První generace blockchainu v čele s Bitcoinem odstartovala decentralizovanou finanční revoluci. Samotný blockchain má však mnoho nedostatků, které jsou z uživatelského hlediska horší než to, co nabízejí tradiční finanční služby. Nestálé poplatky, v podstatě téměř žádné soukromí, nejistá dlouhodobá ekonomická udržitelnost, tendence k poklesu decentralizace a další věci. Možná vás překvapí způsob, jakým Cardano tyto nedostatky řeší, nebo jak je tým IOG plánuje řešit v budoucnu. Úspěch Cardana nezávisí na jedné super cool funkci, kterou bude chtít každý používat, ale na mnoha drobných detailech, které dohromady vytvoří pevný základ pro finanční služby.
TLDR
Ouroboros Leios udělá z Cardana inkluzivní blockchain přístupný i chudým. Pokud se uživatelům podaří zadat transakci, tak se pravděpodobně dostane do bloku. Poplatky se budou platit v tokenech. Staking je ekonomicky dostupný pro každého. Konsensus zůstává v rukou stakerů, protože Cardano má likvidní staking. PoS ve stylu Nakamoto je robustnější než mnoho protokolů BFT. Distribuované aplikace umožní stakerům udržet si kontrolu nad ADA i při používání DeFi. Navíc se tím sníží koncentrace aktiv na několika málo adresách. Midnight se postará o soukromí. Vysoká užitná hodnota zajistí ekonomickou udržitelnost. Tyto a další vlastnosti udělají z Cardana bezkonkurenční finanční a sociální platformu. Stačí pokračovat v implementaci nových funkcionalit.
Pevné poplatky
Ve finančním světě není nic horšího než nejistota. Volatilita je nepřítelem podnikání a použitelnosti. Uživatelům je jedno, že místo v bloku je vzácný zdroj, a pokud je poptávka vysoká, musí platit vyšší transakční poplatky. Pokud by poptávka byla dlouhodobě vysoká, transakční poplatky by pravidelně atakovaly ATH.
Tržní mechanismus poplatků (tento model kopíruje mnoho projektů) řeší poptávku po blokovém prostoru velmi neefektivně. Nikoliv z pohledu protokolu, ale z pohledu běžných uživatelů, kteří alternativu blockchainu přirovnávají k bankovní službě s nízkými a stabilními poplatky.
Představte si, že poplatek za bitcoinovou transakci je 5 Satoshis a během týdne se dostane na 50 Satoshis nebo velmi snadno na 500 Satoshis. Během relativně krátké doby je Bitcoin pro mnoho uživatelů v podstatě nepoužitelný. Otevřít a zavřít kanály Lightning Network (LN) není snadné, takže druhá vrstva problém také příliš neřeší. LN je primárně vytvořen pro mikroplatby, takže nemá smysl platit 50 USD za otevření kanálu s 50 USD. Pokud jste si otevřeli kanál za 10 Satoshů, nechcete ho přece zavírat za 500 Satoshů.
Nestálost poplatků a předpověď, že někdy v budoucnu bude běžné platit za transakci s bitcoinem 1000 Satoshis, není pro mnohé pozitivní vyhlídkou. Pokud chcete nad Bitcoinem vybudovat skutečný byznys, tato nejistota vás od toho odradí. Nemůžete předpokládat, že lidé budou platit 50 USD za službu jen proto, aby mohli používat blockchain.
Cardano má fixní poplatky za on-chain služby. To znamená, že za běžnou transakci zaplatíte přibližně 0,17 ADA v závislosti na její velikosti. Cardano zpracovává transakce podle zásady “kdo dřív přijde, ten dřív mele”, protože je to spravedlivější. Podobné transakce mají stejný poplatek, takže neexistuje žádný ekonomický důvod vybírat si transakce s vyšším poplatkem. To je o něco lepší, ale poplatky jsou stále volatilní, protože jsou navázány na kurz ADA vůči USD. Poplatky za transakce jsou stabilnější, než můžeme vidět v případě Bitcoinu nebo Etherea, ale pokud poroste tržní hodnota ADA, porostou i poplatky.
Současná vyšší stabilita poplatků má tu nevýhodu, že pokud bude Cardano nadužíváno, budou některé transakce odmítnuty a uživatelé je budou muset zadávat znovu. Navíc se ukazuje, že trh s poplatky je pravděpodobně nejlepším možným řešením, jak co nejvíce demokratizovat přístup k blokovému prostoru (ovšem pouze pro bohaté) a zajistit dostatečný zisk sítě, což je důležité v kontextu dlouhodobé ekonomické udržitelnosti.
Jak zajistit, aby Cardano bylo inkluzivní, tj. ekonomicky dostupné pro všechny, a poplatky stabilní, tj. předvídatelné do budoucna?
Vysoké poplatky mají jediné možné řešení, a tím je vyšší škálovatelnost blockchainu. Tým IOG bude škálovatelnost řešit prostřednictvím implementace Ouroboros Leios PoS (vstupní endorsery), což je pravděpodobně jeden z nejlepších návrhů v celém blockchainovém odvětví.
Dalším významným vylepšením bude stupňovitá tvorba cen (tiered pricing). Dokument o stupňovitých cenách navrhuje rozdělení blokového prostoru do úrovní. Každá úroveň bude mít jiné zpoždění vypořádání a jiný poplatek. Počet vrstev spolu se zpožděními a poplatky v každé vrstvě se bude automaticky upravovat v závislosti na aktuální poptávce. Víceúrovňové ceny budou využívat rozmanitost provozu, aby Cardano bylo více inkluzivní. Zároveň umožní uživatelům a aplikacím přiřadit transakcím prioritu.
Ideálním řešením by bylo navázat poplatky za služby na řetězci na kurz dolaru v první úrovni. Uživatelé by si mohli spočítat, kolik přibližně zaplatí za používání Cardana, pokud provedou například 10 transakcí na řetězci za měsíc. Bylo by to dobré i pro podnikání.
Babel poplatky
Dalším vylepšením týkajícím se poplatků za on-chain služby bude funkce Babel Fees.
Tato funkce umožní uživatelům platit transakční poplatky v tokenu, který mají ve své peněžence a který chtějí poslat protistraně. Uživatelé tak mohou Cardano používat například pro stablecoiny a nemusí držet mince ADA. To může zjednodušit onboarding nových uživatelů DeFi a RealFi, protože si budou moci nainstalovat peněženku a přijímat na nich stablecoiny a následně je odesílat, aniž by museli používat ADA jako GAS. Může se to zdát jako drobnost, ale ve skutečnosti je to velmi silná funkce například pro herní průmysl.
Cardano nepotřebuje pro ražbu a převod tokenů inteligentní smlouvu, protože je navrženo tak, aby mělo nativní tokeny. Přenos tokenů probíhá přímo prostřednictvím protokolu Cardano, což je z hlediska výpočetních prostředků podobné jako posílání mincí ADA. Operace s tokeny budou na platformě Cardano vždy efektivnější než na platformě Ethereum, protože přenos prostřednictvím chytrého kontraktu je méně efektivní, a tudíž nákladnější.
Dodejme, že tokeny lze razit také na Bitcoinu prostřednictvím standardu BRC-20. To je nejméně efektivní existující řešení, které nemůže konkurovat tomu, co umožňují platformy chytrých smluv.
Vliv škálovatelnosti na přijetí
První generace blockchainu, zejména Bitcoin, není dobře škálovatelná, protože má velmi dlouhou dobu bloku a velikost bloku je omezena rychlostí distribuce dat po internetu.
V tuto chvíli není jisté, zda se škálovatelnost podaří plně vyřešit na druhé vrstvě (L2). Z našeho pohledu je to nepravděpodobné, protože řešení L2 budou vždy závislá na L1 pro vypořádání a on-chain poplatcích. Zapojení velkého počtu uživatelů může být bez vyšší škálovatelnosti L1 velmi obtížné, ne-li nemožné.
Vyšší škálovatelnost je velmi důležitá v kontextu dlouhodobé ekonomické udržitelnosti blockchainu, protože lidé budou spíše platit nízké poplatky než vysoké.
Každá blockchainová síť musí mít dostatečný zisk pro svou bezpečnost. Pokud síť neškáluje, musí malý počet uživatelů platit vysoké poplatky. To znamená, že pro většinu uživatelů nebude síť ekonomicky ani technicky dostupná (jakmile se mem-pool zaplní, musí síť podle určitých pravidel některé transakce vyřadit).
Pro blockchain je mnohem výhodnější, pokud má vysokou propustnost a dokáže zpracovat velký počet transakcí. Takový blockchain může mít stejný nebo dokonce vyšší zisk a zároveň spokojené uživatele platící nízké poplatky za transakce, které se vždy dostanou do dalšího bloku.
L2 řeší škálovatelnost, ale často na úkor bezpečnosti L1. Nebo L2 může řešit škálovatelnost, ale onboarding je pomalý a drahý kvůli L1, takže L2 je v podstatě nedostupný.
Většina současných L2 navíc nezdědila decentralizaci a bezpečnost L1. Týmy se často potýkají se znovuobjevením decentralizovaného konsensu, protože L2 často běží pouze na několika uzlech nebo dokonce na serveru.
První generace blockchainu využívá konsensus PoW, jehož bezpečnost je založena na vysoké spotřebě energie. Ekonomická udržitelnost je velmi nejistá a během několika půlemé může začít klesat bezpečnost. V kombinaci s nízkou škálovatelností bude nízká i užitečnost (přenos hodnoty).
Cardano využívá konsensus PoS. PoS je o více než 99 % méně náročný na spotřebu energie a zároveň stejně nebo dokonce více bezpečný. Obecně však PoS automaticky neškáluje lépe než PoW, protože je možné pouze zkrátit čas bloku, ale není možné nijak výrazně zvětšit jeho velikost. Škálovatelnost lze zvýšit v řádu několika desítek. To je nedostatečné, pokud má blockchain používat řekněme 10 % populace a každý uživatel by měl poslat alespoň jednu transakci denně.
Z našeho pohledu je důležité, že tým IOG plánuje zlepšit škálovatelnost Cardana prostřednictvím Ouroboros Leios. Nevěříme, že problém škálovatelnosti lze vyřešit pouze prostřednictvím L2, pokud nemá být obětována decentralizace a bezpečnost.
Rozhodně je lepší se na budoucnost připravit a být připraven, než čekat, až budou lidé chtít blockchain používat, a být nepříjemně překvapen. Cardano by mělo být připraveno k masovému přijetí během několika let, aniž by bylo nutné obětovat vysokou úroveň decentralizace a bezpečnosti.
PoS je obrovskou inovací nejen v kontextu snižování spotřeby elektřiny, ale hlavně z hlediska dlouhodobé ekonomické udržitelnosti. První generace PoW sítí mohou teoreticky dosáhnout bodu, kdy přestanou být bezpečné. PoS blockchainy může potkat podobný osud, ale jejich šance na přežití jsou vyšší, protože je pravděpodobnější, že vybrané transakční poplatky budou dostatečné k zajištění bezpečnosti.
Cardano se snaží vyřešit problém s rozpočtem na bezpečnost prostřednictvím škálovatelnosti a užitečnosti služeb DeFi. Jedno souvisí s druhým. Aby bylo možné přijmout služby DeFi, musí se platforma škálovat.
Škálovatelnost je důležitá zejména pro uživatele, kteří posuzují blockchain v porovnání s tím, co dokáží finanční služby. Konkrétně posuzují vlastnosti, jako je rychlost transakcí, spolehlivost a poplatky. Pokud se některá síť zahltí, spolehlivost klesá, vypořádání může trvat dny a poplatky prudce rostou. Kvalita všech řešení L2, včetně custodial služeb, je přímo závislá na L1. Proto by se neměla podceňovat potřeba škálovatelnosti L1.
Kvalita peer-to-peer služeb
Cardano přineslo do oblasti chytrých smluv mnoho inovací. Prvním významným hráčem je Ethereum, které definovalo standard. Přestože mnoho projektů kopíruje Ethereum Virtual Machine (EVM), má tento standard mnoho nedostatků, nebo řekněme nevýhod.
Ethereum jako první přišlo s modelem založeným na účtech. Transakce jsou interpretovány jako události, které mění globální stav. Předchozí stav se stává nedílnou součástí dalšího výpočtu nového globálního stavu. V modelu založeném na účtech jsou všechny účty stavové. Přechod do nového stavu vyžaduje, aby byl globální stav dočasně uzamčen. Tento mechanismus vyžaduje, aby bylo během ověřování zachováno pořadí transakcí v bloku. Transakce musí být zpracovávány postupně. Není možné je zpracovávat paralelně.
EVM má značnou výhodu pro vývojáře, kteří se nemusí starat o souběžnost. Pro uživatele však přináší několik nepříjemností.
Není možné předem lokálně zkontrolovat, zda se transakce do bloku dostane, nebo ne, protože kontext (globální stav po zpracování všech předchozích transakcí) není zjevně k dispozici. Může se stát, že transakce není platná, když se ji uzel pokusí do bloku zařadit. Za neúspěšnou transakci však musí zaplatit poplatek. To navíc komplikuje sestavování chytrých kontraktů a lze to považovat za plochu pro útoky. Vzhledem k nutnosti řazení transakcí existuje hlavní vektor útoku známý jako Miner Extractable Value (MEV).
Cardano převzalo účetní model Bitcoinu a tým IOG jej vylepšil. Byl vytvořen model Extended-UTXO (E-UTXO).
Model E-UTXO má vyšší expresivitu programovatelnosti při zachování všech výhod modelu UTXO Bitcoinu.
E-UTXO nabízí některé výhody oproti modelu založenému na účtu. Zejména větší bezpečnost při provádění chytrých kontraktů (skriptů Plutus), předvídatelnost poplatků, lokální ověření zajišťující, že transakce budou po odeslání (velmi pravděpodobně) přijaty, a přirozeně fragmentovaný stav blockchainu. To umožňuje paralelizaci při zpracování transakcí.
Při zpracování transakcí a skriptů není jejich pořadí v bloku důležité. Není třeba brát v úvahu předchozí výsledky provedení. Neexistuje žádný sdílený globální stav.
To má pozitivní vliv na škálovatelnost v řetězci. Ouroboros Leios by nebylo možné navrhnout bez modelu E-UTXO. Paralelizace je důležitá jak pro ověřování transakcí, tak pro provádění chytrých kontraktů. Obojí lze zpracovávat nezávisle, tedy paralelně. V důsledku toho existuje menší plocha pro útoky.
Ačkoli to může znít příliš technicky, má to konkrétní výhody pro uživatele, kteří předem vědí, zda se jejich transakce dostane do bloku (determinismus) a jaký bude poplatek. Transakce nezůstane nezpracována jen proto, že poplatek je nižší, než uzel, který blok vytváří, v danou chvíli očekává. Vyšší spolehlivost a menší prostor pro útoky jsou významným posunem v implementaci decentralizovaných aplikací.
Model E-UTXO umožňuje implementaci aplikací, které nelze vytvořit pomocí modelu založeného na účtech. Mnoho aplikací na platformě Cardano kopíruje design aplikací EVM. Vývojáři zatím nevyužili plný potenciál E-UTXO.
Mnoho dApps používá více adres, na kterých jsou soustředěna aktiva. Uživatelé na tyto adresy posílají aktiva, například když chtějí poskytnout likviditu AMM DEX. Hlavními nevýhodami této konstrukce jsou koncentrace aktiv a omezená kontrola uživatelů. Aktiva na adresách aplikace se řídí pravidly chytrých smluv. Pokud někdo získá kontrolu nad aplikací (hacker, ale může to být i tým), získá v podstatě kontrolu nad aktivy.
Vysoká koncentrace aktiv na adresách může být problémem pro škálovatelnost a je v rozporu s duchem decentralizace. Aktiva nejsou řízena přímo lidmi (týmem), ale chytrými smlouvami. V kontextu důvěry však mohou být ve hře administrátorské klíče nebo nějaká forma DAO.
Pro sítě PoS je obzvláště nebezpečné, pokud někdo získá kontrolu nad velkým množstvím nativních mincí (ADA, ETH atd.). V ideálním případě by si stakeři měli zachovat kontrolu nad delegováním (konsensuální rozhodovací pravomoc) i při používání aplikací.
Je možné toho dosáhnout?
Díky modelu E-UTXO je možné uvažovat o vytváření distribuovaných aplikací na platformě Cardano. Jedním z diskutovaných konceptů je použití tzv. tokenů Beacon, které zjednodušují dotazování na data v řetězci tím, že je efektivně označují. Díky tagování lze k datům snadno přistupovat prostřednictvím rozhraní API mimo řetězec. Tokeny Beacon se používají k označování dat podle požadavků aplikační logiky. Aplikace může označovat adresy, UTXO nebo transakce. Aplikace v podstatě chytře kombinuje ražení tokenů pro definování toku. Lze tak dosáhnout komplexní aplikační logiky.
Distribuované aplikace jsou odolné vůči cenzuře, protože uživatelé si po celou dobu používání aplikace zachovávají kontrolu nad aktivy a komunikují pouze s protistranou (nedochází ke sdružování aktiv). K provozu není zapotřebí žádná třetí strana, protože skripty jsou plně peer-to-peer. Nejsou potřeba žádné další tokeny pro správu. Velkou výhodou je, že distribuované aplikace jsou ze své podstaty souběžné bez ohledu na rostoucí počet uživatelů. Adresy uživatelů mohou sloužit jako ID uživatelů.
Koncept distribuovaných aplikací není stále dostatečně prozkoumán. Vývojáři musí změnit své myšlení a začít uvažovat jinak, než byli zvyklí v případě EVM. Cardano se v mnoha oblastech výrazně liší od Etherea a umožňuje využití inovativních konceptů.
Liquid staking a decentralizace
Vzpomínám si na dobu, kdy se říkalo, že při stakování mince ji musíte na určitou dobu uzamknout. To ale nedává smysl, protože uzamčené mince nelze používat. Ale uživatelé chtějí mince používat k platbám nebo v DeFi.
Cardano má nativní liquid staking. To znamená, že uživatelé mohou stakovat přímo ze své peněženky a mince ADA mohou kdykoli utratit. Cardano nezamyká mince a nemá slashing.
Je možné sázet doslova několik mincí ADA, takže se na decentralizaci sítě Cardano může podílet kdokoli.
To je z uživatelského hlediska velká výhoda, když uvážíme, že těžba PoW je dnes pro běžné lidi nedostupná (v mnoha zemích v podstatě nerentabilní). Staking na Ethereu vyžaduje, abyste měli alespoň 32 ETH, nebo využili třetí stranu pro výměnu ETH za tokeny. Kompromis v decentralizaci je nutný.
Decentralizace blockchainových sítí se bude zvyšovat pouze tehdy, pokud poroste počet zúčastněných osob. Účast na těžbě PoW klesá již několik let po sobě. Objevují se těžařské společnosti s rostoucím podílem na celkovém hashrate. Více než 50 % bloků produkují pouze 2 dominantní bitcoinové pooly.
V síti Cardano produkuje bloky více než 1200 poolů (existují MPO) a počet stakerů bude pravděpodobně časem růst (trend je zatím pozitivní).
Je důležité zmínit, že Cardano používá konsensus PoS ve stylu Nakamoto, což je velmi podobný mechanismus, jaký se používá v Bitcoinu. Pokud uzel v síti Cardano vytvoří platný blok, bude tento blok přijat bez ohledu na to, kolik uzlů je právě v provozu. Ostatní uzly v síti o novém bloku přímo nehlasují, ale pouze ho validují (a pokud je platný, tak ho přijmou). V případě nějakého závažného problému se síť nezastaví, i když je velký počet uzlů nedostupný. Pokud uzel, který se stane vedoucím slotu, právě funguje, může vytvořit platný blok.
Mnoho sítí používá určitou formu konsensu BFT. Protokoly BFT dosahují konsensu hlasováním o každém bloku před jeho přidáním. Každý navržený blok musí být schválen 2/3+ hlasů, aby mohl být přidán do blockchainu. Po přidání se blok může stát konečným.
Nevýhodou je, že jakmile 1/3 uzlů neočekávaně odejde z provozu, síť v podstatě není schopna vytvořit konsensus. Navíc pokud útočník získá ⅓ rozhodovací pravomoci, získá v podstatě kontrolu nad sítí. V případě Cardana (a Bitcoinu) musí útočník získat kontrolu nad polovinou zdrojů (mincí ADA nebo hashovací rychlosti).
Soukromí
První generace blockchainu je pseudoanonymní. To v podstatě znamená, že kdokoli může anonymně vytvořit novou adresu blockchainu. Jakmile jsou na tuto adresu přesunuta aktiva, transakce s touto adresou bude v blockchainu navždy dohledatelná. Pokud bude možné adresy spojit s konkrétními uživateli (a to se děje kvůli regulačním požadavkům), stane se blockchain v podstatě veřejnou databází transakcí, včetně možnosti dohledat osoby, které transakci provedly.
Transparentnost je dvousečná zbraň. Většina uživatelů nechce, aby jejich finanční transakce byly veřejné. Totéž platí pro podniky, kterým zákon zakazuje zveřejňovat určité informace.
Oblíbená řešení státních kanálů L2 často problém zcela neřeší, protože i když jsou transakce například v sítích Lightning Network nebo Hydra anonymní (probíhají pouze mezi účastníky otevřeného kanálu), otevření a uzavření kanálu vyžaduje transakci na řetězci.
Cardano bude mít Midnight sidechain, který bude chránit soukromí uživatelů, a to dokonce takovým způsobem, že bude možné dodržovat předpisy (prokazovat konkrétní skutečnosti), aniž by bylo nutné odhalovat identitu uživatelů.
Závěr
Noví uživatelé nebudou blockchain používat proto, že jde o jinou technologii, ale proto, že bude mít lepší vlastnosti než stávající služby. Nebuďme naivní a neočekávejme, že lidé masově přijmou technologii, která je bude nutit platit vysoké poplatky, má nepřátelské uživatelské rozhraní a navíc mohou přijít o své peníze v nespolehlivé službě DeFi.
V současné fázi je nutné pokračovat v zavádění technologií a více se zaměřit na skutečné potřeby uživatelů. Lidé se nezajímají o konsensus v síti, ale o možnost zajistit si pasivní příjem prostřednictvím stakingu. Lidé se nezajímají o název protokolu, ale o rychlost a poplatek za mezinárodní transakci. Lidé se nezajímají o decentralizaci, ale bude jim záležet na tom, aby jejich finanční transakce byly veřejně dostupné.
Týmu IOG se podařilo vyřešit mnoho technologických nedostatků, které se projevily u první a druhé generace blockchainu. Na mnoha věcech se v současné době pracuje. Výzkum stále probíhá. Cardano nebude nikdy dokončeno. Přesnější je říci, že Cardano se bude neustále vylepšovat.
Tento článek napsali Cardanians s podporou Cexplorer.
Přečtěte si článek v AJ: https://cexplorer.io/article/cardano-handles-the-shortcomings-of-first-generation-blockchain