イーサリアムは、分散型アプリケーション (dApps) をサポートする最初のチェーンの 1 つであり、アプリケーション バックエンドは「スマート コントラクト」上に構築され、オンチェーン イベント処理メカニズムが備えられています。ブロックチェーンのトリレンマであるスケーラビリティ、分散化、セキュリティを解決するために、さまざまな第 2 層 (レイヤー 2、L2) ソリューションとアグリゲーション テクノロジーが登場しました。これらの L2 ソリューションはオフチェーンでトランザクションを処理し、データ可用性レイヤーとしてイーサリアムを使用します。ただし、L2 はイーサリアムのスケーリングを目的としていますが、計算スケーリングの問題を完全に解決するわけではありません。アグリゲーション テクノロジーは、オフチェーンで実行されている場合でも、トランザクションの処理にイーサリアム仮想マシン (EVM) に依存するため、ガス料金が高くなります。ほとんどの集計フレームワークが直面する課題には次のようなものがあります。

計算リソース: 集計手法、特に楽観的集計では、正確性の証明を生成および検証するために追加の計算ステップが必要です。これには、同じトランザクションをオフチェーンで実行してからメイン チェーンに証明を送信する必要があり、計算負荷が増加します。

状態管理: L2 状態とイーサリアム メイン チェーンの間の一貫性を維持するには、大量のコンピューティング リソースが必要です。たとえば、zk-rollups はゼロ知識証明を生成する必要があり、これはコンピューティング リソースに非常に負荷がかかります。

データコミットメント: アグリゲーションテクノロジーは、データの可用性と正確性を確保するために、頻繁にデータ (上記で通話データとして説明) をイーサリアムに送信します。メイン チェーンが輻輳すると、これらのコミットは高価で遅くなり、L2 を使用する利点の一部が減少する可能性があります。

Cartesi は、独自の Linux ランタイムを備えたアプリケーション固有のロールアップ ソリューションであり、分散型アプリケーションに専用の仮想マシンの完全なコンピューティング能力を提供し、イーサリアムを超えて設計スペースを拡張します。ますます多くのソリューションと dApps がモジュラー アプローチに移行するにつれて、Cartesi Rollups はモジュラー構成環境に導入できます。イーサリアム上のレイヤー 2 ソリューションとして、Arbitrum、Optimism、Base、または ZK-EVM などのレイヤー 2 ソリューションとして、3 つあります。チェーンの最上位にある階層ソリューション、またはスタンドアロンのソブリン ロールアップとして。 Cartesi を活用することで、開発者は EVM でサポートされていない既存のソフトウェア スタックやプログラミング言語も使用できるため、開発者の摩擦が軽減され、ネイティブ Web2 プロセスを通じてサポートできるユーザー エクスペリエンスが提供されます。

出典: Cartesi ブログ (https://cartesi.io/blog/application-specific-rollups/)

開発者の分散化は現実的


イーサリアムのエコシステムは非常に大きいと考えられていますが、Statista のレポートによると、Solidity 言語を使用してコードを作成している開発者はわずか 1.1% であり、開発者の 51% は依然として Python を使用してアプリケーションを構築しています。この違いに基づいて、新しい開発者を始めるのが難しいだけでなく、上級開発者がスマートコントラクトのためだけに新しいプログラミング言語を学ぶことも難しいと推測できます。言い換えれば、実際にスマート コントラクトを開発する場合、特に Solidity や Vyper などの言語を使用する場合、EVM の設計領域は非常に限られているため、開発者がブロックチェーンを学ぶ動機にはならない可能性があります。開発者は、別のプログラミング言語を学ぶスキルを得る前に、少なくとも 1 つのプログラミング言語を習得する必要があることを忘れないでください。また、dApp 開発では、Web2 アプリと同様のロジックを持つ React などのライブラリとフレームワークが依然として使用されています。

開発者にとっての最良のソリューションは、新しい言語ではなく、すでに使い慣れていて得意なプログラミング スタックを使用してアプリケーションを開発することです。私たちは何百万もの開発者を Web3 に連れてくることについて話していますが、EVM アプリケーション専用のさまざまなツールを理解するのに時間を費やすのは開発者の仕事ではありません。 Cartesi は、言語の壁を抽象化することで優れたソリューションを提供します。開発者は、引き続き Python、Rust、JavaScript などの言語を使用し、さまざまなオープンソース ライブラリを統合してユーザー アプリケーションを構築できます。

デカルト ロールアップについて


Cartesi Rollups は、分散型アプリケーション (dApps) のスケーラビリティとパフォーマンスを大幅に向上させるモジュール式の実行レイヤーを提供することで、ブロックチェーン空間における重要なニーズを解決します。 Cartesi Rollups を使用すると、各 dApp は専用の CPU を備えた独自の高性能ロールアップ アプリケーション チェーン上で実行されるため、Cartesi エコシステム内でリソースの競合が発生しません。この設計は、基盤となるブロックチェーンの強力なセキュリティを維持しながら、大幅な計算スケーラビリティを実現します。

Cartesi Rollups は、Proof-of-Failure を利用して紛争を管理および解決する楽観的なロールアップ モデルを採用し、信頼性の高い効率的な処理を保証します。そのフレームワークは、チェーン上のベース層 (dApp コントラクトが存在するイーサリアムなど) と実行層 (Cartesi がオフチェーンの計算を処理する層) の 2 つの主要コンポーネントで構成されます。 Cartesi のアーキテクチャとこれら 2 つのコンポーネントについて詳しく知りたい場合は、関連ドキュメント (https://docs.cartesi.io/cartesi-rollups/1.3/core-concepts/architecture/) を参照してください。

Cartesi を使用して dApps にオープンソースの力をもたらす


オープンソースはテクノロジー業界において非常に重要な役割を果たしています。 Linux は、商用ソフトウェアにパラダイムシフトをもたらした最初の真のオープンソース オペレーティング システムの 1 つです。 Linux は 1991 年に個人プロジェクトとして始まり、徐々に自由に配布可能なオープン ソース バージョンの UNIX に変わりました。リソース要件は最小限であり、開発者はニーズに基づいてさまざまなアプリケーションを自由に構築できます。 Linux は、エコシステム全体に分散できるほど「モジュール化」されています。たとえば、Linux カーネルを使用し、それをパッケージ、フレームワーク、構成と組み合わせることで、開発者は新しいソフトウェアを生成できます。 Ubuntuは2004年にリリースされた有名なオペレーティングシステムの1つです。

現在、既存のライブラリのほとんどは、MacOS や Linux などの特定のオペレーティング システムに依存しています。銀行や金融機関は長い間、重要なソフトウェアを構築するために Java、C、COBOL、FORTRAN、アセンブリなどのカスタム オペレーティング システムや言語に依存してきました。 Linux をブロックチェーン開発に導入すると、その柔軟性とセキュリティにより、DeFi、ゲーム、開発ツールの革新が促進される可能性があります。 pypi.org には、Python 言語を使用するブロックチェーン開発者向けに特別に構築された 1,000 を超えるライブラリが用意されています。

Cartesi インフラストラクチャを使用して dApp を構築するときに使用できる興味深いアルゴリズムとコンパイラをいくつか紹介します。

  • Rustc (Rust コンパイラ): Rust は、メモリの安全性と同時実行機能により、ブロックチェーン開発においてますます人気が高まっています。 Rustc は、スマート コントラクトやその他のセキュリティとパフォーマンスに重点を置いたブロックチェーン コンポーネントをコンパイルするために不可欠です。

  • Glasgow Haskell Compiler (GHC): Haskell は、強力な型システムと関数型プログラミング パラダイムで知られています。 GHC をブロックチェーン開発に使用すると、カルダノのような数学的に証明されたスマート コントラクトや金融モデルを構築できます。

  • 圧縮アルゴリズムを使用する: ブロックチェーン システムは通常、トランザクション レコードからスマート コントラクト コードに至るまで、大量のデータを処理します。効率的なデータ圧縮は、ストレージ要件を削減し、ネットワーク パフォーマンスを向上させるために重要です。 gzip、bzip2、xz、lz4 などの圧縮アルゴリズムを使用して、ブロックチェーン データをディスクに保存したりネットワーク経由で送信したりする前に圧縮できます。アルゴリズムの選択は、速度、RAM 使用量の削減、CPU 負荷の削減のいずれが優先されるかなど、ブロックチェーン システムの特定のニーズによって異なります。

  • エンジンの使用: Linux は、FlaxEngine や Panda3D など、主にゲーム業界で使用されるさまざまなエンジンもサポートしていますが、Docker エンジンをアプリケーションで使用してコンテナを実行し、アプリケーション レベルの拡張を実現することもできます。

  • Linux のオープンソースへの貢献: Linux は、Hyperledger Fabric (分散型台帳ソフトウェア) や Hyperledger IROHA (金融機関がデジタル資産を管理するための C++ で書かれたプラットフォーム) など、より多くのオープンソース ライブラリをリリースすることによっても重要な貢献を行っています。 (https://www.hyperledger.org/projects/fabric)

開発者による抽象化と Cartesi へのモジュール拡張

アプリケーションごとに専用の仮想マシン (VM) を提供すると、開発者はツールや全体的なスケーリングについて心配する必要がなくなります。 Cartesi マシンは、ブロックチェーン アプリケーションのオフチェーン計算を処理するように設計された仮想マシンです。 Cartesi マシンは、オープンソースのプロセッサ命令セットである RISC-V 命令セット アーキテクチャ (ISA) を使用します。独立して実行され、一貫して再現できます。開発者は、組み込み設計からスーパーコンピューターまで、さまざまなアプリケーション向けのカスタム プロセッサを作成できます。

  • コードの実行: Cartesi マシンは、特定の入力に基づいてコードを実行し、タスク要件に基づいて計算を実行したり、データを処理したり、カスタム ロジックを実行したりします。

  • 現実世界のアプリケーションの構築: EVM インフラストラクチャの抽象化レイヤーを使用すると、開発者はオンデマンドでコンピューティング リソースを活用する dApp の構築に集中できます。

  • 開発者の設計領域の拡大: Cartesi の世界では、開発者は C++、Rust、Go、TypeScript、Python などの言語を使用して、特定のコントラクトの複雑さに対処することなく、オンチェーン アプリケーションを構築できます。

Cartesi を使い始める最良の方法は、Cartesi CLI (https://docs.cartesi.io/cartesi-rollups/1.3/quickstart/) をチェックするか、Cartesi の Udemy コース (https://www.udemy.com) を試すことです。 /コース/カルテシマスタークラス/)。

開発者は Cartesi を使用してどのように構築するのでしょうか?

Cartesi エコシステムは継続的に成長しており、開発者は既存の Web2 インフラストラクチャ上に強力な dApp を積極的に構築しています。 Cartesi Rollups を統合すると、アプリケーションが強化され、よりユーザー重視になると同時に、さまざまなテクノロジ スタックを使用した開発も可能になります。

  • Nebula Duel (Rust): Rust はそのパフォーマンスとセキュリティで知られており、複雑なブロックチェーン アプリケーションに最適です。 Cartesi と Linux を使用すると、Nebula Duel は使い慣れた Linux 環境内で Rust の高度な機能を活用し、高パフォーマンスの dApps に必要な低レベルの制御を提供できます。 Cartesi がなければ、Rust のパワーをブロックチェーンに統合することはより複雑で制限されたものになるでしょう。

  • Turtlish (Python with Matplotlib): Matplotlib は、Python の強力なデータ視覚化ライブラリです。 Cartesi と Linux により、Turtlish は Matplotlib をネイティブに実行できるようになり、分散型アプリケーションで複雑なグラフィカル分析を実行できるようになります。 Cartesi がなければ、このような高度な視覚化をチェーン上で直接実現することはほぼ不可能でしょう。

  • Comet (JavaScript/TypeScript): JavaScript はビジネス ロジックの迅速な開発と展開に不可欠であり、viem のようなライブラリによりシームレスな Web3 統合が可能になります。 Cartesi と Linux により、Comet は強力でスケーラブルな環境でこれらのツールを使用できるようになり、開発者は dApp をより迅速に市場に投入できるようになります。 Cartesi がなければ、開発者はブロックチェーン空間で同じ効率と統合を達成するのに苦労するでしょう。

  • OnChess (TypeScript): TypeScript は、静的型付けと JavaScript の柔軟性を組み合わせています。 Cartesi と Linux により、OnChess は分散環境で TypeScript を最大限に活用できるようになり、スマート コントラクトの信頼性と保守性が確保されます。 Cartesi がなければ、ブロックチェーンで TypeScript を効果的に活用することははるかに困難になるでしょう。

  • DeVolt (Go): Go は同時実行機能と効率性で知られており、高いパフォーマンスを必要とする dApps に最適です。 Cartesi と Linux により、DeVolt は Go アプリケーションをネイティブに実行でき、安全でスケーラブルな環境で Go の機能を最大限に活用できます。 Cartesi がなければ、既存のブロックチェーン環境の制限により、分散型アプリケーションで Go を最大限に活用することができなくなります。

Cartesi を使用して構築している場合は、プロジェクトの展示を申請できます。 (https://forms.gle/bAySRe16nQTXnnnW6)

結論は

Web3 は、現在のインターネットまたは Web2 テクノロジーの分散バージョンを目指しており、最初からユーザーにデータの制御と所有権を与えます。開発者は長い間、Linux のオープンソースの性質を信頼し、それがもたらす自由と柔軟性を高く評価してきました。 Linux は豊富なツール、ライブラリ、成熟した開発環境を提供し、分散アプリケーションの機能を向上させます。

Cartesi は、EVM 設計空間の制約を打ち破り、ブロックチェーン環境でこれらの Linux 機能を直接活用する機会を開発者に提供します。開発者が好みのプログラミング言語とテクノロジー スタックのモジュール構成要素を選択できるようにすることで、Cartesi はより多くの開発者を引きつけ、Web3 分野でのイノベーションの成長を加速させています。

デカルトについて

Cartesi は、Linux ディストリビューションを実行する仮想マシンを備えたアプリケーション固有のロールアップ プロトコルで、DApp 開発者にとってより豊富で幅広い設計スペースを作成します。

Cartesi Rollups は、強力なベース層のセキュリティ保証を維持しながら、L2、L3、またはソブリン ロールアップとして展開できるモジュール式のスケーリング ソリューションを提供します。

免責事項


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