Cardano on hajautettu lohkoketjuverkko, jonka toiminta nojaa tuhansiin tietokoneisiin eri puolilla maailmaa. Näistä tietokoneista käytetään englanninkielistä termiä node, joka suomentuu solmuksi tai palvelimeksi.
Tässä oppaassa käydään selkokielellä läpi, mitä Cardano-nodet ovat, millaisia solmutyyppejä verkossa on, miten uudet lohkot syntyvät ja mitä oman solmun pyörittäminen käytännössä edellyttää. Tekstin luettuasi ymmärrät, miksi solmut ovat verkon turvallisuuden kannalta ratkaisevia.
Pikafaktat
| Solmun rooli | Ylläpitää kopiota lohkoketjusta ja pitää verkon toiminnassa |
| Solmutyypit | Lohkontuottaja (block producer) ja relay-solmu |
| Slotin (slot) kesto | 1 sekunti |
| Slotteja epookissa | 432 000 |
| Epookin (epoch) kesto | 5 vuorokautta |
| Uusi lohko keskim. | Noin 20 sekunnin välein (n. 21 600 / epookki) |
| Konsensusprotokolla | Ouroboros Praos (Proof of Stake) |
Parametrit voivat muuttua verkon päivitysten myötä. Tarkista ajantasaiset arvot Cardanon virallisesta dokumentaatiosta.
Mikä on node eli solmu?
Node eli solmu on tietokone, joka on yhteydessä Cardano-verkkoon ja ylläpitää omaa kopiotaan lohkoketjusta. Kun puhutaan Cardanon ”palvelimista”, tarkoitetaan juuri näitä solmuja.
Lohkoketju on hajautettu: sitä ei säilytetä yhdessä keskitetyssä paikassa, vaan lukuisilla toisistaan riippumattomilla solmuilla. Tämä hajautus on koko järjestelmän turvallisuuden perusta.
Koska sama tieto on tallennettu samanaikaisesti valtavalle määrälle solmuja, yksittäinen taho ei voi huomaamatta muuttaa lohkoketjun historiaa. Juuri siksi tapahtumien väärentäminen jälkikäteen on käytännössä erittäin vaikeaa.
Cardanon kaksi solmutyyppiä
Usein luullaan, että kaikki verkon solmut ovat keskenään samanlaisia. Cardanossa stake poolit käyttävät kuitenkin kahta selkeästi eri rooleissa toimivaa solmua: lohkontuottajia ja relay-solmuja.
Molemmat pyörittävät samaa cardano-node-ohjelmistoa, mutta niiden tehtävät ja verkkoyhteydet on määritelty eri tavoin. Yhdessä ne muodostavat turvallisen kokonaisuuden.
Lohkontuottaja (block producer)
Lohkontuottaja on solmu, joka luo uusia lohkoja ketjuun. Se pitää hallussaan salaisia avaimia, joita lohkojen allekirjoittaminen ja luonti edellyttävät.
Turvallisuussyistä lohkontuottajaa ei yleensä kytketä suoraan avoimeen internetiin. Sen sijaan se on yhteydessä vain poolin omiin, luotettuihin relay-solmuihin.
Relay-solmu
Relay-solmu toimii välittäjänä lohkontuottajan ja muun Cardano-verkon välillä. Se ei sisällä lohkojen luontiin tarvittavia avaimia eikä siten voi itse tuottaa lohkoja.
Relay-solmun tehtävä on liikenteen välitys: se vastaanottaa ja jakaa lohkoja ja tapahtumia sekä yhdistää oman stake poolin muuhun verkkoon. Näin lohkontuottaja pysyy suojassa suorilta verkkohyökkäyksiltä. Hyvä käytäntö on sijoittaa relay-solmut useaan eri maantieteelliseen sijaintiin, jotta lohkot leviävät verkossa nopeasti.
Vertailu
| Ominaisuus | Lohkontuottaja (block producer) | Relay-solmu |
|---|---|---|
| Tehtävä | Luo uusia lohkoja | Välittää tietoa muun verkon kanssa |
| Avaimet | Pitää hallussa lohkojen luontiin tarvittavia avaimia | Ei sisällä avaimia |
| Verkkoyhteydet | Yhdistyy vain omiin relay-solmuihinsa | Yhdistyy avoimeen Cardano-verkkoon |
| Rooli turvallisuudessa | Suojattu suoralta verkkoyhteydeltä | Suojaa lohkontuottajaa välikappaleena |
Käytännössä jokainen stake pool pyörittää yhden lohkontuottajan ja vähintään yhden relay-solmun.
Stake poolit ja delegointi
Cardano toimii Proof of Stake -menetelmällä. Se tarkoittaa, ettei uusia lohkoja louhita laskentateholla kuten Bitcoinissa, vaan verkon turvaaminen perustuu panostettuun eli ”stakattuun” ADA-valuuttaan.
Käytännössä solmuja pyörittävät stake poolit. Stake pool on ylläpitäjän (stake pool operator, SPO) hoitama kokonaisuus, joka kokoaa yhteen useiden käyttäjien panostuksen ja osallistuu sen turvin lohkojen tuottamiseen.
Tavallisen käyttäjän ei tarvitse pyörittää omaa solmua. Sen sijaan hän voi delegoida ADA-valuuttansa valitsemaansa stake pooliin.
Delegointi ei tarkoita ostamista
On tärkeää ymmärtää, ettei delegoinnissa osteta osuutta poolista eikä valuutta siirry pois omistajaltaan. ADA pysyy koko ajan käyttäjän omassa lompakossa ja hänen hallinnassaan.
Delegointi kertoo verkolle ainoastaan sen, minkä poolin panostukseen käyttäjän osuus lasketaan mukaan. Kun pool ansaitsee palkkioita, ne jaetaan kaikkien siihen delegoineiden kesken näiden panostuksen suhteessa.
Näin myös pienemmällä summalla osallistuva voi saada osansa palkkioista ilman teknistä osaamista tai omaa laitteistoa.
Miten uudet lohkot syntyvät?
Cardanon lohkoketju jakaa ajan pieniin yksiköihin, jotta lohkojen tuottaminen tapahtuu järjestelmällisesti. Nämä yksiköt ovat slotit ja epookit.
Yksi slot (slot) kestää tasan yhden sekunnin. Yksi epookki (epoch) koostuu nykyisin 432 000 slotista, eli sen kesto on viisi vuorokautta.
Vaikka slot on vain sekunnin mittainen, lohkoja ei synny joka sekunti. Keskimäärin noin 20 sekunnin välein protokolla nimeää yhden solmun niin kutsutuksi slot leaderiksi, joka saa luoda seuraavan lohkon. Yhden epookin aikana nimityksiä tehdään keskimäärin noin 21 600.
Slot leader
Slot leader on solmu, joka on valittu tuottamaan lohko tiettyyn hetkeen. Yhdessä slotissa voi olla korkeintaan yksi hyväksytty lohko.
Slot leader valitaan osittain satunnaisesti stake poolien joukosta. Mitä suurempi panostus poolilla on, sitä suuremmalla todennäköisyydellä se tulee valituksi – myös pienemmät poolit voivat kuitenkin tulla nimetyiksi.
Valittu slot leader tarkistaa käsiteltävät tapahtumat ennen niiden kirjaamista. Esimerkiksi valuutansiirrossa se varmistaa, että lähettäjällä on riittävä saldo. Vasta tämän jälkeen tapahtuma liitetään osaksi lohkoketjua ja allekirjoitetaan kryptografisesti.
Ouroboros Praos – Cardanon konsensusprotokolla
Cardanon käyttämää konsensusprotokollaa kutsutaan nimellä Ouroboros. Nykyisin verkossa on käytössä sen versio Ouroboros Praos. Konsensusprotokolla on säännöstö, jonka avulla hajautetun verkon solmut pääsevät yksimielisyyteen lohkoketjun sisällöstä.
Protokolla määrittää muun muassa sen, miten slot leaderit valitaan ja miten palkkiot jaetaan. Ouroboros Praosin keskeinen ominaisuus on, ettei tulevia slot leadereita voi ennustaa etukäteen.
Ennustamattomuus parantaa turvallisuutta, koska hyökkääjä ei voi tietää ennalta, mihin solmuun kannattaisi kohdistaa hyökkäys. Näin verkko pysyy vakaana myös mahdollisten häiriöiden aikana.
Cardanoa kehitetään jatkuvasti. Elokuussa 2024 toteutettu Chang-päivitys siirsi verkon niin kutsuttuun Conway-aikakauteen, joka toi käyttöön hajautetun hallintomallin. Tulevat Ouroboros-versiot, kuten Leios ja Peras, tähtäävät suurempaan suorituskykyyn ja nopeampaan tapahtumien varmistumiseen. Solmujen perusroolit – lohkontuottajat ja relay-solmut – säilyvät kuitenkin näissä päivityksissä ennallaan.
Oman solmun pyörittäminen – mitä se vaatii?
Oman solmun ylläpito on tarkoitettu lähinnä stake poolin ylläpitäjille, ei tavallisille delegoijille. Se edellyttää teknistä osaamista sekä jatkuvasti päällä olevaa laitteistoa ja vakaata verkkoyhteyttä.
cardano-node-ohjelmisto toimii 64-bittisessä Linux-ympäristössä. Vähimmäisvaatimuksena pidetään yleisesti kaksiytimistä x86-suoritinta, noin 12 gigatavua keskusmuistia ja riittävää levytilaa lohkoketjun kopiolle. Tuotantokäyttöön suositellaan tehokkaampaa laitteistoa, esimerkiksi neliydintä, noin 24:ää gigatavua muistia ja vähintään 100–150 gigatavua levytilaa, sillä lohkoketjun koko kasvaa ajan myötä.
Toimiva stake pool koostuu vähintään yhdestä lohkontuottajasta ja yhdestä tai useammasta relay-solmusta. Vakautta ja hyvää lohkojen leviämistä varten relay-solmuja suositellaan useampaa, mielellään eri sijainneissa. Ajantasaiset järjestelmävaatimukset kannattaa aina tarkistaa Cardanon virallisesta dokumentaatiosta, sillä ne muuttuvat verkon päivitysten myötä.
Vastuuvapauslauseke
Tämä artikkeli on tarkoitettu ainoastaan yleiseksi ja faktapohjaiseksi tietolähteeksi Cardanon toiminnasta ja kryptovaluutoista. Se ei ole sijoitusneuvontaa eikä kehotus ostaa, myydä tai panostaa mitään kryptovaluuttaa.
Kryptovaluuttoihin ja niiden panostukseen liittyy riskejä, kuten arvon voimakas heilunta ja mahdollinen pääoman menetys. Tee omat päätöksesi vasta huolellisen selvityksen jälkeen ja tarvittaessa ammattilaisen kanssa.
Jos rahankäyttö tai pelaaminen aiheuttaa huolta, apua on saatavilla maksutta: Peluuri, Peliklinikka ja THL.
Lähteet
Usein kysytyt kysymykset (UKK)
Mikä on Cardano-node?
Cardano-node on tietokone, joka on yhteydessä Cardano-verkkoon ja ylläpitää kopiota lohkoketjusta. Solmut yhdessä pitävät verkon toiminnassa ja turvassa.
Mitä eroa on lohkontuottajalla ja relay-solmulla?
Lohkontuottaja luo uusia lohkoja ja pitää hallussaan siihen tarvittavia avaimia. Relay-solmu ei tuota lohkoja, vaan välittää tietoa lohkontuottajan ja muun verkon välillä sekä suojaa sitä suorilta verkkoyhteyksiltä.
Kuinka kauan Cardanon epookki kestää?
Yksi epookki kestää viisi vuorokautta ja koostuu 432 000 slotista. Jokainen slot kestää yhden sekunnin.
Pitääkö minun pyörittää omaa solmua osallistuakseni?
Ei tarvitse. Voit osallistua delegoimalla ADA-valuuttasi stake pooliin, jolloin valuutta pysyy omassa lompakossasi. Oman solmun pyörittäminen on tarkoitettu lähinnä stake poolin ylläpitäjille.
Mikä on Ouroboros Praos?
Ouroboros Praos on Cardanon käyttämä Proof of Stake -konsensusprotokolla. Sen keskeinen ominaisuus on, ettei tulevia slot leadereita voi ennustaa etukäteen, mikä parantaa verkon turvallisuutta.
