Криптовалюта Kadena (KDA): возможное решение трилеммы масштабируемости блокчейна 

Что такое протокол Kadena

Kadena представляет собой блокчейн первого уровня, основанный на алгоритме достижения консенсуса Доказательство выполнения работы, с фирменной архитектурой Chainweb, предположительно обеспечивающей Kadena неограниченное масштабирование. Для него также характерен блокчейн второго уровня под названием Kuro, позволяющий осуществлять эксклюзивные (конфиденциальные) транзакции. Оба уровня созданы с использованием собственного языка программирования смарт-контрактов под названием Pact, основанного на Haskell.

Идея протокола Kadena состоит в том, чтобы стать в высокой степени масштабируемым и удобным для разработчиков блокчейном, который обеспечивал бы столь же высокий уровень безопасности, как и в других блокчейнах, основанных на алгоритме Доказательство выполнения работы, таких как Биткоин. Однако в отличие от Биткоина или Эфириума, Kadena обеспечивает работу смарт-контрактов даже на неполном по Тьюрингу языке программирования (подробнее об этом ниже).

Kadena задуман таким образом, чтобы стать привлекательным и функциональным не только для физических, но и для юридических лиц и корпораций. Инновационный механизм достижения консенсуса Kadena под названием Chainweb, похоже, по крайней мере в теории решил печально известную трилемму масштабируемости блокчейна. Это неудивительно с учётом богатого наследия команды его разработчиков.

Команда разработчиков Kadena

Проект был основан в 2016 году Стюартом Попджоем и Уиллом Мартино и имеет глубокие связи с традиционными финансами. Его основатели являются бывшими специалистами по блокчейну холдинга «JPMorgan», работавших над токеном Juno и в Комиссии по ценным бумагам и биржам США соответственно. Среди списка консультантов команды одно имя стоит выделить особо — это Стюарт Хабер, один из создателей технологии блокчейна и наиболее цитируемый автор в знаменитой белой книге Биткоина Сатоши Накамото 2008 года.

Основатели протокола Kadena Уилл Мартино и Стюарт Попджой (фото взято с веб-сайта Kadena)

Интервью со Стюартом Попджоем и Уиллом Мартино впечатляют особо, демонстрируя оптимистичное видение будущего протокола Kadena его основателями и их понимание как базовой финансовой системы, так и экосистемы блокчейна. Это понимание помогло им разработать Kadena в качестве решения, способного бороться с выявленными недостатками как централизованных, так и децентрализованных финансовых сервисов.

Архитектура протокола Kadena

Блестящая работа команды видна во всех компонентах архитектуры Kadena, а именно:

1. Chainweb — публичный блокчейн первого уровня, обеспечивающий неограниченную масштабируемость в рамках алгоритма Доказательство выполнения работы и использующий инновационный механизм «переплетения» между несколькими параллельными «одноранговыми» блокчейнами.
2. Kuro — частный блокчейн второго уровня с открытым исходным кодом, созданный специально для криптопроектов и обеспечивающий скорость 8000 транзакций в секунду на 500 узлах.
3. Pact — родной язык программирования смарт-контрактов с открытым исходным кодом, созданный командой Kadena на основе Haskell.

Рассмотрим каждый из этих компонентов подробнее.

Chainweb

Chainweb представляет собой разработанный командой Kadena публичный блокчейн первого уровня, обеспечивающий неограниченную масштабируемость в контексте алгоритма Доказательство выполнения работы. Это справедливо по отношению ко всей уникальной архитектуре блокчейна Kadena.

Одной из наиболее распространённых проблем блокчейнов, работающих на алгоритме Доказательство выполнения работы, является их неспособность к эффективному масштабированию. Однако благодаря Chainweb протокол Kadena смог преодолеть эту проблему за счёт включения двух основных функций в свою архитектуру — «сегментирования» и «переплетения». Давайте разберёмся, как они работают.

Под «сегментированием» подразумевается разделение единого блокчейна на несколько отдельных цепочек, а под «переплетением» — механизм, благодаря которому каждый блок в одноранговом блокчейне начинает содержать ссылки на хеш предшествующих блоков других одноранговых блокчейнов. Можно сказать, что Chainweb представляет собой взаимосвязанную совокупность нескольких параллельных блокчейнов, называемых одноранговыми, одновременно работающих в единой сети.

Схема работы Chainweb, состоящего из 20 одноранговых блокчейнов (изображение взято с веб-сайта Medium)

Масштабируемость. Механизм «сегментирования» помогает масштабировать блокчейн, поскольку каждый сегмент имеет отношение лишь к небольшому набору транзакций всей цепочки блоков. Соответственно, это приводит к увеличению пропускной способности, поскольку каждый сегмент блокчейна способен одновременно обрабатывать транзакции и создавать блоки. Чем больше сегментов в блокчейне, тем больше транзакций последний способен обработать.

Безопасность. Если говорить об обеспечении безопасности этих блокчейнов, функция «переплетения» помогает её повысить, поскольку каждый блок сети содержит хеш своего предыдущего блока, а также хеш предыдущих блоков других одноранговых блокчейнов сети. Эта особенность позволяет каждому блоку проверять другие блоки сети, независимо от их конкретного сегмента или блокчейна.

Следовательно, для того, чтобы злоумышленник смог нанести вред сети, он должен получить контроль над более чем 51% её совокупной хеш-мощности, а не просто над одним или несколькими отдельно взятыми сегментами. Это исключает возможность атаки конкретного сегмента и обеспечивает безопасность сети. Если говорить о функции «переплетения», принципы её работы несколько сложнее, особенно после введения «степеней» и «диаметров» в структуру Chainweb. Более подробную информацию о нём можно найти в соответствующем учебном материале Kadena.

На данный момент Chainweb включает в себя в общей сложности 20 одноранговых блокчейнов, или сегментов, с пропускной способностью 480 000 транзакций в секунду при условии функционирования всего частного блокчейна Kuro. Одним из главных отмечаемых недостатков блокчейнов с Доказательством выполнения работы является их чрезвычайно большая энергоёмкость.

Поэтому естественным образом встаёт вопрос о том, может ли протокол Kadena при всём своём расширении и постоянном добавлении одноранговых блокчейнов в свою сеть оставаться энергоэффективным. И ответ на него положительный.

Первоначально протокол Kadena имел в общей сложности 10 одноранговых сетей, число которых было расширено до 20 в августе 2020 года. Результаты работы показывают, что энергопотребление сети осталось прежним даже после удвоения количества блокчейнов в ней. Это служит доказательством потенциальной способности блокчейна расшириться от 20 до 1000 одноранговых блокчейнов и более при использовании того же количества энергии для работы сети, что делает этот блокчейн чрезвычайно энергоэффективным, особенно в большом масштабе.

Kuro

Перед запуском своей публичной платформы компания «Kadena» также разработала частный блокчейн. Kadena Kuro (ранее известный как ScalableBFT) представляет собой блокчейн второго уровня с открытым исходным кодом, который использует метод достижения консенсуса Византийская отказоустойчивость (BFT) и оптимизирован для использования на уровне компаний. Kuro создан на языке программирования Pact и адаптирован для обслуживания фирм и удовлетворения их потребностей в блокчейн-технологиях.

Вот некоторые из функций, которые предлагает Kuro и которыми не могут похвастаться другие частные блокчейны:

• Автоматическое обнаружение ошибок благодаря формальной верификации.
• Удобочитаемый программный код, доступный как программистам, так и администраторам.
• Гибкость в обновлении условий смарт-контрактов с учётом меняющихся потребностей бизнеса.
• Простая интеграция с имеющимися корпоративными базами данных благодаря встроенному API.
• Расширенные параметры безопасности, такие как «поворот ключей» и подключаемое шифрование, позволяют повысить защищённость в соответствии с личными требованиями.

Функции блокчейна Kuro(изображение взято с веб-сайта Medium)

В качестве доказательства эффективности блокчейна следует отметить, что с 2018 года один медицинский консорциум использует Kuro, чтобы облегчить работу по получению и хранению информации о поставщиках страховых услуг.

Kuro можно использовать в качестве сайдчейна публичной блокчейн-сети (такой, как платформа Kadena) для ускорения транзакций и создания новых информационных торговых площадок. Эта функция особенно полезна для предприятий с солидным набором пользовательских или рыночных данных, которые можно монетизировать и продавать на частном блокчейне.

Pact

Pact представляет собой родной язык смарт-контрактов Kadena с открытым исходным кодом и встроенным обнаружением ошибок. Это первый по-настоящему удобочитаемый язык смарт-контрактов, являющийся неполным по Тьюрингу. Он позволяет любому желающему программировать на блокчейне простым, прямым и безопасным способом.

Pact был разработан для решения некоторых ключевых проблем, присущих современным стандартным языкам программирования смарт-контрактов, таким как Solidity на блокчейне Ethereum. Solidity, будучи полным по Тьюрингу языком, страдает от различных уязвимостей, таких как неограниченные циклы и отсутствие формальной верификации. Кроме того, когда вы ссылаетесь на код из других контрактов на языке Pact, вы сохраняете контроль над вашими транзакциями, даже если их код видоизменяется.

Формальная верификация (FV). Это функция языка Pact, которая позволяет разработчикам с помощью математических вычислений автоматически проверять, есть ли в их коде какие-либо ошибки или уязвимости. Функцию формальной верификации следует понимать в качестве своего рода спеллчекера программного кода. Формальная верификация в Pact призвана не только сообщать вам, сможет ли ваш смарт-контракт выполнить то, что вы от него ожидаете, но и проверять, не будет ли он выполнять чего-то, что вы от него не ожидаете.

Управление блокчейном. В отличие от смарт-контрактов, созданных на языке Solidity, их аналоги на Pact могут быть обновлены, изменены или исправлены с помощью системы обновлений, позволяющей пользователям объявлять о новых версиях того или иного смарт-контракта только после успешной проверки нового кода. Любые обнаруженные ошибки приведут к тому, что смарт-контракт вернётся в исходное состояние и не получит обновления.

Безопасность смарт–контрактов. Чтобы понять особенности защиты смарт-контрактов на языке Pact, необходимо сначала прояснить для себя понятие полноты по Тьюрингу в программировании. Грубо говоря, полнота по Тьюрингу означает пригодность языка программирования к использованию для написания любых программ или функций. В широком смысле этот критерий определяет, является ли язык программирования универсальным и приспособленным для создания любых типов программ в соответствии с современными стандартами.

Сравнение полноты и неполноты по Тьюрингу (изображение взято с веб-сайта Medium)

Pact был специально разработан в качестве неполного по Тьюрингу языка, в отличие от Solidity блокчейна Ethereum, который является полным по Тьюрингу. Хотя верно то, что полные по Тьюрингу языки гораздо более разнообразны и продвинуты с точки зрения возможностей создания программ, они предлагают злоумышленникам более широкий спектр возможностей для использования уязвимостей программы или кода и атаки на них.

Большинству используемых в настоящее время приложений, связанных с блокчейнами, не требуется весь набор функций полного по Тьюрингу языка. Поэтому даже неполный по Тьюрингу язык, такой как Pact, в полной мере обладает функционалом, необходимым для большинства смарт-контрактов, а созданные на нём приложения при этом будут более безопасными.

Одной из ключевых функций, благоприятствующих различного рода атакам на программы, написанные на полном по Тьюрингу языке, является рекурсия. Под ней понимают способность программы выполнять определённое действие до тех пор, пока не будет удовлетворено заданное для его завершения условие. В неполном по Тьюрингу языке, вроде Pact, любая обнаруженная рекурсия приведёт к немедленному сбою и завершению всего запущенного кода. Эта особенность значительно уменьшает любые потенциальные лазейки для атак, которые могут присутствовать в смарт-контрактах.

Помните атаку на DAO 2016 года? Она представляет собой один из самых ярких примеров того, как злоумышленник смог воспользоваться функцией реентерабельности в смарт-контракте, присущей полному по Тьюрингу языку программирования, на которой тот был написан, и вывести средства DAO до момента обновления баланса блокчейна.

Токен KDA

Родной токен протокола Kadena называется KDA и применяется для оплаты вычислительной мощности в блокчейне Kadena аналогично тому, как токен ETH используется в блокчейне Ethereum. Кроме того, токены KDA выплачиваются пользователям за майнинг блоков, подобно вознаграждению за успешную добычу блоков Биткоина в токенах BTC. Общее предложение KDA составляет 1 млрд токенов, в то время как количество токенов в обращении на момент написания статьи составляет 166 581 608 KDA, т.е. 17% от общего предложения.

Распределение токенов

Распределение токенов KDA (изображение взято с веб-сайта Medium)

Общее предложение токенов KDA распределено на пять частей:

1. Резерв платформы. Около 20% от общего предложения остаётся в качестве резерва платформы. Это своего рода казна проекта, токены которой будут частично монетизироваться и использоваться для предоставления таких услуг, как страхование, верификация смарт-контрактов и субсидии для «газовой станции».
2. Майнеры. Порядка 70% от общего предложения приходится на майнеров. Эти токены будут постепенно реализовываться в качестве вознаграждения за добытые блоки. Скорость их выпуска рассчитана таким образом, чтобы израсходование всего запаса токенов заняло более 100 лет.
3. Инвесторы и стратегические партнёры.Около 6% от общего предложения выделено на инвесторов и стратегических партнёров. Эти токены планируется реализовывать в рамках продажи инвесторам или выделять в целях обеспечения стратегического партнёрства с другими проектами или реализации экосистемных инициатив.
4. Команда. Около 3% от общего предложения выделено на команду, которая в данном случае включает в себя разработчиков, консультантов и экспертов. По сути, это токены, зарезервированные для команды разработчиков и людей, стоящих за проектом.
5. Сожжение. В момент запуска проекта было сожжено около 10 млн токенов (1% от общего предложения).

График выпуска

График выпуска токенов KDA до 2031 года (изображение взято с веб-сайта Medium)

Выпуск токенов на платформе Kadena имеет два источника — майнинг и эмиссии.

Майнинг. На резерв для майнинга приходится около 700 млн токенов (70% от общего предложения). Они будут постепенно выпускаться в обращение в качестве вознаграждений за успешно добытые блоки. Такого рода эмиссия рассчитана в общей сложности на 120 лет.

Вознаграждение изначально составляло примерно 2,3 KDA за обычный блок или 23,04523 KDA за пункт высоты в случае генезисного блока. Эта сумма будет уменьшаться примерно на 0,3% каждые 87 600 пунктов высоты блоков вплоть до уровня 95 308,800, когда вознаграждение за майнинг останется неизменным на уровне 1 KDA за пункт высоты блока. Вознаграждение за блок упадёт до нуля, когда высота блоков достигнет 125 538,057.

Подобный расклад свидетельствует о том, что экономика токенов находится где-то между инфляционной (с точки зрения оборотного предложения) и дефляционной (с точки зрения покупательной способности токена после его успешного внедрения).

Для неподготовленного человека понимание и расчёт вознаграждений за добычу блоков с опорой на GitHub может стать настоящей головной болью. Поэтому постараемся объяснить всё в двух словах. Высота блока означает его положение в блокчейне. В типичном блокчейне высота блоков увеличивается с каждым произведённым блоком.

Однако в сегментированном блокчейне, вроде Kadena, высота блоков рассчитывается следующим образом: если в сети имеется 20 сегментов, при любой высоте блоков всегда будут иметь место 20 блоков (по одному на каждый сегмент), расположенных на одной и той же высоте.

Поэтому, по мере расширения блокчейна Kadena за счёт увеличения количества одноранговых цепочек, вознаграждение за отдельные блоки становится все меньше и меньше, так как на каждой высоте блока оно фиксированное. При любой высоте блоков вознаграждения должны быть разделены между всеми блоками, присутствующими на этой высоте.

Эмиссии из резерва платформы. Резерв платформы составляет 200 млн токенов (20% от общего предложения). Это заблаговременно выделенные токены, которые постепенно инвестируются. Строгий график медленного вестинга предусмотрен для предотвращения инфляции и одновременного обеспечения мощной экономической поддержки платформы, чтобы та могла финансировать и субсидировать различные инициативы, призванные способствовать её росту. В настоящий момент темпы эмиссии составляют 22,08 млн токенов в год и 2 млн токенов в месяц.

Однако команда разработчиков оставила за собой право изменять их в будущем, исходя из собственного понимания интересов проекта. При текущих темпах эмиссии токены из резерва платформы будут полностью выпущены в оборот течение 10 лет, с 2021 по 2030 год.

Динамика курса токена KDA

Курс токена Kadena (KDA) резко подскочил за последние несколько месяцев, и его рыночная капитализация возросла от 100 млн до 3 млрд долл. США всего за 60 дней. Платформа Kadena осуществила две закрытые распродажи токенов в начале 2018 года в рамках Простого соглашения о будущих токенах (SAFT). Один токен продавался в ценовом диапазоне от 0,50 до 0,75 долл. США. На платформе также была проведена публичная распродажа токенов, в ходе которой за один токен давали 1 долл. США.

При текущей цене токена KDA в 9,72 долл., прибыль с момента запуска проекта составила 1,812%. По данным сервиса CoinMarketCap, в январе 2021 года курс этого токена достиг рекордно низкого уровня в 0,1213 долл. В ноябре же 2021 года он побил рекорд, достигнув 28,25 долл. И всё это в течение 11 месяцев!

Токен KDA привлёк особое внимание инвесторов в октябре–ноябре 2021 г. Некоторые связывают это с появлением обёрнутого KDA в сети Ethereum (ETH), а также с инициацией проектов с невзаимозаменяемыми токенами, листингами на новых биржах и появлением возможности стейкинга KDA.

Рост курса токена KDA в ноябре (изображение взято с веб-сайта CoinMarketCap)

Токены KDA в настоящее время доступны на биржах KuCoin, Gate.io, Bittrex и др.

Экосистема Kadena

Экосистема Kadena быстро расширяется благодаря таким уникальным особенностям, как «газовая станция» и новый фирменный стандарт невзаимозаменяемого токена. Кроме того, она может похвастаться различными проектами в таких областях, как децентрализованные финансовые сервисы, биржи, торговые площадки невзаимозаменяемых токенов и кошельки.

Читайте также Обзор Dogecoin: криптовалюта в основе которой лежит мем

«Газовая станция»

На уровне блокчейна Kadena предлагает уникальную функцию «газовой станции». Газовые станции представляют собой специальные счета, возвращающие пользователям весь «газ», использованный для выполнения определённых смарт-контрактов. Общая идея состоит в том, чтобы облегчить пользователям освоение децентрализованных приложений, позволяя им использовать последние без необходимости приобретать собственную криптовалюту на бирже с последующим её переводом на кошелёк для доступа к определённым сервисам.

Газовые станции являются мощным инструментом, позволяющим платформе покрывать многолетнюю «плату за газ», усиливаемым предоставляемой разработчикам языком Pact возможностью совместно подписывать транзакции и оплачивать расходы пользователя на «газ» при использовании того или иного децентрализованного приложения.

Децентрализованная автономная организация Kadena

Dao.init — так называется первая децентрализованная автономная организация (DAO) платформы Kadena, которая в настоящее время функционирует в тестовом режиме перед запуском в основной сети. Формирование DAO позволит растущему сообществу децентрализованно предоставлять обратную связь по мере расширения экосистемы Kadena. DAO будет служить двум целям: она позволит сообществу Kadena вносить предложения, связанные с развитием экосистемы, и голосовать за них и внедрит децентрализованную процедуру добавления новых функций на платформу Kadena.

Кошельки

В настоящий момент на блокчейне Kadena предложено два кошелька — Chainweaver и Zelcore.

1. Chainweaver. Этот кошелёк разработан командой Kadena. В нём применяется сид-фраза из 12 слов для генерации открытых ключей.
2. Zelcore. Этот кошелёк разработан третьей стороной и для обеспечения безопасности использует комбинацию имени пользователя и пароля. В Zelcore пользователи сами несут ответственность за собственную безопасность, поскольку неправильное или слишком короткое имя пользователя или пароль подвергает учётную запись риску.

Если Вы затрудняетесь с выбором кошелька, эта статья может Вам помочь.

Kaddex

Kaddex представляет собой децентрализованный управляемый DAO мультипротокол автоматического биржевого маркет-мейкера с собственными децентрализованными мостами на блокчейне Kadena. Он способен предложить транзакции с нулевой «платой за газ» благодаря «газовым станциям». У Kaddex есть собственный токен под названием KDX, выступающий в качестве как управленческого в DAO, так и служебного на бирже.

Kaddex предоставляет уникальные стимулы для поставщиков ликвидности, способные привлечь новых пользователей децентрализованных финансовых сервисов в сеть. При обмене криптовалют с пользователя взимается стандартная торговая комиссия в размере 0,3%, которая в полном объёме направляется поставщикам ликвидности.

Невзаимозаменяемые токены

Созданные с помощью языка программирования Pact невзаимозаменяемые токены на платформе Kadena призваны решить одну ключевую проблему, характерную для стандартов ERC Ethereum, — отсутствие дополнительной функции, помимо передачи. По словам Стюарта Попджоя, соучредителя компании «Kadena», продажи невзаимозаменяемых токенов на торговых площадках Ethereum, предполагающие функцию авторского вознаграждения, остаются под исключительным контролем площадки. Это создаёт потребность в доверии в системе, исходящей из концепции отсутствия доверия.

Поэтому собственный стандарт невзаимозаменяемого токена на платформе Kadena позволяет автоматически перечислять вознаграждение создателю, даже если продажа или передача осуществляется за пределами торговой площадки. Это гарантирует и поддерживает право создателя на получение авторского вознаграждения от продаж его произведения за невзаимозаменяемые токены.

Планы на будущее

Будущее платформы Kadena весьма радужное, если судить по её собственной дорожной карте. Команда разработчиков, похоже, готова с головой окунуться в расширение сети с реализацией мостов, соединяющих Kadena с другими блокчейнами, вроде Terra, Celo и Ethereum. Команда также намекнула на возможную интеграцию блокчейна Kadena в аппаратный кошелёк Ledger. Кроме того, существуют планы по расширению стимулирования в виде разного рода субсидий, таких как гранты для разработчиков и амбассадорские программы.

Заключение

Архитектура Kadena, несомненно, впечатляет, и инвесторы, похоже, улавливают идеологию этой платформы. Kadena эффективно преодолела два основных препятствия для расширения любой экосистемы и, прежде всего, трилемму масштабируемости блокчейна. Уникальная архитектура Chainweb от компании «Kadena» сулит такие возможности масштабирования, какими на данный момент не может похвастаться ни один другой блокчейн, и сохраняет при этом основы децентрализации и безопасности.

Блокчейну также удалось сохранить энергоэффективность после своего расширения. Второе серьёзное препятствие, по-видимому, преодолённое этим протоколом, связано с интеграцией юридических лиц и корпораций в блокчейн с помощью собственного инновационного блокчейна второго уровня под названием Kuro.

Кроме того, благодаря своей функции «газовая станция», платформа Kadena позволила индивидуальным инвесторам и непрофессионалам взаимодействовать с построенными на её блокчейне децентрализованными приложениями без необходимости внедрения каких-либо собственных служебных токенов для взимания «платы за газ». Таким образом, благодаря постоянному практическому применению соответствующих технологий и их коммерческой жизнеспособности, платформа Kadena, похоже, подошла ближе к массовому внедрению блокчейна, чем любой другой проект на рынке.

Внимание! Всё вышеизложенное является личным мнением автора, которое не следует рассматривать в качестве советов по вложению денег. Читатели должны опираться на собственные исследования.