Ethereum — одна из первых цепочек, поддерживающих децентрализованные приложения (dApps), с серверной частью приложений, построенной на «умных контрактах» и механизмами обработки событий внутри цепочки. Для решения трилеммы блокчейна — масштабируемости, децентрализации и безопасности — появились различные решения второго уровня (уровень 2, L2) и технологии агрегации. Эти решения L2 обрабатывают транзакции вне сети и используют Ethereum в качестве уровня доступности данных. Однако, хотя L2 нацелен на масштабирование Ethereum, они не полностью решают проблему вычислительного масштабирования. Технология агрегации, даже когда она работает вне сети, по-прежнему использует виртуальную машину Ethereum (EVM) для обработки транзакций, что приводит к более высоким комиссиям за газ. Некоторые проблемы, с которыми сталкивается большинство структур агрегирования, включают:

Вычислительные ресурсы. Методы агрегирования, особенно оптимистического агрегирования, требуют дополнительных вычислительных шагов для создания и проверки доказательств правильности. Это включает в себя выполнение той же транзакции вне цепочки и последующую отправку доказательства в основную цепочку, что увеличивает вычислительную нагрузку.

Управление состоянием: поддержание согласованности между состоянием L2 и основной цепочкой Ethereum требует большого количества вычислительных ресурсов. Например, zk-rollups должен генерировать доказательства с нулевым разглашением, что очень требовательно к вычислительным ресурсам.

Обязательство по предоставлению данных: технология агрегирования часто отправляет данные (упомянутые выше как данные о вызовах) в Ethereum, чтобы гарантировать доступность и правильность данных. Когда основная цепочка перегружена, эти фиксации могут стать дорогостоящими и медленными, что снижает некоторые преимущества использования L2.

Cartesi — это решение для объединения приложений с собственной средой выполнения Linux, которое предоставляет децентрализованным приложениям полную вычислительную мощность выделенной виртуальной машины и расширяет пространство проектирования за пределы Ethereum. Поскольку все больше и больше решений и dApps переходят на модульные подходы, Cartesi Rollups можно развертывать в средах модульной конфигурации: как решение уровня 2 поверх Ethereum, как решение уровня 2, такое как Arbitrum, Optimism, Base или ZK-EVM. -уровневое решение на вершине цепочки или в виде отдельного суверенного накопительного пакета. Используя Cartesi, разработчики также могут использовать существующие программные стеки и языки программирования, которые не поддерживаются EVM, тем самым уменьшая трудности с разработчиками и обеспечивая удобство работы с пользователем, которое может поддерживаться с помощью собственных процессов Web2.

Источник: блог Cartesi (https://cartesi.io/blog/application-специфические-rollups/).

Децентрализация разработчиков реальна


Хотя экосистема Ethereum считается довольно большой, согласно отчету Statista, только 1,1% разработчиков используют язык Solidity для написания кода, в то время как 51% разработчиков по-прежнему используют Python для создания приложений. Основываясь на этой разнице, можно сделать вывод, что новым разработчикам сложно не только начать работу, но и продвинутым разработчикам сложно изучить новый язык программирования только для смарт-контрактов. Другими словами, пространство для проектирования EVM очень ограничено, когда дело доходит до фактической разработки смарт-контрактов, особенно при использовании таких языков, как Solidity и Vyper, что может не быть хорошим стимулом для разработчиков изучать блокчейн. Не забывайте, что разработчики должны освоить хотя бы один язык программирования, прежде чем приобретать навыки для изучения другого, а при разработке dApp по-прежнему используются библиотеки и фреймворки, такие как React, логика которых аналогична логике приложений Web2.

Лучшее решение для разработчиков — не новый язык, а разработка приложений с использованием стека программирования, с которым они уже знакомы и хорошо разбираются. Мы говорим о привлечении миллионов разработчиков в Web3, и задача разработчиков не должна заключаться в том, чтобы тратить время на изучение различных инструментов специально для приложений EVM. Cartesi предлагает отличное решение, устраняя языковой барьер. Как разработчик, вы по-прежнему можете использовать такие языки, как Python, Rust, JavaScript и т. д., и интегрировать различные библиотеки с открытым исходным кодом для создания пользовательских приложений.

Понимание декартовых сверток


Cartesi Rollups решает ключевую потребность в пространстве блокчейнов, предоставляя модульный уровень исполнения, который значительно улучшает масштабируемость и производительность децентрализованных приложений (dApps). Благодаря Cartesi Rollups каждое dApp работает на собственной высокопроизводительной цепочке приложений, оснащенной выделенным процессором, что гарантирует отсутствие конкуренции за ресурсы в экосистеме Cartesi. Конструкция обеспечивает значительную вычислительную масштабируемость при сохранении высокой безопасности базовой цепочки блоков.

Cartesi Rollups использует оптимистичную модель объединения для управления и разрешения споров с использованием доказательства отказа, обеспечивая надежную и эффективную обработку. Его структура состоит из двух основных компонентов: базового уровня в цепочке (например, Ethereum, где действуют контракты dApp) и уровня исполнения (где Cartesi обрабатывает вычисления вне цепочки). Если вы хотите узнать больше об архитектуре Cartesi и этих двух компонентах, вы можете ознакомиться с соответствующей документацией (https://docs.cartesi.io/cartesi-rollups/1.3/core-concepts/architecture/).

Привнесение возможностей открытого исходного кода в децентрализованные приложения с помощью Cartesi


Открытый исходный код играет очень важную роль в технологической отрасли. Linux была одной из первых операционных систем с по-настоящему открытым исходным кодом, которая привела к изменению парадигмы коммерческого программного обеспечения. Linux начался как личный проект в 1991 году и постепенно превратился в свободно распространяемую версию UNIX с открытым исходным кодом. Он требует минимальных ресурсов и дает разработчикам свободу создавать различные приложения в соответствии со своими потребностями. Linux достаточно «модулен», чтобы его можно было распространять по всей экосистеме. Например, использование ядра Linux и объединение его с пакетами, платформами и конфигурациями позволяет разработчикам создавать новое программное обеспечение. Ubuntu — одна из известных операционных систем, выпущенная в 2004 году.

В настоящее время большинство существующих библиотек полагаются на конкретную операционную систему, например MacOS или Linux. Банки и финансовые учреждения уже давно полагаются на специальные операционные системы и языки, такие как Java, C, COBOL, FORTRAN и ассемблер, для создания критического программного обеспечения. Использование Linux в разработке блокчейнов, вероятно, будет способствовать инновациям в DeFi, играх и инструментах разработки из-за его гибкости и безопасности. На pypi.org доступно более 1000 библиотек, созданных специально для разработчиков блокчейнов, использующих язык Python.

Вот несколько интересных алгоритмов и компиляторов, которые вы можете использовать при использовании инфраструктуры Cartesi и создании dApps:

  • Rustc (компилятор Rust): Rust становится все более популярным в разработке блокчейнов благодаря своим функциям безопасности памяти и параллелизма. Rustc необходим для составления смарт-контрактов и других компонентов блокчейна, ориентированных на безопасность и производительность.

  • Компилятор Glasgow Haskell (GHC): Haskell известен своей мощной системой типов и парадигмой функционального программирования. GHC можно использовать для разработки блокчейнов для создания математически проверенных смарт-контрактов и финансовых моделей, например, в Cardano.

  • Используйте алгоритмы сжатия: системы блокчейна обычно обрабатывают большие объемы данных, от записей транзакций до кода смарт-контракта. Эффективное сжатие данных имеет решающее значение для снижения требований к хранению и повышения производительности сети. Алгоритмы сжатия, такие как gzip, bzip2, xz и lz4, можно использовать для сжатия данных блокчейна перед их сохранением на диске или передачей по сети. Выбор алгоритма зависит от конкретных потребностей вашей системы блокчейна — является ли приоритетом скорость, снижение использования оперативной памяти или снижение нагрузки на процессор.

  • Использование движков: Linux также поддерживает различные движки, в основном используемые в игровой индустрии, такие как FlaxEngine и Panda3D. Однако движок Docker также можно использовать в приложениях для запуска контейнеров для достижения расширения на уровне приложения.

  • Вклад Linux в открытый исходный код: Linux также внесла важный вклад, выпустив больше библиотек с открытым исходным кодом, таких как Hyperledger Fabric (программное обеспечение распределенного реестра) и Hyperledger IROHA (платформа, написанная на C ++ для финансовых учреждений для управления цифровыми активами). (https://www.hyperledger.org/projects/fabric)

Абстракции разработчика и модульные расширения Cartesi

Предоставление выделенных виртуальных машин (ВМ) для каждого приложения помогает разработчикам меньше беспокоиться об инструментах и ​​общем масштабировании. Машина Cartesi — это виртуальная машина, предназначенная для выполнения вычислений вне цепочки для приложений блокчейна. Машины Cartesi используют архитектуру набора команд RISC-V (ISA), набор инструкций процессора с открытым исходным кодом. Он работает независимо и может последовательно воспроизводиться. Разработчики могут создавать собственные процессоры для самых разных приложений — от встраиваемых систем до суперкомпьютеров.

  • Выполнение кода: машины Cartesi запускают код на основе определенных входных данных для выполнения вычислений, обработки данных или выполнения специальной логики в зависимости от требований миссии.

  • Создавайте реальные приложения. Благодаря уровню абстракции инфраструктуры EVM разработчики могут сосредоточиться на создании dApps, которые используют вычислительные ресурсы по требованию.

  • Расширьте пространство для проектирования разработчиков. В мире Cartesi разработчики могут использовать такие языки, как C++, Rust, Go, TypeScript или Python, для создания сетевых приложений, не сталкиваясь со сложностью конкретных контрактов.

Лучший способ начать работу с Cartesi — изучить интерфейс командной строки Cartesi (https://docs.cartesi.io/cartesi-rollups/1.3/quickstart/) или попробовать курс Cartesi по Udemy (https://www.udemy.com). /курс/cartesi-masterclass/).

Как разработчики работают с Cartesi?

Экосистема Cartesi постоянно растет: разработчики активно создают мощные децентрализованные приложения поверх существующей инфраструктуры Web2. Интеграция Cartesi Rollups может улучшить их приложения, сделав их более ориентированными на пользователя, а также позволяя разрабатывать их с использованием различных стеков технологий.

  • Nebula Duel (Rust): Rust известен своей производительностью и безопасностью, что делает его идеальным для сложных блокчейн-приложений. Благодаря Cartesi и Linux Nebula Duel может использовать расширенные функции Rust в знакомой среде Linux, чтобы обеспечить низкоуровневый контроль, необходимый для высокопроизводительных dApps. Без Cartesi интеграция возможностей Rust в блокчейны была бы более сложной и ограниченной.

  • Turtlish (Python с Matplotlib): Matplotlib — мощная библиотека визуализации данных на Python. Cartesi и Linux позволяют Turtlish запускать Matplotlib в исходном виде, позволяя децентрализованным приложениям выполнять сложный графический анализ. Без Cartesi достижение такой продвинутой визуализации непосредственно в цепочке было бы практически невозможно.

  • Comet (JavaScript/TypeScript): JavaScript необходим для быстрой разработки и развертывания бизнес-логики, а такие библиотеки, как viem, обеспечивают плавную интеграцию с Web3. Cartesi и Linux позволяют Comet использовать эти инструменты в мощной и масштабируемой среде, что позволяет разработчикам быстрее выводить dApps на рынок. Без Cartesi разработчикам было бы сложно достичь такой же эффективности и интеграции в пространстве блокчейна.

  • OnChess (TypeScript): TypeScript сочетает в себе статическую типизацию с гибкостью JavaScript. Cartesi и Linux позволяют OnChess в полной мере использовать преимущества TypeScript в децентрализованной среде, обеспечивая надежность и удобство обслуживания смарт-контрактов. Без Cartesi эффективное использование TypeScript в блокчейне было бы намного сложнее.

  • ДеВольт (Go): Go известен своими возможностями параллелизма и эффективностью, что делает его идеальным для dApps, требующих высокой производительности. Cartesi и Linux позволяют DeVolt запускать приложения Go в исходном виде, в полной мере используя возможности Go в безопасной и масштабируемой среде. Без Cartesi ограничения существующих сред блокчейнов будут препятствовать полному использованию Go в децентрализованных приложениях.

Если вы строите с Cartesi, вы можете подать заявку на демонстрацию вашего проекта. (https://forms.gle/bAySRe16nQTXnnnW6)

в заключение

Web3 стремится стать децентрализованной версией существующей технологии Интернета или Web2, предоставляя пользователям контроль и право собственности на свои данные с самого начала. Разработчики уже давно доверяют природе Linux с открытым исходным кодом и ценят свободу и гибкость, которые она дает. Linux предоставляет множество инструментов, библиотек и развитую среду разработки, улучшающую возможности децентрализованных приложений.

Cartesi предоставляет разработчикам возможность использовать эти возможности Linux непосредственно в среде блокчейна, преодолевая ограничения пространства проектирования EVM. Предоставляя разработчикам возможность выбирать модульные строительные блоки предпочитаемого ими языка программирования и стека технологий, Cartesi привлекает больше разработчиков и ускоряет рост инноваций в пространстве Web3.

О Картези

Cartesi — это протокол объединения конкретных приложений с виртуальными машинами, работающими под управлением дистрибутивов Linux, что создает более богатое и широкое пространство для проектирования для разработчиков DApp.

Cartesi Rollups предоставляет модульное решение масштабирования, которое можно развертывать как L2, L3 или отдельные накопительные пакеты, сохраняя при этом надежные гарантии безопасности базового уровня.

Отказ от ответственности


Эта статья предназначена только для общего ознакомления и обмена информацией и не представляет собой юридическую, финансовую или инвестиционную консультацию. Точность и полнота этой информации не гарантируется и не должна рассматриваться как рекомендация для какой-либо конкретной ситуации. Читателям следует провести собственные независимые исследования и консультации, прежде чем принимать какие-либо решения. Автор и соответствующие органы не несут ответственности за любые убытки или ущерб, возникшие в результате использования этой информации. Прежде чем принимать какие-либо финансовые или инвестиционные решения, настоятельно рекомендуется проконсультироваться с профессионалом для получения индивидуального совета.

Криптовалюта — это инвестиционный продукт с высоким уровнем риска. Прежде чем принимать инвестиционное решение, проконсультируйтесь с соответствующими регулирующими органами, чтобы узнать, существует ли какой-либо риск потери инвестиций.