Cardano (ADA)：完整指南
Cardano 是一个第三代区块链平台，以其研究驱动、同行评审的方法而著称。它由 Charles Hoskinson（Ethereum 的联合创始人）创立，从零开始以形式化方法和学术严谨性构建。其原生加密货币 ADA 以 19 世纪数学家 Ada Lovelace 命名，她被认为是第一位计算机程序员。
本指南将介绍 Cardano 的独特架构、Ouroboros 共识协议、扩展 UTXO（eUTXO）模型、智能合约能力、治理机制，以及 2026 年生态系统现状。
什么是 Cardano？
Cardano 是一个开源、去中心化的区块链平台，目标是为去中心化应用和智能合约开发提供更安全且可扩展的基础设施。它通过以下方面与其他区块链区分开来：
- 同行评审研究：每一次重大协议升级都由学术论文支撑，并在实施前经过同行评审
- 形式化验证：关键组件通过数学方式证明其正确性
- 分层架构：将结算层与计算层分离，以实现模块化
- 方法论式开发：采用分阶段路线图（eras），谨慎规划功能发布
三大组织
Cardano 的开发由三个独立组织共同推进：
| Organization | Role |
|---|---|
| Input Output Global (IOG) | 研究与开发（由 Charles Hoskinson 创立） |
| Cardano Foundation | 生态增长、社区与采用 |
| EMURGO | 商业采用与企业级解决方案 |
Cardano 的架构
分层设计
Cardano 将功能分为两层：
- Cardano Settlement Layer (CSL)：处理 ADA 交易与价值转移，即记账层。
- Cardano Computation Layer (CCL)：处理智能合约执行与去中心化应用逻辑。
这种分离使每一层都可独立优化和升级，而不会影响另一层。
扩展 UTXO（eUTXO）模型
Cardano 使用 Extended UTXO (eUTXO) 模型，这是对 Bitcoin 的 UTXO 模型 的重要演进。Bitcoin 的 UTXO 只能承载价值，而 Cardano 的 eUTXO 可承载：
- 价值（ADA 和原生代币）
- 数据（附加到 UTXO 的任意数据）
- 脚本引用（决定 UTXO 如何被花费的智能合约逻辑）
与 Ethereum 的账户模型相比，eUTXO 模型具有多项优势：
| Feature | eUTXO (Cardano) | Account-based (Ethereum) |
|---|---|---|
| Parallelism | 高（不冲突交易可并行处理） | 低（同一账户交易需顺序处理） |
| Determinism | 提交前即可知道交易结果 | 提交与执行间结果可能变化（MEV） |
| Fee predictability | 手续费精确且可提前得知 | 执行期间状态变化会导致手续费变化 |
| Security analysis | 更易进行形式化验证 | 复杂状态交互使验证更困难 |
不过，eUTXO 模型也带来一些挑战：
- 并发性：多个用户同时与同一 UTXO 交互会产生竞争（已通过设计模式和协议改进缓解）
- 开发者体验：对来自 Ethereum 账户模型的开发者来说，UTXO 心智模型不够直观
- 状态管理：复杂 DApp 需要谨慎管理 UTXO
Ouroboros：Proof of Stake
概览
Ouroboros 是 Cardano 的 proof-of-stake 共识协议，也是首个以同行评审安全保证设计的 PoS 协议。其名称来自“衔尾蛇”古老符号（象征无限循环）。Ouroboros 已演进出多个版本：
| Version | Description | Status |
|---|---|---|
| Ouroboros Classic | 首个可证明安全的 PoS 协议 | 已退役 |
| Ouroboros BFT | Byron 时代的简化版本 | 已退役 |
| Ouroboros Praos | 增加质押池与委托 | 活跃 |
| Ouroboros Leios | 通过输入背书者提升吞吐量 | 开发中 |
| Ouroboros Genesis | 支持从创世区块启动 | 开发中 |
Ouroboros Praos 如何工作
时间被划分为 epochs（每个 5 天），每个 epoch 再划分为 slots（每个 1 秒）：
- 每个 epoch 开始时，通过抽签决定每个 slot 由哪个质押池出块
- 被选中的概率与质押池总质押量成正比
- 被选中的池运营者出块并获得奖励
- 区块在网络中传播并被验证
质押与委托
Cardano 的质押模型旨在实现最大参与度：
- 无最低质押门槛：任何 ADA 持有者都可通过委托给质押池参与
- 无锁仓期：委托的 ADA 从不锁定，可随时花费或转移
- 非托管：委托不会转移你的 ADA 控制权；密钥仍由你掌控
- 奖励：每个 epoch（5 天）分发一次，约 3-5% APR
这一设计与 Ethereum 质押明显不同：后者个人验证者需至少 32 ETH，且资金需要锁定。
质押池
质押池是 Cardano 网络的验证者。任何人都可运行质押池，ADA 持有者可将质押委托给任意池：
- 池运营者：运行基础设施并生产区块
- 委托者：选择支持的质押池
- 饱和度：每个池有饱和点；超饱和池收益递减，鼓励分散到更多池
- 池数量：截至 2026 年，活跃质押池超过 3,000 个
饱和机制是促进去中心化的巧妙设计。池规模过大时，委托者奖励降低，从而激励转向较小池。
开发时代（Eras）
Cardano 按阶段路线图推进开发，每个时代以一位著名人物命名：
Byron Era (2017-2020)
奠基时代。启动了 Cardano 网络的基础交易功能。网络采用联邦模型，由 IOG 与 EMURGO 节点出块。
Shelley Era (2020)
通过质押、委托和质押池引入去中心化。网络从联邦出块过渡到完全去中心化出块。数月内有超过一百万个钱包地址将 ADA 委托给质押池。
Goguen Era (2021)
2021 年 9 月通过 Alonzo 硬分叉为 Cardano 带来智能合约。引入：
- Plutus：基于 Haskell 的 Cardano 智能合约平台
- 原生代币：无需智能合约即可创建代币（协议层处理）
- 元数据：用于链下数据引用的交易元数据
Basho Era (2022-2024)
聚焦扩展与优化：
- Hydra：通过同构状态通道实现 Layer 2 扩展
- Input Endorsers：提升区块处理吞吐量
- Pipelining：区块扩散优化
- 脚本优化：更高效的智能合约执行
Voltaire Era (2024-present)
治理时代，引入链上治理，使 Cardano 完全自给自足：
- CIP-1694：链上治理框架
- DReps（Delegated Representatives）：治理代表
- Constitutional Committee：治理提案监督机构
- Treasury system：生态发展的去中心化资金系统
Cardano 上的智能合约
Plutus
Plutus 是 Cardano 的主要智能合约开发平台。它基于 Haskell，一种以数学严谨性和形式化验证适配性著称的函数式编程语言：
- Plutus Core：在链上运行的底层智能合约语言
- Plutus Tx：用于编写链上验证脚本的 Haskell 库
- 链下代码：交易构建与提交逻辑（同样使用 Haskell 编写）
使用 Haskell 既是 Cardano 的优势，也是挑战：
- 优势：Haskell 的类型系统与纯函数特性支持形式化验证，减少可发生的 bug 类型
- 挑战：相较 Solidity（Ethereum）或 Rust（Solana），Haskell 更小众，限制了开发者规模
Aiken
为解决 Haskell 采用门槛，社区开发了 Aiken，这是 Cardano 的专用智能合约语言，特点是：
- 比 Haskell 更易学习
- 专为 eUTXO 模型设计
- 编译到 Plutus Core（UPLC）
- 到 2026 年已成为更受偏好的开发语言并快速普及
Marlowe
Marlowe 是 Cardano 面向金融合约的领域专用语言。其设计面向非程序员（金融从业者、律师）创建与部署金融工具：
- 贷款协议
- 期权合约
- 托管服务
- 保险合约
原生代币
Cardano 的一个显著特性是在协议层支持原生代币。不同于 Ethereum 代币需依赖智能合约（ERC-20、ERC-721），Cardano 代币由账本本身处理：
- 创建、转移、管理代币无需智能合约
- 与 ADA 本身相同安全模型
- 比基于智能合约的代币手续费更低
- 多资产 UTXO：单个 UTXO 可同时承载 ADA 与多个原生代币
治理（Voltaire）
链上治理
Cardano 的 Voltaire 时代引入了完整的链上治理系统：
三类治理主体：
- Constitutional Committee (CC)：确保提案符合 Cardano 宪章
- Delegated Representatives (DReps)：ADA 持有者可将投票权委托给 DReps，由其对治理提案投票
- Stake Pool Operators (SPOs)：对关键协议变更投票
治理行动包括：
- 协议参数调整（手续费、区块大小等）
- 为生态资金提供金库拨款
- 发起硬分叉
- 宪章修订
- 不信任动议
Cardano 宪章
Cardano 采用了正式宪章，即治理区块链运行的一套原则与规则。这是主流区块链中较早正式批准治理文件的案例之一。
Project Catalyst
Project Catalyst 是 Cardano 的去中心化创新基金，从金库中分配 ADA 给社区提案：
- 社区成员提交项目提案
- ADA 持有者投票决定哪些项目获得资金
- 获资项目汇报进展
- 到 2026 年，Catalyst 已分配数亿美元资金
扩展方案
Hydra
Hydra 是 Cardano 的 Layer 2 扩展方案，即一套同构状态通道系统：
- “同构”表示 Hydra 头（通道）与主链使用同一账本模型（eUTXO）
- 多方可开启 Hydra 头，链下处理交易，再回到 Layer 1 结算
- 每个 Hydra 头理论上可处理最高 1,000 TPS
- 多个 Hydra 头可并行运行
Input Endorsers
Input Endorsers（Ouroboros Leios 升级的一部分）将通过分离交易提交与区块生产来提升基础层吞吐量，使每个区块能处理更多交易。
Mithril
Mithril 是一种基于质押的多重签名协议，使轻客户端无需下载完整状态即可验证区块链：
- 轻客户端与钱包可快速启动
- 使用基于质押签名的高效状态验证
- 降低参与网络所需资源
Cardano 生态系统
DeFi
Cardano 的 DeFi 生态稳步增长：
- Minswap：Cardano 领先 DEX
- SundaeSwap：另一主流 DEX
- Liqwid Finance：借贷协议
- Lenfi (formerly Aada)：借贷协议
- Djed：算法稳定币
- iUSD：超额抵押稳定币
NFTs
Cardano NFT 受益于原生代币支持，铸造与转移比基于智能合约的 NFT 更便宜、更高效：
- jpg.store：Cardano 领先 NFT 市场
- Book.io：基于 NFT 的数字书与有声书平台
- NMKR：NFT 铸造平台
身份与凭证
Cardano 一直强调现实世界应用，尤其是身份方向：
- Atala PRISM：去中心化身份解决方案
- 非洲合作项目：在埃塞俄比亚等国家开展身份与凭证验证计划
- World Mobile：利用 Cardano 为服务不足地区提供连接的通信项目
Cardano 与其他 Layer 1 对比
| Feature | Cardano | Ethereum | Solana |
|---|---|---|---|
| 共识 | Ouroboros (PoS) | Gasper (PoS) | PoH + Tower BFT |
| 智能合约 | Plutus/Aiken | Solidity/Vyper | Rust |
| 交易模型 | eUTXO | Account-based | Account-based |
| 出块时间 | 20 秒 | 12 秒 | ~400ms |
| TPS (L1) | ~250 | ~30 | 2,000-5,000 |
| 质押最低要求 | 无（可委托） | 32 ETH（单独验证者） | 无（可委托） |
| 治理 | 链上（Voltaire） | 链下（EIPs） | 链下 |
| 开发方式 | 同行评审研究 | 社区驱动 | 快速迭代 |
安全最佳实践
钱包选项
- Daedalus：IOG 全节点钱包（下载完整区块链）
- Yoroi：EMURGO 轻钱包（浏览器扩展与移动端）
- Lace：IOG 轻量钱包
- Eternl：社区开发的高功能钱包
- Ledger/Trezor：支持 ADA 的硬件钱包
质押安全
- 委托 ADA 不需要将其发送到其他地址，质押是非托管的
- 警惕要求你转移 ADA 的“质押”服务
- 选择在线率高、费用合理（通常 2-5% margin）且 pledge 合适的质押池
使用正确生成并安全保存的助记词来保护你的 ADA 资产。使用 SafeSeed Seed Phrase Generator 创建符合 BIP-39 的助记词。Cardano 钱包通常使用 24 个单词的助记词，请使用足够熵生成以获得最高安全性。SafeSeed Key Derivation Tool 可帮助你理解助记词如何派生 Cardano 地址。
FAQ
用简单的话说，Cardano 是什么？
Cardano 是一个通过同行评审研究和形式化方法来构建安全、可扩展、可持续去中心化网络的区块链平台。其原生加密货币 ADA 用于交易、质押和治理。可以把 Cardano 理解为由学术派按“教科书方式”打造的区块链。
Cardano 与 Ethereum 有什么不同？
Cardano 与 Ethereum 在多个关键方面不同：它使用 eUTXO 模型而非账户模型；协议升级基于同行评审学术研究；支持无需智能合约的原生代币；质押无最低门槛且无锁仓期；并且拥有正式的链上治理系统。不过，Ethereum 拥有更大的生态和更多开发者采用。
我如何质押 ADA？
你可以直接在钱包（Yoroi、Daedalus、Lace 或 Eternl）中选择质押池并委托 ADA。无需最低金额，ADA 不会被锁定或转移，你可随时取消质押或重新委托。奖励每 5 天（每个 epoch）自动发放。
什么是 eUTXO 模型？
扩展 UTXO（eUTXO）模型是 Cardano 的交易模型，是对 Bitcoin UTXO 系统的演进。每个 eUTXO 不仅可承载价值（ADA 和代币），还可携带数据与智能合约逻辑。这使交易具备确定性（提交前可知准确结果）并支持不冲突交易并行处理。
Cardano 很慢吗？
Cardano 基础层约可处理 250 TPS，区块时间约 20 秒，比 Solana 慢但快于 Ethereum L1。不过，Cardano 的扩展方案（Hydra、Input Endorsers）旨在显著提升吞吐量。eUTXO 的确定性意味着即使在当前速度下，交易结算也更可预测。
什么是 Hydra？
Hydra 是 Cardano 的 Layer 2 扩展方案，采用同构状态通道。多方可开启一个 “Hydra head” 在链下高速处理交易，随后回主链结算。每个 head 可处理最高 1,000 TPS，且多个 head 可同时运行。
什么是 Voltaire 时代？
Voltaire 时代（当前）为 Cardano 引入链上治理。ADA 持有者可通过 Delegated Representatives（DReps）对协议变更、金库支出及其他治理事项投票。它还引入了 Cardano 宪章（正式治理文件），并使网络无需依赖任何单一组织即可完全自给自足。
为什么 Cardano 使用 Haskell？
选择 Haskell 是因为其强类型系统、数学严谨性以及对形式化验证的适配性，即可通过数学方式证明代码行为正确。尽管 Haskell 学习曲线比 Solidity 等语言更陡，但它能降低关键金融软件中某些类型 bug 的概率。社区也开发了更易上手的替代方案 Aiken。