Attribution）

合规性（Compliance）



元数据

元数据就是像每笔交易从哪里来、要去哪里、交易双方是谁、为什么交易等数据，这些数据在区块链世界并不关心，但传统金融系统非常关心，所以我们需要将这些元数据保存在区块链当中。但是这会涉及到一个隐私的问题，因为元数据都是一些敏感的数据，当然这些数据是不能直接公开的。而 Cardano 要做的，就是弄明白到底哪些元数据需要放到区块链当中，以及怎么放（比如怎么加密）、什么时候放等。并且在存放之后，什么人可以看到。

Cardano 的钱包 Daedalus 在未来的 12 个月内，会支持大量的功能来标注交易和金融活动。这些元数据可以根据用户认为是必需的需求，进而导出或共享。此外，数据可以由三方应用程序操作，用于特定目的（例如税务会计）。其次，他们也正在探索添加对可涵盖散列和加密字段的特殊地址的支援。这种结构将允许用户在区块链上发布元数据，而不需公开揭示它。但是，如果用户想要共享数据，那么它将具有交易享有的所有可审计性、不可变性和时间戳保证。



归属问题

归属问题说的是关于身份识别，也就是如何识别一个用户。其实它也算是元数据的一种，但是它特别重要。在现在的互联网中，我们常用用户名和密码去进行识别，但这种方式实际上是非常容易被猜到和被黑的，而且经常出现同一组用户名密码被重复地使用在不同地方的情况。如果说我们每个人都有一个公钥，那这样在网上就可以非常方便地识别每一个人。而加密币正是生产令牌的工厂，这些令牌可以作为公钥存放在区块链当中，它可以被用来存放公钥。

Cardano 正使用这种的方式，来让用户保存和保户我们自己的资产，以及让互联网识别自己。



合规性

在金融领域，有三大监管条例：KYC（认识客户）、AML（反洗钱）和 ATF（反恐怖融资）。在加密币世界当中，这些条例并没有被重视，但是这是传统合法金融体系的关键因素，无论它们是交易所、银行还是任何的金融服务公司。

Cardano 正在试图在加密币世界和传统合法金融体系中寻找到一个健康的平衡点，一方面能够提供加密的能力，另一方面也能在每次交易当中加入元数据。这样可以使得我们有办法合法地在加密币世界中逐步升级我们的交易方式，这样也可以解决上面提到的那家卖 ERC20 令牌的公司所遇到的问题了。所以 Cardano 要做的，正是要使得传统金融体系能够慢慢接受加密技术。



可持续发展性（Sustainability）

可持续发展性是比可规模化性和互操作性更重要的一个问题。可持续发展性可分为两个问题去讨论：

我们怎么去支付想要支持的东西？（How do we pay for things?）

我们要到哪里去？（Where should we go?）



我们怎么去支付想要支持的东西？（如何迭代？）

加密币不是公司，而是一种基础设施，它就像公路又或者一些像 TCP/IP 的开源协议。

但这些东西由于资金问题，它并不能自由地长期发展，它们通常需要由一些机构或者公司去资助的。举个例子，像 W3C 现在就有激烈的关于是否把 DRM 支持进浏览器标准当中去的争论，然后我们看到 EFF 退出 W3C 以抗议，因为它认为大公司是在为它们的利益作努力，而不是为了一个更开放的互联网世界。所以，对于可持续发展这个问题，靠机构或公司资助可能并不是一个最好的方式。

ICO（Initial Coin Offering）也是一种有意思的方式，它可以为发行货币的团队筹集大量的资金，如果这个团队靠谱的话，确实是能成事的。但有一个问题是，无论在 ICO 时你筹集了多么巨量的资金，你总有用完的一天。

所以我们想，能不能创造一个具有财政模型（Treasury Model）的系统，这个系统可以不断地从分散的银行账户中筹集资金，用于给一些有很多人支持的项目提供资金支持。也就是说，假设有一个人提出来一个很好的想法，需要筹集资金，那他可以提供这个想法到这个财政系统当中；然后，一些令牌的拥有者（或者说持币者），可以将手里的令牌投票给这个好的想法。当累积到一定的令牌后，这个财政系统就会释放这部分的资金给提出想法的人去落地实施。当然，如果所投资的项目是有收益的，那就会再次促进这个系统的运行，形成一个良性循环。

同时，这也是一个民主的系统。当越来越多的想法被提出后，人们也会自然而然地开始讨论优先级的问题。比如一个人提出想做一件事，另一个人提出想做另一件事时，那大家就会选择到底哪件事情更重要和紧迫，从而给哪个事情投票。

当然，这个模型还可以通过自身这种模型来进行更新迭代自己。

总的来说，这个财政模型的好处是，它是公平的、方便参与投票的、能激励大家投票的，并且不需要依赖中心化的机构。它将会在 2017 年 Q4 完成讨论，并在 2018 年下半年将第一版加入到 Cardano 当中。



我们要到哪里去？（如何解决分叉问题？）

区块链和加密币并不是一成不变的，它也需要不断地迭代和更新。但是，当有迭代和更新时，就有可能出现意见不统一的情况，当出现这样的情况时，就可能导致这个区块链出现分叉，比如比特币与比特币现金（Bitcoin Cash），又或者以太坊与以太坊经典（Ethereum Classic）。

之所以第一、第二代加密币会出现分叉这样的问题，是因为它们没有一个规范来判断到底哪种分叉是更合理的。我们回到我们人类的社会当中，我们会发现人们大部分时候都有办法解决分歧，这是因为我们都有宪法，无论是中国还是美国还是别的国家。

所以，为了尽可能避免分叉问题，Cardano 正在设计一套类似宪法的规范，称为《Cardano 优化议案（Cardano Improvement Proposal）》，它将会在 2018 年 Q1 完成。它会通过一种能让机器理解的方式——也就是智能合约的方式来保证它的执行，IOHK 正大力研发当中，2018 年会有所公布。

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