Základem je dvouvrstvá architektura
Základním kamenem platformy Cardano je dvouvrstvá architektura. Tyto vrstvy totiž platformě přináší různé funkcionality. První vrstva Cardano Settlement Layer (CSL) se tak čistě stará o zúčtování a zpracování transakcí.
Druhá vrstva Cardano Computation Layer (CCL) pak má na starosti chytré kontrakty a chod decentralizovaných aplikací. Tyto vrstvy jsou nezávislé a dokonce mají svůj vlastní blockchain, takže vytížení jedné vrstvy nijak negativně neovlivní tu druhou.
Zaklínadlo jménem Ouroboros
První vrstvu CSL můžeme jednoduše srovnat s bitcoinem. Rovněž slouží hlavně k odesílání peněz až na rozdíl, že má být údajně rychlejší, bezpečnější a nevyužívá konsensu Proof of Work založeném na principu těžby, ale upraveného Proof of Stake. Ten se zde nazývá Ouroboros a stojí za ním tým akademiků z pěti akademických institucí vedený profesorem Kiayiasem z Edinburgské univerzity.
Celý princip chodu sítě a tvorby nových bloků stojí na účastnících sítě. Těmi jsou jednak všichni držitelé mincí, tzv. stakeholders a hlavně slot leadři, což jsou v podstatě stakeholdeři s velkým podílem držených mincí, kteří jsou zvoleni k ražbě nových mincí. K tomu dochází v časovém intervalu zvaném epocha, přičemž každá se skládá z kratších (i pouze několik vteřin trvajících) úseků zvaných sloty.
Tvorba bloků probíhá v tzv. epochách skládajících se ze slotů. Epoch i slotů může být libovolné množství dle požadavků sítě. Dokonce může běžet více epoch paralelně vedle sebe.
Pro každý slot je zvolen právě jeden slot leader, který má v tu chvíli na starosti tvorbu bloku. Během probíhající epochy vždy dochází k volbě slot leaderů do epochy následující. O pravděpodobnosti zvolení rozhoduje zejména množství držených mincí a tedy i větší motivace být pro síť důvěrný (minimum 2% z tržní kapitalizace). V následné epoše slot leader v rámci jeho slotu vezme vytvořené transakce z okolních uzlů, přidá je do bloku a podepíše svým unikátním klíčem. Odměnou jsou pro něj nové mince ADA.
Každému slotu v dané epoše odpovídá vždy jeden slot leader starající se o ražbu nového bloku.
Pokud by se stalo, že v dané chvíli bude vybraný slot leader offline, zůstane jeho slot prázdný a možnost generace bloku této osobě až do příští volby propadá. Pravidlem však je, že v každé epoše musí být vygenerováno alespoň nadpoloviční množství bloků (50% + 1). Všimněte si, že nikde není dána přesná časová doba jednoho slotu/epochy, ani jejich pevný počet. To je dáno tím, že se síť přizpůsobuje aktuální situaci. Dokonce je v extrémním případě možné, aby běžely dvě či více epoch paralelně.
Skvělá škálovatelnost
Díky tomu je Cardano do budoucna připraveno, aby zvládalo klidně i tisíce transakcí za vteřinu, což je obrovská výhoda proti většině kryptoměn. Možná si říkáte, že není možné, aby se tak velké množství transací stíhalo plynule synchronizovat s celou sítí. I na toto Cardano myslelo a přišlo s technikou zvanou RINA (Recursive InterNetwork Architecture), kdy celou svou síť rozdělilo na podsítě, které pak mezi vzájemně komunikují, což celý proces urychluje. Cardano se zde inspirovalo zejména principem TCP/IP protokolu u internetu.
Zatím nevyřešeným problémem jsou nároky na úložiště, které by s takto velkým počtem transakcí velmi rychle rostly. Zatím je však síť v začátcích a nároky zatím nejsou velké, ale Cardano už ohlásilo, že pracuje na optimalizaci pomocí určitého omezování, dělení či komprese bloků.