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Cardano: La Cripto Perfeccionista

Introducción

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Cardano es una blockchain considerada de 3ra generación, construida en base a estudios peer-reviewed, por lo que es considerada “la primera blockchain científica del mundo”.

¿Por qué decimos que es de 3ra generación?

Hoy en día, podemos clasificar a las distintas Blockchain según su generación:

Una adelantada a su Epoch…

Generaciones de Blockchain
Generaciones de Blockchain

La 1ra generación, conocida cómo Digital Gold, comenzó con Bitcoin, donde el concepto clave era tener un equivalente digital de una moneda física.

Para la 2da generación, lo fundamental fue mejorar la escalabilidad y abrir las posibilidades de lo que se puede hacer con criptomonedas. Esta generación fue impulsada por Ethereum, quien trajo consigo a los Smart Contracts.

Finalmente, la 3ra generación (categoría a la que busca pertenecer Cardano), apodada Digital Society, busca expandir el uso de las criptomonedas más allá de lo económico.

El objetivo de esta generación es que las criptomonedas formen parte de nuestra cultura y atraviesen todo aspecto de nuestra vida. Cumplir con esta meta no es tarea sencilla, por lo que Cardano planteó una idea que resuelva las limitaciones de Escalabilidad, Interoperabilidad entre chains y Sustentabilidad de las Blockchain de 2da generación.

¡Siempre hay espacio para mejoras!

¿De qué limitaciones habla Cardano?

En términos de escalabilidad, es común hablar de TPS o transacciones por segundo. Blockchains cómo las de Bitcoin (7 TPS) o Ethereum (20 TPS) no pueden siquiera compararse con los sistemas de pago de monedas fiat, cómo lo son Visa (24.000 TPS) o Mastercard (5.000 TPS).

En su concepción, Proof-of-Stake (PoS) no era un protocolo ampliamente utilizado, no fue hasta 2020 que comenzaron a aparecer los jugadores fuertes que hoy conocemos en PoS (Solana, Polkadot, Avalanche). En el caso de Ethereum, recién en Septiembre de 2022 se realizó el pasaje a PoS cómo protocolo de consenso.

Por estos motivos, se comprende que PoS se haya planteado, en ese momento, cómo la novedosa alternativa superadora a Proof-of-Work (PoW), detallando las ventajas en términos de poder de procesamiento. No obstante, el protocolo de Consenso Ouroboros, basado en Proof-of-Stake, introdujo mejoras a lo largo de los años basándose en evidencia empírica.

Por otro lado, el equipo de Cardano también se encuentra desarrollando soluciones de Layer 2, cómo lo es Hydra, con el objetivo final de construir una red capaz de escalar al nivel de uso diario.

Una chain asincrónica

Otro elemento clave para la escalabilidad es el Bandwith de la red. Cardano se encuentra en el desarrollo de RINA (Recursive InterNetwork Architecture) que consiste en separar los nodos de Cardano en subredes. Esto permite la comunicación entre ellas pero, al mantenerlas separadas, posibilita a que los nodos de distintas subredes funcionen asíncronamente. Funciona de manera muy similar a cómo funciona la topología de red de internet con TCP/IP. De esta manera, se busca ampliar el ancho de banda sin sacrificar transparencia ni privacidad.

También, cuando el almacenamiento se convierta en un problema, se encuentran en la búsqueda de formas de escalar cómo lo son: Pruning, Partitioning y Compresión.

Un planteo ambicioso…

En términos de interoperabilidad, Cardano busca convertirse en “el internet de las chains” y poder fácilmente interactuar con otras, transfiriendo assets entre chains a gusto del consumidor. Además, quiere atacar el problema de incompatibilidad con los bancos tradicionales permitiendo ingresar información adicional en las transacciones respecto del emisor, receptor y motivo de la misma.

La última limitación mencionada, la sustentabilidad, desea resolverla mediante la Treasury, que es una forma de fomentar proyectos en Cardano obteniendo funding de la propia red.

Papers, papers y… ¡más papers!

Por último, un concepto central en Cardano, es el de peer-reviewed. Todo aquello que forma parte de la Blockchain de Cardano fue previamente estudiado por un grupo de expertos, teniendo en cuenta el estado del arte del tema particular, y publicaron papers al respecto. Esos papers fueron revisados por otros expertos, quienes propusieron mejoras. Estos, a su vez, fueron adaptados y publicados una vez que se llegara a un consenso definitivo.

Este proceso de investigación, es el motivo principal por el cual se refieren a la Blockchain cómo “La Primera Blockchain Científica”.

Historia

Obsesionados con la perfección…

En 2015, Charles Hoskinson, uno de los fundadores de Ethereum, junto a Jeremy Wood, se plantearon crear una empresa dedicada a la infraestructura de Blockchain (Input Output Hong Kong, IOHK). Dicha empresa comenzó a atacar cada aspecto a tener en cuenta a la hora de armar una Blockchain, investigando al respecto y discutiendo con otros expertos.

Azúcar, Flores y… ¡muchos papers!

La empresa comenzó a idear lo que sería “la Blockchain perfecta”, una Blockchain apoyada por mucha investigación y expertos en diversas áreas. Fruto de esta investigación, Cardano se concibió en Septiembre de 2017, cuando lanzó su mainnet.

El desarrollo de Cardano fue dividido en etapas donde, en cada una de ellas, se busca resolver un aspecto particular del ecosistema. No fue hasta la etapa de Goguen, que Cardano introdujo Smart Contracts en el 2021.

En su anhelo de perfeccionismo, Cardano es una Cripto que cree en el “lento y seguro se gana la carrera”, introduciendo features que en otras Blockchain se encuentran hace años.

Comunidad

La comunidad principalmente reúne sus contribuciones mediante las redes sociales Twitter y Reddit. Asimismo, las comunidades crecientes de Discord y Telegram son nuevas funciones de acaparamiento de participantes. En su totalidad, la fundación Cardano existe primordialmente para garantizar que se facilite y se acelere la evolución de Cardano y mejorar la realidad de sus usuarios.

La comunidad de Cardano
La comunidad de Cardano

La misión de Cardano consta en:

  1. Impulsar la adopción de Cardano: hacer crecer el ecosistema, dirigiendo el desarrollo hacia casos de uso para la población general. Resolver problemas del mundo real, facilitando el acceso a todos aquellos quienes quieran invertir.

  2. Dar forma a la legislación y estándares comerciales: integración con los sistemas heredados. Participar activamente con los organismos legislativos y reguladores para sentar las bases fundamentales de esta tecnología.

  3. Hacer crecer la comunidad global de Cardano: establecer una plataforma transparente y descentralizada. Respetar la gobernanza y la ética, esforzándose en construir una tecnología inclusiva.

  4. Garantizar la rendición de cuentas de las partes interesadas: brindando responsabilidad a las partes interesadas y proveyendo transparencia del ecosistema formado.

  5. Facilitar las asociaciones: colaborar con organismos empresariales e instituciones que adopten la tecnología blockchain en su conjunto.

Otro punto importante de encuentro de la comunidad es los Town Halls de Cardano donde se habla de todo Cardano. Se discuten futuros desafíos, proyectos y es un buen lugar para involucrarse en el ecosistema.

El proyecto Catalyst, que busca Gobernanza Descentralizada dentro de la red de Cardano, es también un punto de encuentro de esta gran comunidad. Dentro de su portal se realizan discusiones off-chain del ecosistema.

Por último, valen la pena destacar los esfuerzos de IOHK mediante sus charlas, sus papers y su blog donde publican las últimas novedades de Cardano. Si es un avance dentro de la red, existe un posteo en ese medio

Asuntos Técnicos

Blockchain Modular

Divide y vencerás

Cardano es una plataforma que dividió la cadena de bloques en dos capas técnicas separadas, diferenciándose de los conceptos tradicionales de Blockchains monolíticas. Simplemente, las cadenas laterales permiten movilizar activos de la cadena principal a otra blockchain, permitiendo que dos Blockchains se comuniquen entre sí.

Cardano ofrece esta experiencia para que los contratos inteligentes sean más flexibles, que la ejecución de cada contrato se ajuste más a los casos de uso específico de cada usuario y que cada cadena lateral se encargue de su propia seguridad. Si hay un problema con una cadena lateral, aquella problemática no afectará a la cadena principal.

Por un lado, se reconoce la Capa de Liquidación de Cardano (CSL), la extensión que maneja el historial de Cardano (o ledger), así como también el conjunto de reglas principales de consenso de la red. Esta capa de liquidación permite enviar y recibir monedas ADA.

A diferencia de la próxima capa, la SL es “tonta”; cuenta con una base de código muy reducida y los fondos se mantienen allí debido a la necesidad de seguridad.

En resumen, su diseño se adjunta a cumplir las siguientes tareas:

  1. Manejar el lenguaje de scripting, esencial para realizar operaciones en la red de protección y movilidad.

  2. Soporte para múltiples tipos de firmas criptográficas

  3. Modularidad y extensibilidad para acaparar más usuarios

  4. Protección al realizar superposiciones de operaciones

  5. Brindar interoperabilidad side chain; cadenas laterales para enlazar con otros ledgers

Por otro lado, la Capa de Computación de Cardano (CCL) contiene la información de cómo se producen las transacciones y ejecutar los contratos inteligentes. El beneficio que brinda esta capa de computación es que, debido a su separación con la capa CSL, se pueden crear diferentes reglas al evaluar las transacciones.

Dos instancias muy importantes a denotar son que:

  1. Tiene una especie de criptomoneda propia, una moneda conocida como ADA-20 (equivalente a ADA)

  2. No es una blockchain independiente, simplemente es una cadena lateral a la capa de Asentamiento o Liquidación.

El poder de Ouroboros

Cardano utiliza un protocolo de consenso basado en el Proof-of-Stake, y uno de los primeros objetivos de la blockchain de Cardano es que el protocolo PoS tenga el mismo nivel de seguridad que el protocolo de PoW de Bitcoin. También, lo que se quiere asegurar con Cardano es que la gente (que serían los nodos que mantienen la red) pueda entrar y salir de la red cuando quiera y que cualquiera pueda acceder a la red sin la necesidad de que se requiera de equipamiento necesario para minería especial.  Asimismo, otro objetivo que se quiere lograr con la blockchain es que pueda reducir la energía consumida, y esto en parte es porque cuanto más grande sea la blockchain, más energía requiere la red para que se mantenga, por lo tanto esto generaría más barrera para la gente que quiera entrar a la red siendo un nodo.  Para poder garantizar esto, se generó un nuevo protocolo de Proof-of-Stake llamado Ouroboros.

Ouroboros proviene de la palabra uróboro que significa el ciclo eterno de las cosas, el infinito, y esto se relaciona con la filosofía de Cardano que es que las redes globales deben poder crecer de manera ética y sostenible; asegurando la continuidad en todo momento.

Ouroboros fue lanzado en septiembre del año 2017, después de dos años de desarrollo, y fue construido desde cero usando un lenguaje llamado Haskell. Fue el primer protocolo en combinar la eficiencia del Proof-of-Stake con la seguridad de la minería de Bitcoin.

Por otra parte, es el primer protocolo que funciona con peer-reviewed research. Esto es, como hemos mencionado anteriormente en la Introducción, que los desarrolladores de Cardano mandan sus papers a varios expertos que mejoran o validan la investigación basado en varias habilidades específicas. Las investigaciones académicas de estos expertos mejoran la calidad de las investigaciones y amplían la red entre las comunidades científicas.

For your Stake

Entrando de lleno en los aspectos más técnicos del protocolo de Ouroboros, como el mismo funciona usando Proof-of-Stake, esto significa que no hace falta tener un equipo con una capacidad computacional especial para ser un nodo en la red que valida las transacciones en la blockchain (como es en el caso de Proof-of-Work). En este caso, uno puede ser validador de bloques haciendo stacking, que se basa en bloquear parte de tus fondos en una billetera específica que sea parte de un nodo con el objetivo de respaldar la seguridad y mantenimiento de una blockchain y a cambio recibir una recompensa en dinero. Cuanto más dinero tengas en stacking más chances hay de que ganes más plata.

Para hacer stacking en Cardano, no hace falta poseer si o si un nodo, sino que uno puede delegar sus derechos de hacer stacking participando de un stake pool que corre sobre un nodo, así poder participar del proceso y recibir recompensas. Un stake pool es un conjunto de diferentes billeteras que hacen stacking en conjunto con un mismo nodo, en el que cada una aporta sus ADAs para hacer stacking todos juntos.

Ouroboros divide el tiempo en épocas llamadas Epochs, en donde 1 Epoch = 5 días. Cada Epoch está dividido en 21600 slots. Un slot es el tiempo en el que un bloque puede ser creado. Cada slot está asignado de forma aleatoria a un stake pool, y dentro del stake pool se elige un delegado (o líder del slot) de todos sus contribuyentes (los que hacen stacking dentro de ese pool) que es el que va a validar las transacciones dentro del slot y crear el nuevo bloque en la blockchain.

En un año hay un total de 73 Epochs, y Ouroboros puede ejecutar varias épocas en paralelo, lo que hace que el sistema de esta blockchain sea infinitamente escalable según lo necesario.

Un proceso justo

Los validadores de los bloques no se eligen completamente al azar, ya que el tamaño de la participación determina las posibilidades de que se elija un validador para acuñar el siguiente bloque. Cuantos más tokens haya participado en la red, más posibilidades tendrá de producir un nuevo bloque. Esto puede parecer injusto porque tiende a favorecer a las entidades ricas que poseen muchos tokens, pero en realidad es más justo que los protocolos PoW.

Y acá viene lo especial de Cardano. Porque esto podría llegar a ser un monopolio para los que ponen más plata en el stake pool pero hay varios mecanismos que lo impiden:

  1. En el protocolo existe un primer parámetro de saturación, que significa que cuando un pool llega a un punto de saturación, que reúne una cantidad de ADA específico, empieza a rendir cada vez menos que los usuarios (los que hacen stacking) pongan más plata. Esto se hace para incentivar la descentralización.  Por eso si es que uno tiene que ir a elegir un pool para hacer stacking, hay que ir a uno que esté poco saturado.

  2. Hay otro mecanismo en la red para evitar la centralización que es que los pools grandes, con muchos fondos, en el largo plazo terminan recibiendo recompensas similares a las de los pools más chicos.

Cuando el pool gana una recompensa, el mismo protocolo de Cardano se encarga de repartirla como corresponde entre el dueño del pool y los delegados.  Los ADAs ganados van directo a la billetera de los delegados, pero los operadores además se les paga además lo que pusieron en el pool más un margen.

Stake Pools de Cardano
Stake Pools de Cardano

https://adapools.org/

Actividad en tiempo real de cada pool
Actividad en tiempo real de cada pool

https://pool.pm/

Para poder ser un delegado, es necesario utilizar una billetera que funcione de forma nativa en Cardano (como el caso de Daedalus que expondremos más adelante). El stacking se hace desde la billetera, hay una opción para hacerlo, buscando el pool al cual querés hacer stacking.

Smart Contracts

Celebremos nuestras diferencias

Uno de los objetivos principales de Cardano en cuanto a Smart Contracts es la inclusión tanto de desarrolladores expertos cómo del común de la gente. El famoso “todos pueden cocinar” del chef Gusteau adopta la forma Honskinsoneana de “todos pueden escribir Smart Contracts”. Es por este motivo que existen dos lenguajes en los cuales se pueden escribir: Uno orientado a expertos, llamado Plutus; Uno orientado a principiantes, llamado Marlowe.

¿Programar? ¿Se come?

Marlowe es un DSL (Domain-Specific Language), dirigido especialmente a usuarios no técnicos. La forma de programar y su interfaz remiten a lenguajes cómo Scratch donde se arrastran bloques de instrucciones , pudiendo encastrar unas con otras para armar programas.

Expresiones de Marlowe usando Blocky
Expresiones de Marlowe usando Blocky

Es importante notar que esta es una abstracción sobre el lenguaje, la sintaxis real es similar a Lisp donde tenemos listas de expresiones que contienen listas de expresiones. La idea de bloques que se encastran es una excelente forma de entender como funciona.

Sintaxis de Marlowe
Sintaxis de Marlowe

Al ser un DSL, no es Turing-Complete pero se puede argumentar que esto lleva a las siguientes ventajas: mayor seguridad, mayor certeza, garantía de terminación (no se pueden realizar loops infinitos) y comportamiento correcto.

Estas ventajas se ven reflejadas en los Smart Contracts en garantías de que:

  • Son finitos (no hay recursión ni loops)

  • Existe un timeout para cada instrucción

  • Tienen un tiempo de vida definido

  • No se retienen assets al cerrarse

  • Conservación del valor (no se queda valor lockeado) que fue probado formalmente

Para el mismo, existe un playground online al que se puede acceder mediante la web:

https://play.marlowe-finance.io/

Es un buen lugar donde usuarios sin conocimientos de Smart Contracts y/o programación pueden desarrollar sus primeros contratos.

Coding is my passion

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No obstante, Cardano ofrece una solución de Smart Contracts para usuarios expertos muy similar a Haskell pero que no lo es. El motivo de tal decisión es bastante simple: Haskell es un lenguaje grande, para el cual no existe una especificación formal, por lo que validar formalmente un programa en este lenguaje es un proceso complejo.

La contracara de este lenguaje (Haskell), es que usa el paradigma funcional y se pueden realizar pruebas formales del correcto funcionamiento de un programa escrito en el mismo.

Sintaxis de Plutus
Sintaxis de Plutus

Plutus toma partes de Haskell, creando un lenguaje nuevo para el cuál el equipo de Cardano creó una especificación formal, eliminando el problema mencionado. Por este motivo, es bastante sencillo probar formalmente el correcto funcionamiento de un Smart Contract escrito en Plutus.

Un Smart Contract, donde hay valor real de por medio, es un caso en el cuál es de vital importancia el comportamiento correcto y esperado. En el detrás de cámaras, Plutus compila a Haskell y por ello existe una prueba formal de esto.

Para quienes les interese probar Plutus y escribir sus primeros Smart Contracts en el mismo, también cuenta con una página de Playground:

https://playground.plutus.iohkdev.io/

Creer en las Adas

Más allá de los lenguajes en los que se escribe un Smart Contract, tiene que existir una Máquina Virtual capaz de ejecutarlos. En Ethereum es la EVM, en Cardano es IELE.

IELE toma el nombre de unas hadas mitológicas, lo cuál nos habla de algo fuera de lo común que, IELE, lo es. Esta se encuentra mucho más emparentada con el bytecode de bajo nivel generado por LLVM, diferenciándose de otras VMs.

Tomando cómo punto de referencia la EVM de Ethereum, IELE buscó solucionar las siguientes cuestiones:

  • Quitar las posibles oportunidades de bugs en Smart Contracts.

    Un caso de esto es: los valores numéricos crecen según sea necesario, por lo que no se generan overflows numéricos. Esto soluciona posibles exploits de seguridad en Smart Contracts.

  • Compatible con múltiples lenguajes para escribir Smart Contracts cómo Solidity, Vyper (Python) y Plutus (Haskell)

  • Crear un modelo de Gas (como referencia: Ethereum Gas) capaz de acomodarse al manejo diferente de recursos en IELE.

    En IELE, el cobro de una variable de tipo entero es por palabra (word). En EVM, por un entero pequeño se cobra 4 veces más que en IELE porque la EVM almacena los enteros en 4 words, en IELE se cobra una única word. A medida que una variable crece, el costo aumentará dependiendo de cuánto espacio requiera.

  • Generar un bytecode con instrucciones que sea human-readable, comprensible en una primera inspección.

    Esto busca solventar el problema que sucede con Smart Contracts en Ethereum donde uno debe confiar ciegamente en el código producido por la EVM o revisar detalladamente el bytecode producido para saber que efectivamente corresponde a su Smart Contract, a este problema se lo conoce cómo de chain-of-custody.

  • Simplificar las pruebas de correctitud de Smart Contracts

Gracias a su similitud tan particular con LLVM, es bastante sencillo portar cualquier lenguaje de programación a IELE. Hoy en día, existe un fork de Solidity para IELE, por ejemplo. Esto tiene sus particularidades: al ser otra VM, alguien se tiene que encargar de compilar el lenguaje para la misma, por lo que recae en los desarrolladores esa responsabilidad.

La Triple T: Blockchain Trilemma

Escala(yer)bilidad

Se reconoce el consenso generalizado de que un sistema Blockchain “adecuado” debe considerar tres propiedades en su formación: escalabilidad, seguridad y descentralización. Transformado a la realidad, se debe “sacrificar” una propiedad o adecuarse a un compromiso de diseñar una red de Blockchain sin una de estas partes.

Una Layer 2 es un protocolo adicional, que funciona sobre la Blockchain de la capa 1. Los protocolos de esta segunda capa mejoran el rendimiento general de la red y la escalabilidad al reducir su congestión.

Una solución a la escalabilidad es la computación fuera de cadena. A través de un modelo de confianza, por ejemplo, con la ejecución asincrónica de contratos (ACE) se pueden producir transacciones fuera de la propia blockchain, ofreciéndo una mayor eficiencia de la red central.

Asimismo, se pueden aprovechar las cadenas laterales de Cardano para liquidar las transacciones de este protocolo independientemente de la cadena subyacente o utilizar la solución Hydra.

¡Hail Hydra!

Hydra se diferencia de otras soluciones de Layer 2 en que esta se encuentra en desarrollo a la par de la Layer 1 (L1) de Cardano. Esto resulta en una solución de Layer 2 que, al igual que otras, obtiene las garantías de seguridad de la L1 pero donde también se tiene referencias a lo realizado en la capa superior.

Esta solución, que forma parte de la etapa de Escalabilidad de Cardano (Voltaire), busca romper con los miseros 250-500 TPS en los que se encuentra actualmente la red. En teoría, se habla de llegar hasta el millón de TPS (1M TPS).

El Hydra viene después del Lightning

Muchas de las transacciones realizadas en Cardano son de valores bajos, este es un problema ya conocido, que es bien conocido por ser resuelto por el Lightning Network en Bitcoin. En el ecosistema Cardano, se tomó el aprendizaje de Lightning para crear un protocolo superador donde también haya soporte para Smart Contracts y las transacciones realizadas en L2 se vean reflejadas en L1 cómo mencionamos anteriormente. En otras palabras, al igual que en Lightning, Hydra pone todas estas pequeñas transacciones en otra Layer, sincronizandolas al finalizar en la L1.

Hydra se compone de una serie de protocolos que cada uno busca ampliar las posibilidades abiertas por el anterior. Estos protocolos se encuentran en desarrollo y, actualmente, solo se encuentra en funcionamiento uno de ellos: Hydra Heads, que en simulaciones alcanzó unos 1000TPS.

De cabeza

Hydra Heads permite que un grupo de participantes con mucha capacidad de performance y disponibilidad (cómo lo son los SPOs) procesen muy rápidamente un gran número de transacciones con poco requerimiento de almacenamiento mediante un State Channel Multiparty. Por lo tanto, un grupo de personas puede abrir un Hydra Head, donde realizan intercambios del dinero que ellos decidieron transferir allí. Al finalizar, se ponen de acuerdo de cuales son los valores finales de cada uno y eso se ve reflejado en la Layer 1 cerrando la Head. Prácticamente la misma idea que Lightning.

Pero… ¿Cómo se diferencia de Lightning Network (LN)?

La respuesta se encuentra en los detalles de cómo funciona una Hydra Head. El procedimiento es el siguiente:

  • Primero se inicializa una Hydra Head. Esto se realiza desde la L1 por lo qué toda la información de la Hydra Head, y referencia a la misma, queda impactada allí: cómo el número de los participantes y quienes son.

  • Luego, los participantes commitean sus UTXOs de la chain que desean usar en la Hydra Head.

  • Estos UTXOs son recolectados en el estado inicial de la Hydra Head (U0)

  • Mientras se encuentre abierta la Hydra Head, se pueden realizar todas las transacciones que se deseen en este Head Network y tienen la misma forma que una transacción en la mainnet (se puede hacer un análogo con trabajar en otra branch en un repositorio de Github). Para cada una de estas transacciones, los participantes de la head deben ponerse de acuerdo sobre el nuevo estado de los fondos commiteados, a los que llamamos Snapshots. A estos los representamos como U1, U2, …, Un.

  • En cualquier momento, un participante puede decidir cerrar la Hydra Head con un Snapshot acordado. Se realiza un contest para decidir el estado final que queda en la chain y se realiza un fanout para otorgarle a cada participante lo acordado en este Snapshot.

Como mencionamos anteriormente, Hydra Heads es solo uno de los protocolos que conforman Hydra. A futuro se desea poder interconectar múltiples Hydra Heads, siendo este el primer paso. Luego, se busca implementar el protocolo Tail, que permitiría a usuarios comunes utilizar Heads, llevando Hydra al común de los usuarios.

Finalmente, se busca implementar el protocolo de comunicación Cross-Head-And-Tail, variante off-chain de la interacción entre Heads y Tails, y la posibilidad de operar con otras chains mediante Hydra.

Una nueva clase de Layer 2

Comparar Lightning y Hydra es una tarea inevitable: ambos lockean valor en la capa inferior y permiten operar con el mismo en una L2. Sin embargo, mientras que los Wallets de Lightning son Multisig Wallets que comparten miembros de la LN, en Cardano, las funcionalidades de Hydra están codificadas ya en la red, cómo mencionamos previamente. No es lo mismo construir una solución de Layer 2 pudiendo adaptar la Layer 1 que le da soporte, que tener que ingeniárselas para funcionar con lo dado.

100% Descentralizado

En el mecanismo PoS, las acciones de las tenencias de tokens determinan los derechos. Por este motivo, se concluye que es una gran amenaza a la seguridad de la red la centralización que conlleva acaparar los varios derechos en pocos participantes.

Cardano simplemente busca una comunidad de partes que participen y tomen decisiones sobre la evolución de la cadena. Entonces, se reconoce que la descentralización de Cardano está conformada por tres pilares: producción de bloques, redes y gobernanza.

El viaje técnico de la red hacia la descentralización se ha enmarcado en desarrollos por fases que incluyen grados de producción de bloques de SPO, descubrimiento de redes peer-to-peer (P2P) y “gossips” con pares que intercambian información entre ellos.

Cardano reconoce que la descentralización le da el poder al individuo de tomar decisiones, le devuelve la titularidad de su información personal y permite que cada participante en la red (o holder de ADA) tenga participación.

Seguridad

El eje de la seguridad de Cardano recae en su diseño bajo un mecanismo de aleatorización. En la red de Cardano, aunque se invoque a una participación de todos los individuos, no todos son responsables de generar nuevos bloques,

Aquellos nodos llamados “líderes de intervalo” son seleccionados aleatoriamente para generar un nuevo bloque posterior. Cardano selecciona sus contadores al azar y adopta un mecanismo verificable de intercambio de secretos para dividir la información confidencial en un número N de copias para enviarlas a N individuos correspondientes.

Lo que garantiza el funcionamiento adecuado y esperado de la red de Cardano es que cuando algunos nodos finalizan el protocolo debido a una intención maliciosa, otros nodos continúan operando.

Además, a fin de conectar con su comunidad, Cardano estableció un programa de recompensas por errores. Aquel ofrece a los piratas informáticos y cazarrecompensas que descubren vulnerabilidades en la cadena de bloques grandes tarifas según el tamaño de amenaza.

Roadmap de Cardano

Roadmap de Cardano
Roadmap de Cardano

Cardano es un caso especial, en el cual se utilizó un combinador de hard forks para impedir que se reinicie el sistema al implementar nuevos procesos. Se aseguró una transición, sin problemas cabe aclarar, a un nuevo protocolo mientras se guardó el historial de bloques anteriores. Entonces, el historial de la cadena de bloques pre bifurcada sigue estando disponible.

Byron

La red original de Cardano Byron se ejecutó en un protocolo de consenso llamado Ouroboros Classic. La red principal de Cardano Shelley, su predecesora, ejecuta un nuevo protocolo de consenso llamado Ouroboros Praos. La era de desarrollo actual permite capacidades más amplias al tiempo que respalda el proceso de participación con recompensas monetarias para los titulares de ADA y los propietarios de grupos de participación.

Sin cometer errores en la transición de sistemas, fue necesario actualizar el código para considerar aquél nuevo protocolo. Cardano, para evitar una actualización que concluya en vulnerabilidades, decidió adoptar un enfoque de dos etapas, utilizando el protocolo de tolerancia a fallas bizantinas (BFT) de Ouroboros como intermediario.

Este evento de bifurcación reinició la red principal de Byron para ejecutar el protocolo BFT y, en conclusión, fue el único hard fork tradicional que se llevó a cabo. En resumen, se permitió una transición más fluida a Ouroboros Praos sin interrupciones en la cadena y que esta finalizara siendo una sola entidad.

Shelley

Al protocolo Shelley se le añade el bloqueo de tokens. Su uso permite varios tipos de casos de uso de contratos inteligentes, incluida la creación y transacción con tokens de activos múltiples. Asimismo, recurre a establecer el soporte para el mecanismo de votación de Voltaire.

Simplemente se reserva una cantidad de activos y se reconoce que no se dispone de ellos durante un tiempo determinado N. En la actualización, este bloqueo de tokens se reconoce que se puede utilizar para acuerdos contractuales, registro de votos y tokens de activos múltiples.  Por este motivo, se reconoce esta era como aquella para “prepararse para el futuro”

Goguen

Donde la era Shelley descentraliza el núcleo del sistema incluyendo un sistema de votación, Goguen agrega la capacidad de crear aplicaciones descentralizadas desarrolladas de alta seguridad.

Se permite una base de código que acepta componentes dentro y fuera de la cadena, ayudando a los usuarios a crear y ejecutar contratos inteligentes funcionales en la red de Cardano.

Como se estableció previamente las eras o hard forks se ponen en marcha en paralelo, donde se le permite ahora a los usuarios crear nuevos tokens con soporte nativo, que previamente se habían establecido las bases.

Se tokenizan muchos tipos de activos digitales y físicos, además de creación de tokens fungibles y no fungibles, donde, en conclusión, ayuda a mejorar la utilidad y las implementaciones de Cardano.

Basho

Es la etapa a la cual ayudó a la escalabilidad de Cardano, donde protagonizó esta ayuda la introducción de las cadenas laterales. Se reconoce entonces que las eras anteriores ayudaron a la descentralización y a la funcionalidad de la cadena.

Esto proporcionó una infraestructura de red con la capacidad de escalar de manera sostenible y segura, así como la capacidad de agregar nuevas funciones sin comprometer la confiabilidad en el núcleo de la red.

Voltaire

Se conlleva esta etapa para lograr un símil a un sistema autosuficiente.

Para que la red de Cardano se considere verdaderamente descentralizada, se debe contemplar que la infraestructura distribuida introducida durante la era Shelley debe mejorarse con el tiempo de manera descentralizada.

Entonces, la era Voltaire agrega la capacidad para que los usuarios de la red presenten propuestas de mejora de Cardano. Aquellas pueden ser votadas por las partes interesadas, aprovechando el proceso de participación y delegación ya existente.

Cardano en números
Cardano en números

Treasury System

Mente de colmena

Con la llegada de Voltaire, Cardano introdujo su tan esperado sistema de financiación auto-sostenible que incluye la Tesorería (Treasury) y un sistema de votación descentralizado (Project Catalyst).

Uno de los ejes centrales de Cardano, cómo se mencionó anteriormente, es el de la Descentralización. Se busca un balance justo para los pequeños operadores de pools y los grandes jugadores. Aumentar los pools pero sin desincentivar el mantenimiento de pools antigüos.

Agua tibia: para no resfriarse ni quemarse

¿Por qué es esto importante?

La economía de la red de Cardano depende del compromiso a largo plazo de los operadores de pools. Si abrir un pool nuevo rinde mucho más que mantener uno, ¿por qué alguien mantendría uno? Una economía poco estable de la chain generaría gran desconfianza en la misma, imposibilitando su crecimiento y poniendo en jaque su integridad.

Por otro lado, los grandes operadores de pools reciben grandes sumas de dinero correspondientes a las transacciones verificadas, por lo que la balanza se inclina claramente a su favor. Pequeños operadores de pools no pueden verificar el volumen de transacciones que manejan sus competidores por lo que no se encuentran en igualdad de condiciones. Dicho de otra forma, pools con mayor stake reciben mayor volumen de fees que aquellos que tienen menor stake.

Adicionalmente a este planteo, se encuentra la necesidad de financiar proyectos que ayuden al ecosistema a crecer, financiar mejoras a los protocolos y a la chain en sí (CIPs, similar a lo que son los EIPs).

La solución Honskinsoniana a esta cuestión tiene en cuenta estos dos ejes:

  • Un sistema de recompensa justo para los participantes de stake pools (los SPOs y los delegados)

  • Financiamiento para la auto-sustentabilidad de la red

Una incubadora acelerada

El segundo de estos problemas es resuelto con un sistema conocido cómo la Treasury o Tesorería en español: una Wallet encargada de repartir financiamiento a proyectos y mejoras de la red Cardano. Esta repartición se realiza de manera justa mediante el proyecto Catalyst consistiendo el mismo de un sistema de votación descentralizado.

Catalyst se puede resumir cómo la respuesta de Gobernanza Descentralizada de Cardano ya que busca democratizar la toma de decisiones dándole a la comunidad la capacidad de votar que quiere que se solucione y cómo quiere que se haga. Se debe tener la cautela que únicamente pueden participar aquellos que tengan una cartera en una billetera nativa de Cardano (cómo lo es Daedalus, Yoroi, AdaLite, Typhon Wallet, CCVault, etc.).

El proyecto funciona de la siguiente manera: cada tres meses se lanza un nuevo fondo de financiamiento (actualmente nos encontramos en el 6to: Fund6); previo al lanzamiento del fondo se realiza en el portal de Catalyst una discusión sobre los desafíos para los cuáles se deben hallar soluciones en el ecosistema Cardano; luego, el proceso consta de 3 etapas:

  • Innovation (Innovación): Se presentan los desafíos que se buscarán atacar en este fondo de inversión.

La comunidad, luego, arma equipos de desarrollo que proponen soluciones a estos desafíos. Se discute sobre los proposals y se realizan los cambios necesarios, todo con la ayuda de la comunidad.

Finalmente,  se genera el proposal final que pasará a la siguiente etapa. Sin embargo, es importante notar que el funding puede que no vaya para un único proyecto que responda a un desafío (challenge) particular. Los challenges son abarcativos, cómo, por ejemplo, “La necesidad de nuevos proyectos de NFTs”.

Algunos challenges del Fund6
Algunos challenges del Fund6
  • Gobernance (Gobernanza): Momento de decidir que ideas deben financiarse. Quienes decidan participar, se deben registrar usando su ADA, que es requerido que sea mayor a 500 al momento de realizar lo que se llama un Snapshot (dado tu ADA actual decide tu poder de votación). Esta etapa finaliza con el cierre del periodo de votación.

  • Execution (Ejecución): Finalizada la votación, se otorga financiamiento a los proposals con mayor apoyo de la comunidad. Además de apoyo, los equipos reciben mentoría y acompañamiento.

Cada cierto periodo de tiempo, también se requiere reportar a la comunidad avances del proyecto proveyendo evidencia de que se encuentra bien encaminado.

Una buena pregunta a este punto es: ¿Cómo recibe la Tesorería sus fondos?

Por una causa justa

En el ecosistema, cómo se mencionó anteriormente, existe un sistema de recompensas para los participantes de stake pools. Según cuantas transacciones sean capaces de verificar a la red, se obtendrá mayor o menor valor en fees.

La realidad es la siguiente: todo el valor recogido por fees de transacciones de bloques en la stake pool en una época va a parar a un virtual pot. Ese virtual pot recibe un porcentaje de las reservas de ADA dependiendo de que tanto stake haya en el pool (esta cuestión de equiparar el campo de juego para stake pools grandes y chicas). El porcentaje recibido decae con el crecimiento del stake pool.

Una vez armado el pot virtual, un porcentaje se reserva para la Tesorería y el resto es repartido a los participantes de la stake pool. Un 20% de lo recaudado en cada virtual pot es el valor destinado a la Tesorería.

Respecto a los valores asignados para el porcentaje que reciben los stake pools, fue meticulosamente analizado mediante el cálculo de tiempo de vida media de las reservas de ADA (cuanto tiempo transcurre hasta que se agoten la mitad de las reservas), concluyendo que el valor apropiado es de 0.3% (equivale a entre 4 y 5 de reservas).

Un valor alto resultaría en que se acaben las reservas muy rápidamente, las recompensas en stake pools disminuyan de manera violenta o no logren el balance correcto. Un valor bajo, resultaría en la ventaja competitiva de los grandes stake pools por lo qué se perdería la descentralización.

Daedalus

Existen varias billeteras de Cardano que apoyan los native token de Carnado (ADA), conjunto a los NFTs de la blockchain, pero estaremos presentando una en particular llamada Daedalus, una billetera de escritorio de Cardano que fue desarrollada por uno de los creadores de Cardano. Fue originalmente lanzada en 2015 y desde ese entonces se convirtió en una de las billeteras más populares dedicadas a Cardano.

Para ser utilizada, es necesario descargar el software, ya sea en Windows, Linux o macOS, y a diferencia de otras plataformas, Daedalus es una billetera solo ADA, sin funciones de compra o venta. A pesar de esto, sigue siendo una opción sólida para inversores que buscan una billetera non-custodial para almacenar ADA y NFTs (que pertenecen a la red de Cardano).   Además, es un proyecto open source, lo que significa que cualquiera puede ver el código de Daedalus para asegurarse de que no haya nada sospechoso escondido. También, es una hierarchical deterministic (HD) Wallet, lo que significa que cualquiera con una copia de la clave pública y privada puede tomar el control de la cuenta de criptomonedas.  Otra ventaja de esta billetera es que los inversores pueden usar Daedalus sin necesidad de verificarse a sí mismos, lo que convierte en una opción excelente para aquellos que intentan proteger su anonimato.

Una última propiedad que se puede destacar de Daedalus es que la misma descarga una copia completa de la blockchain y valida de forma independiente cada transacción en su historial, asegurándose, de esta forma, la máxima seguridad y un funcionamiento fiable, sin recurrir a servidores de terceros alojados centralmente.

Otros Proyectos

Ya hemos mostrado un proyecto construido sobre Cardano que es Daedalus, pero ahora mostraremos más proyectos, incluyendo algunos de NFT que nos parecieron interesantes:

  • Sundae Swap: un exchange descentralizado nativo de Cardano, que tiene un protocolo escalable que ofrece liquidez automatizada.  Está inspirado en el diseño de Uniswap.

  • Card Starter: Es la primera plataforma descentralizada de intercambio y  launchpads de proyectos de Cardano. Esta plataforma permite invertir en proyectos de Cardano en su fase de desarrollo y preventa, y los fondos están asegurados.

  • Liqwuid Finance: es un protocolo open source de liquidez que permite que sus usuarios depositen ADA para obtener un préstamo en USDT sin necesidad de intermediarios.

  • Hosky Token: Así como existe el Dogecoin, existe la Husky Token que está construida sobre la red de Cardano, no es más que un meme.

Husky Token
Husky Token
  • Drunken Dragon Games: Es un juego sobre blockchain nativo de Cardano, en donde implementa elementos NFT a la jugabilidad.

Drunken Dragon Games
Drunken Dragon Games
  • Knitties: Es un proyecto de NFTs coleccionables de la blockchain de Cardano.

Knitties
Knitties
  • SpaceBudz: Es un proyecto de NFTs coleccionables de la blockchain de Cardano.  Por el momento están primeros en el ranking del marketplace más grande de Cardano NFTs.

SpaceBudz
SpaceBudz

A modo de Conclusión

Cardano mediante las eras: Byron, violeta; Shelley, azul; Goguen, verde; Basho, amarillo
Cardano mediante las eras: Byron, violeta; Shelley, azul; Goguen, verde; Basho, amarillo

Cardano es una Blockchain construida con mucha pasión y cariño. Busca ser una alternativa superadora al resto de las chains mediante el uso del método científico. Cardano no es una prueba, Cardano es la búsqueda de la mejor chain.

Nada es perfecto

En su afán de la perfección, features disponibles en otras chains de hace rato, tienen un gran tiempo de espera, que se puede traducir en años, para que llegue al ecosistema. Algo es innegable: Cardano es SEGURA. Por lo menos, hace todo lo posible a su alcance para serlo.

This is for the users

Esta chain es muy amable con aquellos que decidan ser parte de ella y, pese a que busca ser una Blockchain para cualquiera, algunas decisiones resultan en una curva de aprendizaje dura. No obstante, el resultado en garantías y recompenzas es muy apetecedor.

Una frase lo resume todo:

"Networks de calidad no se construyen en una noche"
"Networks de calidad no se construyen en una noche"

Bibliografía

Introducción

https://savjee.be/videos/simply-explained/cardano/

https://www.reddit.com/r/cardano/comments/8gahr1/what_the_hell_is_rina/

https://crypto.com/university/blockchain-scalability

Historia

https://savjee.be/videos/simply-explained/cardano/

https://iohk.io/en/about/

https://medium.datadriveninvestor.com/cardano-deconstructed-612a13d2d0d4

Comunidad

https://cardanofoundation.org/en/our-missions

Blockchain Modular

https://dolarhoy.com/bitcoins/criptos-desde-cero-que-es-cardano-el-proyecto-que-desafia-a-bitcoin-2021918550

https://www.tradingdesdecero.com/cardano/

https://forum.cardano.org/t/cadenas-laterales-en-cardano-todo-lo-que-necesitas-saber-sobre-ello/30478

https://forum.cardano.org/t/que-son-las-capa-1-y-2-de-una-blockchain-todo-lo-que-necesita-saber/105929

Smart Contracts

https://developers.cardano.org/docs/smart-contracts

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/978-3-030-54455-3_35.pdf

https://iohk.io/en/blog/posts/2021/05/10/runtime-verification-iele-from-interoperability-to-universality/

https://runtimeverification.com/the-iele-virtual-machine/

https://github.com/runtimeverification/solidity

Blockchain Trilemma

Play Video

https://www.vanticatrading.com/post/how-does-cardano-solve-the-scalability-trilemma

Play Video

https://hackerone.com/cardano-foundation?type=team

Etapas de Cardano

https://roadmap.cardano.org/en

https://docs.cardano.org/learn/about-hard-forks

https://cardano.ar/noticias/cardano-ar-hard-fork-alonzo-en-90-dias/

Treasury System

https://docs.cardano.org/explore-cardano/monetary-policy

https://books.google.com.ar/books?id=kHuKEAAAQBAJ&pg=PA40

https://iohk.io/en/blog/posts/2022/05/10/project-catalyst-a-virtuous-cycle-of-cardano-ecosystem-development-investing-in-great-ideas-to-make-positive-real-world-changes/

https://drive.google.com/file/d/1-8rQ4KBVJmCuS4MYLevryZFHicip97sH/view

https://iohk.zendesk.com/hc/en-us/articles/900005679386-Catalyst-registration-and-voting-guide

https://iohk.io/en/blog/posts/2021/02/12/our-million-dollar-baby-project-catalyst/

Daedalus

<https://daedaluswallet.io/ >

<https://www.business2community.com/cryptocurrency/best-cardano-wallets >

<https://news.bit2me.com/5-proyectos-en-cardano-que-debemos-tener-en-cuenta >

<https://www.ledger.com/academy/crypto/what-are-hierarchical-deterministic-hd-wallets >

Otros Proyectos

<https://www.youtube.com/watch?v=OkN43xFZ1Ug >

https://news.bit2me.com/5-proyectos-en-cardano-que-debemos-tener-en-cuenta

<https://cardstarter.io/ >

https://www.liqwid.finance/

<https://cnft.io/ >

<https://www.knitties.io/ >

<https://cardanobits.art/ >

<https://spacebudz.io/ >

<https://hosky.io/ >

<https://www.drunkendragon.games/ >

A modo de Conclusión

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