卡爾達諾（Cardano）是一個智慧合約平臺，官網對其的介紹是卡爾達諾是一個分散且公開的區塊鏈，也是ㄧ個加密貨幣專案，而且是完全開源的。卡爾達諾正在開發一個智慧合約平臺，旨在提供比以前開發的任何協議更先進的功能。它是第一個從科學哲學和以研究為首驅使導向，進而演變而來的區塊鏈平臺。開發團隊由全球專業工程師和研究人員組成。簡單來說卡爾達諾（Cardano）和以太坊一樣，是一個智慧合約平臺，是一群由科學家帶領的專案，其對於共識、演算法、合約、激勵等區塊鏈功能的嚴謹性是空前的，基本上只要是主要的演算法都有論文支撐，而論文的背後則是數個科學家的研究結晶。透過對卡爾達諾的研究中可以發現，該專案用了大量數學方法來解決PoS中遇到的問題，而且驗證極其嚴謹，同樣的問題在其他專案中可能是透過人為規則來進行約束的，相對來看，卡爾達諾可能是最具有科學哲學精神的專案，但這也意味著這個專案如果想從研究成果到現實實現，需要不少的時間。Cardano是2016年的專案，作為一個智慧合約平臺，它面對的對手同樣是以太坊， 還有比它還要早期一點的Tezos。當然，還有無數的後起之秀。特別在2019年大量公鏈專案上線主網的情況下，智慧合約平臺面臨的競爭都是空前的。我們來看看開發Cardano的團隊。Cardano由3家公司/團隊在主導，IOHK，Emurgo和Cardano基金會。IOHK主要負責技術開發，Emurgo負責專案推廣，基金會負責監督進展，我在下面主要講到的Cardano主要是IOHK負責主導的技術開發，其他兩個公司/團隊的進展不會涉及。IOHK裡面集合了大量的博士，教授以及科學家，它的CEO是Charles Hoskineson，也是大名鼎鼎的區塊鏈先驅，先後從事過位元股（Bitshares），以太坊（Ethereum）的開發工作，和Daniel Lamier（BM）和Vitalik Bertain都有過交集，現在主導Cardano的技術開發。

中國社羣喜歡把Charles Hoskineson稱為老查，老查很喜歡社交媒體，現在基本成為了Cardano的封面人物，經常會在推特上看到他的發言，是個很極客的人。代幣情況Cadano的代幣符號為ADA，總量450億，已經發行311億，剩餘138億左右會在鑄幣的過程中產生。對於ADA的持有者來說，整個社羣有一個國庫，整個國庫有一部分未鑄幣的幣和手續費貢獻一起形成，國庫用於後續的社羣的可持續運營。在已經發行的311億ADA中，初始一部分分發給了Cardano團隊（3家）20%，其他是用眾籌的方式來發行的，眾籌分4期，都在亞洲區域內募資，從日本啟募，隨後在韓國，中國，越南，菲律賓等亞洲國家都有進行募資。4期募資後，總體持幣人數以日本人最多，持幣人有9402個，佔總量94.8%，中國持幣人有158個，佔總量1.38%（後二級市場上的買賣應該打亂這種分佈形式，但總的來說應該還是以日本持有量居多）。而剩餘的138億ADA會議獎勵的方式發放給Staking的持幣人，維護整個網路的可持續發展。獎勵以每一年存量的5%的方式分發，比如第一年是6.9億（138億的5%)，第二年是0.395億（6.9億的5%）。

發展路線（Roadmap）2017年10月，Cardano上線了主網，該主網並未實現理想中的全部功能，只實現了基本功能，如轉賬，預設委託等，目前可以在瀏覽器下檢視出塊資料和交易資料，該網路被稱之為測試網階段。Cardano的網路分3個節點啟動，分別是測試網階段，引導階段和獎勵階段。測試網階段，也就是現在的階段，引導階段是過渡階段，為了防止PoS共識啟動時，大量幣無法Staking，導致網路網路的安全問題。引導階段結束後，就會過渡到獎勵階段，也就是我們所說的PoS共識階段——一個真正由社羣運營維護的去中心化的網路（目前的節點都是有官方的團隊來維護的，是一個完全中心化的網路），獎勵網路的第一個版本會在2019年的Q1上線。Cardano是目前我看到最多個測試網的專案，每個功能都在專門的測試網上測試，比如智慧合約，比如PoS共識等等，一共有5個，分別是：· Byron ：目前Cardano主網的測試網· Shelley ：包含委託，礦池等保證主網去中心化功能的測試網

· Goguon ：智慧合約測試網· Basho ：旨在提高效能的測試網· Voltaire ：旨在實施鏈上治理的測試網目前執行的網路是Byron，使用的PoS演算法是Ouroboros，預計2019年Q1 Shelley會上線，該網路使用的PoS共識是Ouroboros的升級版本Ouroboros Praos。而其他測試網正式上線的時間還沒有公佈。為什麼會有這麼多的測試網，這和卡爾達諾的設計哲學有關係。主鏈只充當結算作用，只支援極少的功能，如ADA的儲存和交易，而其他的治理、智慧合約，效能側鏈都是在其上層來搭建的。以此來保持足夠的簡單來達到安全，這也是為什麼卡爾達諾的主網叫做是卡爾達諾結算層的原因了（Cardano Settlement Layer，CSL）設計哲學

上面說到了，Cardano的設計是基於論文的，所以該專案充分考慮到了架構設計的問題。從設計哲學上來說，卡爾達諾的設計哲學滿足4個重要指標· Sustainability 持續性· Interoperability 互通性· Scalability 可擴充套件性· Upgradability 可升級性Sustainability指的是一個區塊鏈專案可以在去中心化的社羣組織下，要“存活”足夠長的時間，而Cardano的PoS設計就是用來滿足此專案標的，Ouroboros不需要消耗能源，持幣人可以維護整個網路穩定，以此來使得Cardano成為主流。

互通性，可擴充套件性和可升級性由Cardano的側鏈系統來完成，側鏈系統可以和主鏈產生互通性，同時支援足夠的靈活性、可升級性和可擴充套件性，保持主鏈足夠簡單，安全。主鏈的功能及其有限，大部分功能有側鏈來完成，主要的智慧合約都在側鏈來完成。執行目前主網已啟動，執行的PoS演算法是Ouroboros，在Shelley上線後，演算法升級為Ouroboros Praos。Shelley啟動後，持幣人透過Staking來參與整個網路的執行。為了是整個網路計算更加高效（如Coin Tossing之間的互動），Cardao為Staking設定了一定的門檻，即允許礦池的出現，接受持幣人委託，來維護整個網路的執行，每個礦池的門檻是2%的持幣量（2%還未確定）。理想情況下，100個礦池是合適的。當然，這些引數都不是定死的，目前這些引數還未確定，主網啟動時，可以寫在創世區塊中，後期可以修改。效能目前，Cardano的每個Slot之間的時間間隔是20s，主鏈吞吐量（TPS）未知，側鏈效能還在測試網當中，也還未確定TPS。主鏈的吞吐量較低，因為在Ouroboros的共識當中，一個Slot一個塊，每個Slot需要選舉一名出塊人，隨機選出出塊人依賴於每輪週期隨機種子的計算，該種子的計算由多輪資料交換產生（此種計算叫多方計算MPC--Multi Party Computation）。如果在Cardano中的出塊候選人非常多，這種計算會呈現指數級的增長，這樣會延遲效能，所以我們看到在Cardano中，出塊候選人假設的合理區間是100個左右，這應該是效能和去中心化兩者之間的一個平衡值。

當然，在Cardano的效能方案當中，側鏈才是最重要提高效能的方式，主鏈只作為保證安全的結算層。激勵目前Cardano的總體代幣上線是450億，目前已經分發出去大部分，剩餘133億ADA作為激勵池總資金，每年以激勵池剩餘量的5%作為當年出塊人激勵總量。預計從2019年Q2開始，ADA的激勵總量為7億，到2020年Q1開始，則是6.65千萬，以此類推。和大部分PoS共識公有鏈一樣，Cardano同樣遵循PoS前期激勵需要足夠大的原則。我在寫這篇文章是，Cadano新一版本的結算層網路Shelly還沒有上線，所以具體的激勵機制並未明確，目前能基本確定的有以下3種出塊：指出塊人在確定高度是出塊，打包交易

投票：指出塊人投票更新系統MPC：指出塊人參與MPC計算其中，大部分的激勵會集中在出塊上，但一個塊的激勵具體是多少ADA，Staking的獎勵，Staking的鎖倉時間等等，目前也並沒有能明確。懲罰Cadano沒有抵押和懲罰機制，對於PoS出現的問題（比如Nothing at Stake，分叉等，在第9章節中已經具體講PoS的所有問題及各個PoS鏈對應的解決辦法），全都由共識解決了，準確來說，是用共識中的數學機制來保證了。如果一定要說懲罰，那麼Cardano的懲罰和Bitcoin的方式很像，那就是丟失了你本應該獲得的獎勵。由於Cardano沒有抵押金-Slash的機制，所以不誠實的出塊人有不良行為時，也不會被扣除抵押金，因為無抵押金可扣。轉而代替的是扣除你應該獲得的出塊的權利，這樣本應該屬於你的出塊獎勵也拿不到了。

出塊人Cardano中的出塊人相當於Bitcoin中的礦工，只不過職責略微不同。Cardano把物理時間分為週期，每個週期有多個槽，每個槽對應一個塊（Block），每個塊對應有一個出塊人（Slot leader），想要成為Cardano中的出塊人，持幣人需要直接宣告（Staking）或者透過委託（Delegate）方式成為準驗證候選人，準驗證候選人的持幣量還需要大於2%才能成為真正的候選人（這裡的2%候選人持幣量佔整體幣量的比例，目前未確定具體的數值）成為真正的候選人後，系統會透過選舉的演算法來選出每個週期（Epoch）每個槽（Slot）的出塊人（Slot leader）。通常在本週期內的選舉會決定下一個週期的出塊人，Cardano的演算法當中，一個週期分為3個部分，第一部分為所有出塊人隨機種子的提交期，第二部分為出塊人披露種子的披露期，第三部分是出塊人用種子披露的方法來恢復統一種子的恢復期。3個部分決定了隨機種子生成，該隨機種子會用於下個週期的出塊人選舉。所以在此週期結束的時候，我們就能知道下一個週期的出塊人了。每個槽對應的塊可以為空，但是整個週期內，必須有大於50%+1的塊被生成出來。如何保證必須有50%+1的塊被生產出來呢？Cadano相信大部分人是誠實的，所以每個週期裡面，必然會有超過50%+1個塊被生產出來。當然，如果出塊人（Slot leader）在該出塊的時候掉線，或者沒有把隨機種子披露，那麼他在下個週期（Epoch）開始時，將不會有參與選舉的權利，直到下下個週期的時候才能再次參與。這樣的懲罰機制也會保證整個網路的順利進行。出塊人負責生成新的區塊，驗證交易並打包交易到新的區塊當中去，參與投票，隨機種子的多方計算等，這些工作完全後會獲得系統的獎勵。接受委託的出塊人需要自己制定委託手續費，後將獎勵按比例分給委託使用者，以此一起獎勵參與網路維護的委託人。

持幣人Cardano中的委託人是那些無法自成為出塊人的持幣人，這些持幣人可能因為持幣量門檻，或是沒有技能，時間等，無法自己來成為一個出塊人，他們可以選中將自己的權利授權給出塊人，讓出塊人代表自己的權利來維護系統，從而獲得獎勵。而委託人參與到維護系統中來也是因為Cardano本身的激勵。Cadano系統會對Staking的持幣人（無論是委託的Staking還是自身的Staking）以ADA的代幣作為激勵手段，只要是滿足激勵手段的都會得到按比例的激勵。假如你有1%持幣量，那麼你將會獲得系統激勵池中1%的代幣激勵機會，只要你順利完成了規定的動作，那麼你將會獲得這1%激勵裡面的絕大多數。當然，如果是委託的Staking，少部分費用需要支付給代理人。鏈上治理

有一個影片很好的講解了Cardano的鏈上治理Cardano的鏈上治理稱為是流動性的民主權（Liquid Democracy），相對的是現實世界中直接的民主權（Direct Democracy）。現實世界中，民主決議通常是透過投票來決定的，由於投票的群體過大，有了代表的出現，代表替代群體對提議進行表決，所有的流程都有中心化機構來處理，包括結果執行，這是中心化的處理方式。在去中心化的世界裡面，Cardano想要讓民主變得更靈活，同時讓投票的結果更加理想（群體的投票只會使投票結果趨於中庸），持幣人為Cardano裡面最小投票單位（需要達到一定的持幣量門檻），任何人都可以發起提議，在任何提議中，任何人都可以宣告成為這個提議的投票人/專家/，並可以透過社交媒體獲得代理投票權。同時Cardano支援代理投票權的多層轉移，利用人際網路關係，找到最合適的投票人，共同將最合適的投票結果投出來。Cardano為了激勵整個系統的投票率，留有一個獎勵池作為激勵。同時為了整個投票結果更加完善，Cadano把投票人群進行區分，變成專家和投票人，並且支援投票人將投票權代理給專家。任何人都可以宣告成為這兩種人，並可在社交網路上為自身專業性進行背書，投票人或者專家都可以按投票權重（Voting Power）獲得激勵。投票人是自己直接投票的人，專家指可以接受委託投票權的人，投票委員是促使整個投票過程，結果到執行的監督人。委員會的選舉和出塊人的選舉類似，都是按照持幣量的比例來隨機選出。Cardano的激勵體系，獎金池會給投票人、專家和投票委員給與獎勵，如果其支援的專案被最終獲得資助，那麼對應的投票人也會獲得獎勵。獎勵的大小按照投票時候的存款（Deposit）比例來分配。投票直接投票可以獲得獎勵，專家透過幫助委託投票人投票也可以獲得獎勵，這樣投票變得更加靈活。

整個投票分為3個階段· 投票準備階段：準備階段中，可以接受提議，註冊成為投票人或者專家，選舉委員會成員等· 投票階段：投票人可以直接投票也可以委託給專家投票，所有投票分為贊同，反對和中立· 公佈結果階段：由選舉委員會將投票結果公佈，並監督執行3個階段持續一定的時間，比如1個星期，結束時，按照系統獎金池中的資金情況，決定當期的資助專案，專案按照表決透過率從高到低排序，系統依次資助從高到低的專案，當系統資金不足時，會出現投贊同票大於投反對票的專案也不會得到資助。截止我寫著本書時，Cardano併為完成實現這個專案的鏈上治理，以上的所有描述都基於當前的論文。

問題目前Cardano的問題比較公開，很多投資人也比較心知肚明。· 科學化的嚴謹，開發進展太慢· 大戶嚴重的問題· 基金會醜聞（拿錢不辦事）科學化的嚴謹，即是好處也是壞處。而關於ADA籌碼集中的問題，社羣曾經深刻討論過這個問題，但似乎沒有太好的辦法。還有一個就是2018年底鬧的沸沸揚揚的基金會拿錢不辦事的事情，目前的進展已經透過社羣請願罷免了基金會主席，事情也算告一段落，但印象中，但凡基金會的錢一多，就會變得好吃懶做，這也是目前很多區塊鏈專案基金會的通病了。

未來Cardano算是整個區塊鏈世界的一股清流，學術成風，嚴謹的科研態度值得被人們尊敬。很多研究成果被其他專案應用，並很好的促進了整個區塊鏈世界的發展。這是優勢，同樣這也是問題，學術-研究-論文-測試-落地的模式，可能在速度上並不是很好的能被這個世界所接納。浮躁的區塊鏈世界裡面，並不一定能給Cardano留下充足的發展時間，反倒那些帶有狼性，進展順利的專案很可能會異軍突起，在前沿獲得關注，同時獲得大量的投資者認同。投資者認同這件事很重要，因為這會保證背後主導的團隊有足夠充足的資金來發展，這個對於專案採用，專案進入有非常大的主推作用。Cardano還是有獨樹一幟的一面，希望能再加快一下腳步，早上上線所有的測試網功能。