# Cardano Research

> A.k.a. BlockChain 3.0

## The Cardano Team:
- Cardano foundation
- Emerge
- IOHK

## 與其他貨幣差別

- BTC - BlockChain 1.0 => 去中心化交易
- 只有簡單交易過程，無法為交易帶來附加價值
- 如果是條件附加的交易，就無法在 BTC 成立
EX: 做某件事，就拿到報酬的這種和約無法執行

- ETH - BlockChain 2.0 => 智能合約
舉例：自動販賣機，當選擇某個飲料，附上規定金錢，就給你飲料

1.0 和 2.0 都同時存在著三個問題，被稱為區塊鏈的三角難題：
* 可互通性（去中心化性），難題：幣和幣之間的流通需要交易所，但交易所是極度中心化，且不安全的，會需要受到政府監管，且可能會倒閉（FTX）

* 擴展性，難題：TPS( Transaction Per Second )、網路頻寬、數據儲存，
BTC 的 TPS 約為 4.6
ETH 的 TPS 約為 12-15 tps
這樣少量的交易頻率也造成擴展性難以提高

同時看看其他 porotoco
solona 的 TPS 約為 65000 tps
cardano 的 TPS 約為 250 tps

* 安全性，這點不管是 BTC 和 ETH 1.0 都靠著 POW 算力，很大程度的預防了，但缺點就是擴展性較慢，以及依靠算力帶來的手續費提升

### cardano 怎麼解決：

#### 安全性：
由 [Ouroboro](https://cardano.org/ouroboros/)（IOHK）提供[論文支持](https://iohk.io/en/research/library/authors/aggelos-kiayias/)並打造最基礎的 cardano 底層與基礎規則。

令人安心的是，為了避免造成像 terra luna 那樣的意外，他們還有一篇[災難恢復計畫](https://iohk.io/en/research/library/papers/cardano-disaster-recovery-plan/)，用以及時處理且彌補損失

#### 去中心化：
cardano 使用 POS 共識機制，Ouroboro 不使用傳統 POW 能源浪費以及過度依靠礦工算力去獎勵第一人的方式。

反而使用 POS(Proof of Stack) ，使用者可投入 ada token 進入 stack pool 來參與，裡面會隨機選出參與者去 host 新的節點。
> 投入這個 stack pool 會有平均 4.6% 的年化報酬。

你也可以透過的投票系統( catalyst 維持 )參與 cardano 生態的的決策，其中會將投入 stack pool 的一定金額拿來維護 cardano 本身運行

這讓 cardano network 得以平行發展，依靠發展更多的節點創造效能，而不是依靠一味的追求強大算力，這兩者之間的能源差距可以類比為國家和家庭的差異。

#### 擴展性
透過 Ouroboros 的技術支持，可以同時處理無上限的 epoch (依照定義，一年約為 73 epoch)

同時 cardano 的 hydra 側鏈系統，可處理極小的交易，因此這樣計算，基本上可以說 cardano 的 tps 為 2 million

### cardano 基礎運作原理

Ouroboros 通過將鏈劃分為 `epoch`（時期） 來處理 transaction blocks
> 1 epoch = 5 天

並更近一步將 `epoch` 分割為一個一個的 `time slot`(時間間隙)
> 1 epoch = 21600 slots， 1 slot = 20 秒

每一個 slot 選出一個 leader，負責向鏈添加新的區塊。

相應 ref: [透過 timestamp 定時簽名](https://iohk.io/en/research/library/papers/timed-signatures-and-zero-knowledge-proofs-timestamping-in-the-blockchain-era/)

為了保證鏈之間彼此產生 Adversarial attacks（對抗攻擊）去破壞協議，每個新的 slot leader 要將最新的幾個 node 視為暫時的，直到達成 prespecified number （一定程度）

這也稱之為 settlement delay （結帳延遲），是參與者之間彼此的安全機制

Ouroboros 定義了一個新的社會行為方式，以平衡個人和集體利益之間的理想平衡（透過博弈理論）

Ouroboros 同時激勵誠實的參與者，並抑制不誠實的行為，這是一個 network 能夠持續穩定發展的未來基礎

> TODO 透過 [論文](https://iohk.io/en/research/library/authors/aggelos-kiayias/) 找到支撐

## cardano 發展藍圖
用哲學命名，個時期的發展可以看[這裡](https://roadmap.cardano.org/zh-cn/)，並可透過[這裡](https://www.essentialcardano.io/development-update)隨時注意 cardano 開發的最新狀況

> 目前時間為 12/7，觀測目前應該還處於 Basho 階段，[報告請至](https://www.essentialcardano.io/development-update/weekly-development-report-as-of-2022-12-02)
>
> 其中內文提到正在優化 P2P 交易，並對於 block 的效能有足夠大的進展
>
> 錢包方面正在全力向 Cicero 遷移（不確定是不是 Meta 的新 AI）為什麼都要以哲學家命名 = =
>
> 智能合約方面正在優化 Plutus 的 script size 和完成 [SECP-256k1](https://www.freebuf.com/articles/database/165851.html) ( 一種算法，主要找出如何用最少的頻寬和儲存資源，且 key 的長度又很短的情況下，讓所有用戶都能夠應用在交易上)
>
> 最後說說社區運行，目前Project Catalyst 正在逐步的調整 投票複雜度和分配資金的重要性，讓基金能夠長久使用，同時提到 2023 s1 左右將推出新的 fund10。

1. Bryon：建立基礎和地基項目
2. Shelly：去中心化，允許持幣者參與 POS
3. Goguen：完成智能合約和支持多貨幣的分布帳本
5. Basho：優化擴展性和互通性
7. Voltaire：投票和財務系統，能夠使用手中持有的 share( POS 的 S) 投票

## cardano 應用
### Cardano Africa
cardano 與 Ethiopia 合作 Digital ID 系統（或者可以說社會實驗）

透過從小開始紀錄的學生每一項分數，不管是 醫學、科學、數學、體育等等，這讓學生不會有一試定終生的危險，最終可以依照觀測到的紀錄，在畢業後讓每個人都能做到合適的工作

### World Mobile Group
與 World Mobile Group 合作，提供非洲地區網路，讓其可以使用
defi 數位銀行的服務

# REF
https://www.youtube.com/watch?v=M0afOTNhBRg
https://www.youtube.com/watch?v=OeP7s9i2gHk
https://roadmap.cardano.org/en/
https://iohk.io/
https://www.essentialcardano.io/development-update