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CoinEx学院：艾达币，是如何解决区块链“不可能三角”问题的
摘要：近一年艾达币大涨，老树发新芽，让很多人重新注意到这个老币种。要不是此次Cardano 团队宣布要上线"智能合约"功能，恐怕很多人已经忘记：这是一条目标和以太坊一样的、要做能承载海量商业级应用的基础公链。
近一年艾达币大涨，老树发新芽，让很多人重新注意到这个老币种。要不是此次Cardano 团队宣布要上线“智能合约”功能，恐怕很多人已经忘记：这是一条目标和以太坊一样的、要做能承载海量商业级应用的基础公链。
要达到这个目的，Cardano最首要面临的就是：如何解决可扩展性问题。要知道，目前全球支付机构Visa，它的处理效率是每天1.5亿笔交易，每秒就能处理1700多笔交易。但目前，PoW机制的区块链每秒最多只能处理几十笔、PoS机制每秒最多也只能处理几百笔。想要替代传统金融机构，那还是妄念。
再有一点是：任何一条区块链，都要面临解决去中心化、可扩展性、安全性的“不可能三角”问题。即，突破了可扩展性问题，可能就会牺牲去中心化和安全性。那么艾达币，又是如何解决这些问题的呢？
艾达币Ouroboros协议的PoS共识机制，能提升可扩展性同时维护安全。
Cardano官网显示，Ouroboros有5个版本：Ouroboros Classic、Ouroboros Byzantine Fault Tolerance (BFT) 、Ouroboros Praos、Ouroboros Genesis，以及2020年3月IOHK发布出来的Ouroboros最新版本——Ouroboros Hydra协议论文。
这个最新协议是IOHK团队和爱丁堡大学DLT研究实验室合作的、并耗时5年创建的。这种链下可扩展构架，能解决高交易吞吐量、低延迟和每个节点的最小存储三个关键可扩展性挑战。可啰嗦了这么多，相信很多人都看不懂Ouroboros Hydra到底是什么，它又如何解决可扩展性问题的。
提升可扩展性，Ouroboros Hydra的办法是：将时间划分为epoch区间，再将epoch划分为多个slots。每个epoch区间是5天，每个slot持续约20s（每个slot出一个区块，也就是差不多每分钟能出3个区块）。这些划分不是重点，重点是Ouroboros Hydra协议是可以让多个epochs同时运行，或者在epochs内增加slots的数量，这就能大幅提高Cardano的网络性能。
如果每个epoch每秒能处理1000笔交易，那意味着1000个epochs，每秒就能处理上百万笔交易。这个效率远高于全球支付机构Visa。这也就是IOHK 发言人所称的，Cardano网络可以无限拓展其扩展性的原因。
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Ouroboros又是如何保障安全性的呢？
这其中的关键就是：设计随机机制。Cardano网络并不让所有人都负责新区块的生成，而是网络随机选取一些节点来负责下一个区块的生成，这些节点被称为slot leaders。系统随机筛选产生记账者，并采用“可验证秘密共享（Verifiable Secret Sharing）”方案，将需要保密的信息，拆分成N份，分别发送给N个人，只要恶意节点不超过一定数量，最终大家可以综合各自的信息片段把原始信息还原出来，即便是分发者作弊，这个机制也可以检查出来。这么一来，网络中部分节点因为网络掉线或者恶意终止协议，其他人也能继续下去，从而保障了Cardano网络的安全运行。
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那么Cardano 的PoS共识下，又是如何保持去中心化的呢？
毕竟按照PoS机制，持有的币种数量越多，权益越大越容易形成中心化控制，从而威胁网络安全。对此，Cardano 的做法是：用经济激励措施，推动系统去中心化。Cardano的PoS机制，持币用户可以自行建立“权益池”质押代币、运行节点获得利息和奖励；也可以将持有的代币委托质押在权益池来获得利息。权益池代为记账运行节点，然后将记账出块获利所得按照比例分给权益池成员和权益池领导。在比较幼稚的PoS系统中，质押数量越多，越能有机会获得记账权。那么就会导致网络越加中心化，如何防止单个权益池无限扩大呢？
Cardano 设计：如果一个权益池吸引的质押人数、质押代币数量超过某个阈值，它的奖励将不再增加。那么为了让自己的权益最大化，就会另择在阈值以下权益池质押。这样，就能达到权益池增加、节点扩散、无限去中心化的目的。
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