arsitektur

Arsitektur Cartesi mengatasi kesenjangan antara pengembangan perangkat lunak tradisional dan teknologi blockchain dengan cerdik mengimplementasikan komputasi off-chain pada lingkungan Linux. Arsitektur inovatif ini terdiri dari beberapa komponen inti berikut:

Mesin Cartesi

Arsitektur RISC-V

Mesin Cartesi mensimulasikan CPU RISC-V, yang merupakan arsitektur set instruksi (ISA) sederhana dan modular, sangat cocok untuk verifikasi formal dan komputasi tingkat rendah. ISA ini menjadi dasar dari perangkat keras virtual Mesin Cartesi.

Terintegrasi dengan kernel Linux (Linux Kernel)

Cartesi Machine menjalankan sistem operasi Linux lengkap, memungkinkan pengembang menggunakan alat, perpustakaan, dan bahasa pemrograman Linux standar. Integrasi ini dicapai dengan mengompilasi silang perangkat lunak Linux ke dalam arsitektur RISC-V. Ini membuat Cartesi Machine sebenarnya menjadi mesin komputasi virtual berbasis Linux yang berjalan di luar rantai.

Eksekusi Deterministik

Mesin Cartesi memiliki karakteristik eksekusi yang deterministik, yang berarti bahwa input yang sama akan selalu menghasilkan output yang sama, terlepas dari lingkungan eksekusi mana yang digunakan. Determinisme ini sangat penting untuk reproduktibilitas komputasi di luar blockchain, sehingga orang lain dapat memverifikasi hasilnya tanpa harus mempercayai pihak ketiga.

Interaksi Off-Chain dan On-Chain

Cartesi Machine berinteraksi dengan serangkaian kontrak pintar dan komponen blockchain. Kontrak-kontrak ini bertanggung jawab untuk mengirimkan data ke Cartesi Machine, memicu perhitungan, dan mengambil hasilnya. Arsitektur ini memungkinkan perhitungan yang kompleks dilakukan di luar blockchain, hanya dengan mengikat data yang diperlukan ke blockchain, sehingga secara signifikan mengurangi biaya Gas dan meningkatkan efisiensi secara keseluruhan.

Rantai samping noether

Noether adalah sidechain yang khusus dirancang untuk memastikan ketersediaan data yang digunakan dalam perhitungan off-chain. Lapisan ketersediaan data ini sangat penting karena perhitungan Cartesi Machine off-chain bergantung pada akses semua pihak terkait ke data tersebut. Noether menggunakan mekanisme proof of stake untuk menjaga jaringannya, dengan validator menyediakan dan memverifikasi penyimpanan data.

Tidak seperti blockchain tradisional, di mana penyimpanan data bersifat permanen, Noether dioptimalkan untuk penyimpanan sementara. Desain ini sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan penyimpanan jangka pendek dari kumpulan data besar, seperti tugas komputasi off-chain. Data dapat dibuang setelah digunakan, secara signifikan mengurangi biaya penyimpanan.

Singkatnya, Noether berkomitmen untuk mengelola ketersediaan data dengan cara yang terdesentralisasi, memastikan bahwa data tidak dikendalikan oleh satu entitas. Ini dicapai melalui jaringan node: node ini secara kolektif menyimpan dan menyediakan data yang dibutuhkan oleh aplikasi Cartesi.

protokol

Protokol Cartesi memungkinkan komputasi off-chain yang aman dan dapat diverifikasi sambil mempertahankan integritas dan keamanan blockchain.

Kerangka Descartes

Kerangka kerja Descartes memungkinkan pengembang menggunakan Mesin Cartesi untuk menjalankan komputasi kompleks di luar rantai. Ini memastikan bahwa hasil komputasi ini dapat direproduksi dan diverifikasi. Descartes mengelola lingkungan eksekusi, di mana input diproses di dalam Mesin Cartesi, dan hasilnya dikirimkan kembali ke blockchain.

Descartes berisi mekanisme penyelesaian sengketa di mana protokol Cartesi dapat memecah perhitungan menjadi langkah-langkah kecil yang dapat diverifikasi secara individual on-chain jika peserta menantang hasil perhitungan. Proses ini memastikan bahwa setiap hasil yang salah dapat dideteksi dan diperbaiki tanpa harus menjalankan kembali seluruh perhitungan on-chain.

Komputasi yang dapat diverifikasi

Hasil yang dihasilkan oleh Mesin Cartesi dijamin oleh bukti enkripsi yang diikatkan ke blockchain. Bukti ini memungkinkan pihak mana pun untuk memverifikasi apakah komputasi telah dilakukan dengan benar tanpa harus mempercayai pelaksana asli.

Rollups

Cartesi menggunakan teknologi rollup untuk menggabungkan beberapa transaksi atau komputasi ke dalam satu transaksi rantai tunggal. Ini mengurangi beban blockchain dan memungkinkan throughput yang lebih tinggi. Rollup membantu menjaga keamanan lapisan dasar (seperti Ethereum) sambil memindahkan pekerjaan komputasi ke Cartesi Machine.

Cartesi mendukung Optimistic Rollup dan Zero Knowledge (ZK) Rollup. Optimistic Rollup mengasumsikan bahwa semua transaksi valid dan hanya diverifikasi di chain ketika terjadi perselisihan. ZK Rollup menggunakan bukti kriptografi untuk memastikan validitas setiap batch transaksi. Kedua teknologi Rollup ini memberikan solusi untuk masalah skalabilitas dengan mengurangi jumlah data yang diproses dan disimpan di chain.

Titik terang

• Cartesi Machine: CPU RISC-V dengan sistem operasi Linux simulasi, yang memungkinkan pengembang untuk melakukan komputasi di luar rantai dengan menggunakan bahasa pemrograman dan alat standar.
• Eksekusi Deterministik: Memastikan keberulangan komputasi, memungkinkan hasil yang dapat diverifikasi dan tidak memerlukan kepercayaan.
• Interaksi di atas dan di bawah rantai: manajemen kontrak cerdas untuk pengiriman data dan hasil perhitungan, memperbaiki penggunaan gas dan efisiensi.
• Noether sidechain: Kelola ketersediaan data menggunakan jaringan terdesentralisasi, dioptimalkan untuk penyimpanan data sementara guna mengurangi biaya.
• Rollup: mendukung Rollup optimis dan Rollup pengetahuan nol, meningkatkan skalabilitas dengan menggabungkan beberapa transaksi ke dalam satu transaksi rantai.