在第一部分中，我们了解到第三代加密货币是要解决可扩展性、互操作性和可持续性的问题。在白板视频的第二个节选中，查尔斯解释了Cardano的可扩展性解决方案：。
可扩展性有很多含义，但从加密货币的角度来看，你可以从三个方面考虑它。
1)每秒交易量（TPS）
你经常会听到有人说，“嗯，比特币每秒有7个交易 “或 “以太坊每秒有10或20个交易”。这只是一个概念，即在某个有限的时间段内，有多少交易能够在区块链上得到处理。 [编者注：Cardano已经实现了约250个TPS，并计划将这一数字增长得更高！]。
介绍Ouroboros。
为了解决TPS问题，我们为我们的可证明的安全股权证明协议开发了一份经同行评审的白皮书，称为Ouroboros。**Ouroboros是加密货币领域最有效的共识协议之一，它是第一个以非常严格的密码学方式被证明是安全的。 ** Ouroboros的神奇之处在于它是以模块化的方式设计的，并且在其DNA中包含了对未来的适应性。
这就是Ouroboros的工作方式。
- 首先，它把世界分成几个纪元。[目前，一个Cardano纪元是5天。］
- 在一个纪元内，它看一下代币的分布情况，并从一个随机数的来源，举行选举，以创建 “槽位领导者”。
- 槽位领导者在功能上与比特币中矿工 “赢得一个区块 “时做的事情相同。不同的是，它不需要像比特币那样需要大量的计算资源。因此，这个系统的运行成本大大降低，尽管我们有类似的安全保证。这是一个重大的进步!
以下是Ouroboros协议的一些优势。
–> 插槽领导者不必只维护一个区块和一条链。他们可以维护其他区块和其他链，因为构建一个区块的成本非常低。现在谈论一系列区块链的共识而不是单一区块链的共识实际上是可行的。
–>此外，纪元也许可以并行运行；而不是让一个纪元运行，然后再运行另一个纪元，我们将使用Ouroboros开发一个系统，纪元并行运行，交易也相应地被分割。这意味着，随着你获得更多的用户，你的用户获得更多的能力，这些槽头将能够维护更多类型的区块链，也能够并行地运行区块链的交易处理。这是一个重大的进步!
–>Ouroboros在其理论基础以及实施方面有非常严格的安全标准。随着我们为协议开发新的能力，这些能力也将是安全的。这与其他系统形成鲜明对比，在其他系统中，人们必须逐一证明这些事情，在某些情况下，对系统进行重大修改以实现安全增长。
–>我们打算让Ouroboros在2018年的某个时候成为抗量子的。当槽主签署他们的区块时，他们将使用一个抗量子的签名方案。 有了这个，我们就能在系统中获得更多的未来保障。[编辑注：量子计算机是未来强大的计算机，我们想象它可能能够破解密码钥匙。到今天为止，这种威胁是假设性的，但现在对它进行规划是一种重要的预见性！] 。
这些特点说明了这些可扩展性问题。
“我们如何构建一种维护网络的方式，而不需要花费30万美元/小时，这就是比特币目前的成本？” [编者注：查尔斯-霍斯金森在2017年发表了这个演讲。从那时起，比特币的能源成本已经翻了两番多。运行比特币的能源需求超过了整个阿根廷国家的能源需求。https://www.nytimes.com/interactive/2021/09/03/climate/bitcoin-carbon-footprint-electricity.html]
*“我们如何建立一个系统，使我们能够并行，并同时维护多条链？” *
回答这些问题是Ouroboros的核心所在。
2)带宽
每秒交易量很重要，但这并不是我们唯一要关注的事情。 交易携带数据，当你得到更多的交易，你需要更多的网络资源。这就是带宽的概念。对于一个系统来说，如果它要增长到数百万和数十亿的用户，该系统可能需要每秒数百千兆字节的带宽来支持所有流过它的数据。这种量在企业界很熟悉，但在点对点的世界里却不熟悉。
介绍RINA
当我们的网络从每秒几百个交易增长到每秒几十万个交易时，我们不能保持一个同质的网络拓扑结构。换句话说，我们不能出现每个节点都必须与每个消息相关的情况。随着我们的发展，会有一些节点不具备这种能力。因此，我们正在研究一种叫做RINA的新型技术。这是递归网络架构的意思。RINA是一种利用巧妙的工程原理构建网络的新方法–主要由波士顿大学的约翰-戴（John Day）构思。 **RINA的目标是建立一个异质网络，给我们带来隐私、透明度和可扩展性。**RINA是向前迈出的一大步，它将给我们提供一种方法，随着Cardano的发展而调整和配置。
3)数据规模
区块链存储的东西–希望是永远的!每次你把交易放进去，最后都会出现在日志中。因此，随着你有更多的交易，你需要越来越多的数据。因此，区块链将从兆字节到千兆字节到兆字节到千兆字节….，甚至可能是千兆字节。这在大企业[集中式数据中心]的世界里是可以的，但当我们谈论一个复制的系统，其安全模型依赖于每个节点都有一个区块链的副本？这种数据量对于消费者硬件设备[即典型的家用电脑]来说根本不可行。
Cardano正试图以一种非常优雅的方式解决这些问题。在Cardano中，当我们把人加入网络时，我们自然会得到更多的每秒交易。我们也自然会得到更多的网络资源。 最终，我们将获得更多的整体数据存储。所有这些都不会影响到我们的安全模式!
介绍剪枝、分区和侧链。
为了解决数据扩展的问题，我们必须认识到，不是每个人都需要所有的数据。爱丽丝发送给鲍勃的交易不一定与简和比尔有关。他们只是从这些人可以知道他们收到的令牌是合法和正确的背景下相关。解决这个问题的一些技术包括。
**1)修剪：**限制一些人可以看到的东西，在一个智能的个案基础上进行修剪
**2)分区：**用户可能没有区块链的完整副本，而只是拥有一个块。
**3)侧链：**创建一个区块链的压缩表示[在二级链上]，并在链之间转换交易
学术上的严谨性–Cardano的差异化因素。
在开发新的密码学时，最重要的事情之一是确保它是以一种非常严格的、经过同行评审的方式开发的。 Ouroboros在 “Crypto 17”[第37届年度学术密码学会议]上被接受，我们的团队在会上进行了展示。该协议的未来版本将继续通过更严格的同行评审，使我们高度确信系统的概念设计是正确的。我们还在使用 “边计算”–一种机器可理解的形式化建模语言–对Ouroboros的形式化规范进行建模。最终，我们将能够连接到我们github repo中的Haskell代码，并实际表明我们已经正确地实现了协议。**这是一个在区块链领域不存在的标准，我们很高兴能成为第一个这样做的人。
Cardano项目的目标是以严格的方式研究所有的问题，并提出新的区块链架构。这些解决方案必须允许人们拥有小得多的数据量，同时仍能获得相同程度的保证，即交易是正确的。一个幸运的事情是，虽然TPS和带宽需求增长很快，但数据存储仍然相对便宜和可用。 因此，我们相信，Cardno的数据缩放方面将是我们没有那么迫切要解决的问题。关于这些问题的研究正在爱丁堡大学进行；我们相信，到2019年底，我们将有一个关于这个问题的整体解决方案。
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