为什么卡尔达诺的Ouroboros将成为改变游戏规则的协议

卡尔达诺的股权证明协议将带来前所未有的去中心化，但是驱动它的机制对于许多人来说仍然是个谜。卡尔达诺首席科学家教授AggelosKiayias深入研究了Ouroboros，并详细阐述了雄心勃勃的协议所基于的原理。

建立分散系统的问题

持久性和活力-这是成功的分布式分类帐系统的标志，卡尔达诺首席科学家AggelosKiayias教授认为。但是，基于最简单前提的系统似乎是最难交付的。

Kiayias鸽子深入到问题的分散系统面临和设在卡尔达诺的大毒蛇如何设法解决这些问题的详细视图。

他提到的持久性和活力是对系统所有参与者的一致看法的保证，并保证对因其行为而导致的连续事件流做出响应。这在集中式系统中非常简单明了，而且很容易实现，但是却给系统带来了单点故障，使其容易受到攻击。

设计一个强大的分散式系统是一项复杂得多的任务，因为他们需要开发模型来系统地涵盖系统可能遇到的所有不同威胁，并证明始终保持持久性和活力。

因此，即使其中的某些参与方偏离正常运行，设计良好的分散系统也将继续起作用。该系统的设计方式应使其能够处理更大的运行偏差而不会造成太大的损坏。

一个可靠的分散系统将针对各种类型的故障和攻击模型的正式保证结合在一起，最大和最重要的故障类别是拜占庭模型。

拜占庭模型可确保即使网络中很大一部分参与者任意偏离网络规则，也能保持系统的持久性和活力。第二类也是同等重要的一类是理性模型，它假设网络的所有参与者都是理性效用最大化者，这就是为什么系统的属性应从对自身利益的追求中产生。

通过两种行为分析Ouroboros

根据Kiayias的说法，使Ouroboros成为协议的独特之处在于它结合了多种设计元素，这些元素同时考虑了拜占庭和理性行为。

即，Ouroboros使用股份作为主要资源来识别参与者在系统中具有的杠杆作用。除了能够抵抗工作量证明协议固有的攻击（例如51％的攻击）以外，放样使Ouroboros更加环保，因为它只需要最少的物理资源即可运行。

Ouroboros还保证了工作量证明系统永远无法提供的动态可用性-Kiayias表示，即使任意数量的参与者决定不放样和维护分类帐，该协议也将继续运行。

他在博客文章中写道：“在活跃的参与者中，几乎只有一半以上的参与者需要遵守该协议，其余参与者可以任意偏离。”

实际上，只要它们的持续时间不长，就可以忍受Ouroboros的峰值超过50％的峰值。这种灵活性使Ouroboros比传统的拜占庭容错协议及其模型适应性更强，适应性更强。这些协议需要对其网络期望的参与有相对确定的预测才能正常工作—任何偏差都可能轻易导致它们停止运行。

使Ouroboros与其他PoS协议区分开的另一件事是它的不信任。Kiayias解释说，加入和参与协议的过程不需要任何特殊共享资源（如检查点）的可用性。当参与协议只需要链的公共创世块和对网络的访问时，它就消除了作为可靠共享资源的故障点。

但是，无论这些功能多么先进，吸引一个用户所需要的不仅仅是一个精心设计的网络。在设计Cardano的股权证明时代Shelley时，IOHK花了很多时间和精力。卡尔达诺知道没有人驾驶的情况下，上油的机器从根本上是一文不值的，因此引入了相当先进的奖励机制。

尽管在网络上撒钱的人的报酬并不是什么新鲜事，但Ouroboros引入了一种奖励分享机制，该机制激励网络参与者在运营节点中进行组织。Kiayias说，这些节点（最被称为权益池）提供了服务质量，而与权益在用户群体中的分配方式无关。

“通过这种方式，所有利益相关者都可以为系统的运行做出贡献-确保健壮性和民主代表性-同时在整个用户群中有效分配账本维护成本。”

但是，鼓励创建组织可能会无意间导致集中化。在设计Ouroboros时，这一点并没有被忽视，它带有自己的一系列反措施来消除集中化。通过对权益池进行严格控制，该协议可以防止只有少数运营商负责维护区块链的情况。

衔尾蛇的魅力远不止这些

虽然里面卡尔达诺的发展似乎在闪电般的速度最近发生的事情，在现实中，对协议的工作开始了所有的方式回到2015年，当blockchain首次公布。划伤表面揭示了对Ouroboros的大量研究，这是Kiayias在其帖子中自豪地描述的。

他指出，对于普通的协议用户而言，Ouroboros的设计元素绝不言自明。取而代之的是，它们以附有细致文档的同行评审论文的形式提供。到目前为止，在Cardano上发表的所有论文均超过50篇，已出现在加密和网络安全领域的会议和出版物中。

这些论文中的每一篇都明确介绍了用于分析协议的特定类型的模型，并以具体的方式列出了从中得出的结果。

“在全球范围内为金融和社会应用程序建立一个包容，公平和弹性的基础架构是当今信息技术的巨大挑战。”

这就是为什么Ouroboros被认为是行业中改变游戏规则的协议的原因-它不仅通过其开放源代码呈现了所有人都可以使用的独特特性，而且还提出了一种突出基本原理，建模和分析的设计方法。。