البنية

تعمل هندسة البرمجيات لشركة Cartesi على تقديم طريقة مبتكرة لتجاوز الفجوة بين تطوير البرمجيات التقليدية وتقنية سلسلة الكتل من خلال تنفيذ الحوسبة خارج السلسلة في بيئة Linux. تتكون هذه الهندسة المعمارية المبتكرة من عدة مكونات رئيسية:

آلة كارتيسي

الهندسة المعمارية RISC-V

آلة Cartesi تحاكي وحدة معالجة مركزية RISC-V، وهي عبارة عن بنية تعليمات (ISA) بسيطة وقابلة للتعديل تناسب التحقق الشكلي والحوسبة على مستوى منخفض. هذا ISA هو أساس الأجهزة الظاهرية لآلة Cartesi.

دمج مع نواة Linux (نواة Linux)

Cartesi Machine تشغيل نظام التشغيل لينكس الكامل ، مما يتيح للمطورين استخدام أدوات لينكس ومكتبات ولغات البرمجة القياسية. يتم تحقيق هذا التكامل عن طريق ترجمة البرامج اللينكس إلى توجيه RISC-V. هذا يجعل Cartesi Machine في الواقع جهاز كمبيوتر افتراضي قائم على لينكس يعمل خارج السلسلة.

تنفيذ مؤكد

تتميز آلة كارتيسي بالتنفيذ المحدد ، مما يعني أنه بغض النظر عن بيئة التنفيذ ، ستؤدي نفس الإدخالات دائمًا إلى الإخراج نفسه. هذا التحديد يكون أمرًا بالغ الأهمية لإعادة إنتاجية الحوسبة خارج السلسلة ، ويتيح للآخرين التحقق من النتائج دون الحاجة إلى الثقة.

التفاعل خارج السلسلة وداخل السلسلة

يتفاعل جهاز Cartesi آليًا مع عناصر السلسلة الذكية من خلال سلسلة من العقود الذكية. تتولى هذه العقود المسؤولية عن تقديم البيانات إلى جهاز Cartesi وتفعيل الحسابات واسترداد النتائج. يسمح هذا النمط المعماري بتنفيذ عمليات حسابية معقدة خارج سلسلة الكتل وإرسال البيانات اللازمة فقط إلى السلسلة الذكية، مما يخفض بشكل كبير تكلفة الغاز ويزيد من الكفاءة العامة.

سلسلة جانبية نويثر

Noether هي سلسلة جانبية متخصصة تستخدم لضمان توفر البيانات المستخدمة في الحوسبة خارج السلسلة. تعد طبقة توفر البيانات هذه مهمة لأن حساب آلة Cartesi خارج السلسلة يعتمد على البيانات التي يمكن لجميع الأطراف المعنية الوصول إليها. تستخدم Noether آلية إثبات الحصة للحفاظ على شبكتها ، حيث يقوم المخزنون بتوفير تخزين البيانات والتحقق من صحته.

على عكس سلاسل الكتل التقليدية ، حيث يكون تخزين البيانات دائما ، تم تحسين Noether للتخزين المؤقت. هذا التصميم مناسب بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب تخزينا قصير الأجل لمجموعات البيانات الكبيرة ، مثل مهام الحوسبة خارج السلسلة. يمكن التخلص من البيانات بعد الاستخدام ، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التخزين.

باختصار، تعمل نويثر على إدارة توفر البيانات بطريقة غير مركزية لضمان عدم التحكم في البيانات من قبل جهة واحدة. يتم ذلك من خلال شبكة من العقد التي تخزن وتوفر بيانات تطبيقات Cartesi المطلوبة.

بروتوكول

يتيح بروتوكول Cartesi حسابا آمنا ويمكن التحقق منه خارج السلسلة مع الحفاظ على سلامة وأمن blockchain.

إطار ديكارت

يسمح إطار عمل ديكارت للمطورين بتشغيل حسابات معقدة خارج السلسلة باستخدام Cartesi Machine. يضمن أن تكون نتائج هذه الحسابات قابلة للتكرار والتحقق منها. يتعامل ديكارت مع بيئة التنفيذ ، حيث تتم معالجة المدخلات في آلة ديكارتي ، ويتم تقديم النتائج مرة أخرى إلى blockchain.

يحتوي Descartes على آلية لحل النزاعات، حيث يمكن لبروتوكول Cartesi تقسيم الحساب إلى خطوات أصغر يمكن التحقق منها بشكل منفصل على السلسلة إذا اعترض المشاركون على نتائج الحساب. يضمن هذا العملية اكتشاف وتصحيح أي نتائج غير صحيحة دون الحاجة إلى إعادة تشغيل الحساب بأكمله على السلسلة.

حسابات يمكن التحقق منها

تُرتبط نتائج آلة Cartesi بواسطة برهنة تشفيرية بسلسلة الكتل. تسمح هذه البراهين لأي طرف بالتحقق مما إذا تم تنفيذ الحساب بشكل صحيح دون الحاجة إلى الثقة في المنفذ الأصلي.

مجموعات

تستخدم Cartesi تقنية ال Rollup لتجميع عدة معاملات أو عمليات حسابية في معاملة واحدة على سلسلة بيانات واحدة. يقلل هذا من عبء سلسلة الكتل ويسمح بزيادة الشدة في الأداء. يساهم Rollup في الحفاظ على أمان الطبقة الأساسية (مثل Ethereum) في حين يقوم بتحميل العمليات الحسابية على Cartesi Machine.

تدعم Cartesi عمليات التجميع المتفائلة ومجموعات المعرفة الصفرية (ZK). تفترض عمليات التجميع المتفائلة أن جميع المعاملات صالحة ولا يتم التحقق من صحتها إلا على السلسلة في حالة حدوث نزاع. يستخدم ZK Rollup إثباتات التشفير لضمان صحة كل دفعة من المعاملات. توفر كلتا تقنيتي التجميع حلا لمشكلة قابلية التوسع عن طريق تقليل كمية البيانات التي تتم معالجتها وتخزينها على السلسلة.

مضيئه

• آلة كارتيزي: تحاكي وحدة معالجة مركزية RISC-V تعمل بنظام تشغيل لينكس ، مما يتيح للمطورين استخدام لغات وأدوات البرمجة القياسية للحوسبة خارج السلسلة.
• تنفيذ قابل للتحقق: يضمن تكرارية الحساب ويسمح بالنتائج التي يمكن التحقق منها والتي لا تحتاج إلى الثقة.
• تفاعل السلسلة الفرعية والرئيسية: إدارة عقود الذكاء الاصطناعي لتقديم البيانات وحساب النتائج، وتحسين استخدام الغاز والكفاءة.
• سلسلة Noether الجانبية: إدارة توفر البيانات باستخدام شبكة لامركزية، محسنة لتخزين البيانات سريع الزوال لتقليل التكاليف.
• Rollup: يدعم Rollup التفاؤلي و Rollup الصفر المعرفة، ويعزز القابلية للتوسع عن طريق تجميع العديد من المعاملات في معاملة سلسلة واحدة.