卡尔达诺计算层
如前述般，一个交易有两个组成部分：发送和记录令牌流的机制以及移动令牌后的原因以及条件。后者可以是任意复杂的，涉及到数兆位元组数据、多重签名和特殊事件的发生。后者也可以是非常简单的，使用单一签名将价值推送到另一个地址。
监控价直流的原因和条件所存在的挑战在于它们是用最不可预测的方式，由极为私人到实体的过程参与其中。我们从合约法中学到一个更有问题的景象，参与其中的角色本身甚至可能不知道交易与商业现实不符。我们通常把这种现象称为"语义差距"11。
为什么要建立一个追求无限层次的复杂性和抽象的加密货币？它似乎是永无尽头而又徒劳无功任务的天性，并且是实践中的天真。此外，每个摘要都拥有法律和安全的后果疑虑。
例如，在网上有许多普遍被认为是非法或蔑视的活动，如贩卖儿童色情物品或出售国家机密。通过部署强大的分散式基础设施，人们现在为这种活动提供了一个通道，与正常的商业交易具有相同的审查阻力。如果网络中的共识节点有动机随着时间的推移变得更联合，以提高效率，则在法律上不清楚是否会对它们所承载的内容负责。
起诉Tor经营者、对丝绸之路经营者的残酷待遇以及议定书参与者法律保护背后缺乏全面法律上明确的规定，造就了一条不确定的道路。不乏想象除了一个足够的先进加密货币之外还有什么可以将此付诸实现（请参阅"袭格斯戒指"）。迫使所有加密货币的用户支持或什至纵容这最糟的行为或是网络恶行，其是否合理？
不幸的是，没有明确的答案可以为加密货币的设计提供深刻见解。更重视的是选择职位，捍卫自己的荣誉。卡尔达诺和比特币的优势在于我们选择将问题用层次分离。就如同比特币有巴比特，而卡尔达诺有卡尔达诺计算层般。
这使得以前阐述的行为之复杂行为的种类不能在卡尔达诺上运行。它们需要运行以图灵完整语言编写的程序和某种形式的气体经济学来计算电脑能力。它们还需要共识节点愿意将交易包含在其区块中。
因此，功能限制可以合理地保护用户。至今，大多数建立完善的政府还没有采取表明使用或维护一个加密货币是非法行为的立场。因此，绝大多数用户应该舒适地维护与数字支付系统具有相当能力的分类帐。
当人们想扩展能力时，有两种可能性。它是由一个私人集体志同道合的个人和短暂性功能（例如，一个扑克游戏）。或者，它是由与以太坊相似功能的分类帐所实现。在这两种情况下，我们选择将事件外包给另一个协议。
在隐私短暂事件的情况下，虽然完全避免区块链范式是合理的，但宁愿限制对一组特定参与者，当需要时可以调用特殊目的MPC协议库的努力。计算和活动在专用网络中进行协调，并在必要时将卡尔达诺结算层作为可信公告板和消息传递通道。
在这种情况下的关键见解是，同意、责任和隐私的封装。卡尔达诺结算层被用作用户的数字共识，以便用户进行会议和沟通，如在公园举办私人活动，但不提供任何特殊的住宿或设施。此外，使用专用MPC将能够实现低延迟交互，而不需要膨胀区块链。因此，它提高了系统的规模。
卡尔达诺对这文库的研究工作汇集于我们的东京工业大学实验室，并且拥有许多国外科学家的协助。在数学家们以及当代卡尔达诺的同伴下，我们称该文库为"塔尔塔利亚(Tartaglia)"，并预计在2018年第一季可以进行第一次迭代。
在第二种情况下，需要一个具有虚拟机的区块链、一组共同的节点和一个能够实现两个链之间的通信机制。我们已经开始使用K框架严格正式化以太坊虚拟机的过程12 与伊利诺伊大学的团队合作。
该分析的结果将告知设计复制和最终分布式虚拟机的最佳方式13，具有明确的操作语义和正确实施规格的强大保证。换句话说，虚拟机实际上是执行的工作由代码告知，并将此工作的风险予以最小化。
还有一些由以太坊提出关于气体经济学尚未解决的问题，如何相关运作，诸如Jan Hoffmann等人的资源意识ML和为了计算的更广泛资源估算研究。我们也很好奇虚拟机的语言独立性。例如，以太坊项目已表达了渴望从目前的虚拟机转向网络配置。
接下来的努力是开发一种合理的编程语言来表达将被分散应用程序称为服务的有状态合约。对于这项任务，我们为低安全性的应用程序选择了支援传统智能合约语言的Solidity，然后为需要高度安全性的应用程序并开发了一种称为Plutus的新语言，以用于需要的正式验证。
如同基础扎实的Zeppelin项目般，IOHK还将开发Plutus代码的参考库，提供应用程序开发人员在其开发项目中使用。我们还将开发一套专门用于正式验证的工具，此验证受到UCSD Liquid Haskell项目的鼓舞。
根据共识，乌洛波洛斯设计的模块化模式足以支援智能合约评估。因此，卡尔达诺结算层和卡尔达诺计算层将共享相同的一致性算法。不同之处在于，可以通过令牌分配确认乌洛波洛斯允许有权和无权的分类帐。
通过卡尔达诺结算层，Ada已经通过令牌的形式发布给亚洲各地的买家，这些买家最终将在二级市场上转售。这意味着卡尔达诺结算层的一致性算法是由多样化和众多分散化参与组或其委托授权者所控制。使用卡尔达诺计算层，可创建一个特定目的的令牌，由该分类帐的授权者所持有，该授权者可以是受监管的实体，从而创建一个被许可的分类帐。
这种方法的弹性允许卡尔达诺计算层的不同实例通过关交易务评估的不同规则来实现。例如，赌博活动可能受到限制，除非KYC / AML数据被简易显示是通过将非属性交易列入黑名单。
我们的最终设计重点是将可信硬件安全模块（HSM）添加到我们的协议栈中。将这些功能引入协议时，有两个具大的优点。首先，HSMs提供大规模的性能提升14，而不会引起安全问题，超越信赖供应商。第二，通过使用密封玻璃证明（SGP），HSM可以保证数据可以被验证然后被销毁，而不会被复制或泄露给具有恶意的外部人员。
关注第二点，玻璃密封证明可能对法规产生革命性的影响。通常，当消费者提供个人身份信息（PII）来验证身份或证明参与权时，该信息将交给可信的第三方，希望第三方不会进行任何恶意行为。这种活动本质上是集中的，数据提供者失去对其个人身份信息的控制，也受到管辖权的各种规定所约束。
选择一组可信赖的证明者，然后在硬件地盘中存储个人身份信息，这意味着任何具有足够能力的HSM参与者将能够以不可伪造的方式来验证关于参与者的事实，而没有验证者知道此参与者的身份。例如，鲍勃不是美国公民。爱丽丝是一个认可的投资者。詹姆斯是美国纳税人，应该将应税利润纳入X帐户。
卡尔达诺的HSM策略将是在未来两年内使用Intel SGX和ARM Trustzone来实施特定协议。这两个模块皆已从笔记本电脑到手机装置，创建了数十亿个消费者设备，所以不需要消费者花费任何额外心力。两家公司也经过严格的审查、精心的设计，并且其发展基于一些最大和最优秀的硬件安全团队的多年迭代。