архітектура

Архітектура Cartesi вдало збирає традиційний розробка програмного забезпечення та технологію блокчейн за допомогою позаланцюгового обчислення в середовищі Linux. Ця інноваційна архітектура складається з декількох основних компонентів:

Машина Cartesi

Архітектура RISC-V

Машина Cartesi моделює процесор RISC-V, який є простою та модульною архітектурою набору команд (ISA, Instruction Set Architecture), ідеально підходить для формальної верифікації та низькорівневих обчислень. Цей ISA є основою віртуального апаратного забезпечення машини Cartesi.

Інтеграція з ядром Linux (Linux Kernel)

Машина Cartesi працює повноцінною операційною системою Linux, що дозволяє розробникам використовувати стандартні інструменти, бібліотеки та мови програмування Linux. Ця інтеграція досягається шляхом крос-компіляції програмного забезпечення Linux на архітектурі RISC-V. Це фактично робить машину Cartesi внутрішньоланцюговим Linux-підтримуваним віртуальним комп'ютером.

Виконання з визначеністю

Машина Cartesi має властивість визначеної виконавчої дії, що означає, що незалежно від середовища виконання, однакові входи завжди дають однаковий результат. Ця визначеність є важливою для можливості відтворення поза ланцюжком обчислень, що дозволяє іншим перевірити результати без необхідності довіряти.

Взаємодія поза ланцюгом та на ланцюгу

Cartesi Machine взаємодіє з ончейн-компонентами за допомогою серії смарт-контрактів. Ці контракти відповідають за надсилання даних на машину Cartesi, запуск обчислень та отримання результатів. Ця архітектура дозволяє виконувати складні розрахунки поза мережею, закріплюючи лише необхідні дані в мережі, значно знижуючи плату за газ і підвищуючи загальну ефективність.

Сайдчейн Noether

Noether — це спеціалізований сайдчейн, який використовується для забезпечення доступності даних, що використовуються в офчейн-обчисленнях. Цей рівень доступності даних важливий, оскільки обчислення поза мережею Cartesi Machine покладаються на дані, доступні для всіх залучених сторін. Noether використовує механізм підтвердження частки володіння proof-of-stake для підтримки своєї мережі, де стейкери надають і перевіряють зберігання даних.

На відміну від постійного зберігання даних на традиційному блокчейні, Noether оптимізований саме для тимчасового зберігання. Цей дизайн особливо підходить для додатків, які потребують тимчасового зберігання великих наборів даних, таких як обчислювальні завдання поза ланцюжком. Після використання дані можна видалити, що суттєво знижує вартість зберігання.

Коротко кажучи, Noether прагне забезпечити доступність даних у децентралізований спосіб, щоб гарантувати, що дані не контролюються однією єдиною сутністю. Це досягається за допомогою мережі вузлів: ці вузли спільно зберігають та надають дані, необхідні для додатків Cartesi.

протокол

Протокол Cartesi реалізує безпечні та перевірені обчислення поза ланцюжком, забезпечуючи цілісність та безпеку блокчейну.

Фреймворк Декарта

Фреймворк Декарта дозволяє розробникам виконувати складні обчислення поза мережею за допомогою Cartesi Machine. Це гарантує, що результати цих обчислень є відтворюваними та перевіреними. Декарт керує середовищем виконання, де вхідні дані обробляються в Cartesi Machine, а результати надсилаються назад у блокчейн.

Descartes містить механізм вирішення суперечок, якщо учасники ставлять під сумнів результат обчислення, протокол Cartesi може розкласти обчислення на більш малі кроки, які можуть бути перевірені окремо на ланцюжку. Цей процес забезпечує виявлення та виправлення будь-яких неправильних результатів без необхідності повторного запуску всього обчислення на ланцюжку.

Перевірені розрахунки

Результати, згенеровані Cartesi Machine, зашифровуються та прив'язуються до блокчейну за допомогою доказу. Ці докази дозволяють будь-якій стороні перевірити правильність виконання обчислень без необхідності довіряти початковому виконавцю.

Роллапи

Cartesi використовує технологію rollup, щоб агрегувати кілька транзакцій або обчислень у одну транзакцію на ланцюгу. Це зменшує навантаження на блокчейн і дозволяє більшу пропускну здатність. Rollup допомагає забезпечити безпеку базового шару (наприклад, Ethereum), одночасно виконуючи обчислювальну роботу на машині Cartesi.

Cartesi підтримує оптимістичні зведення та зведення з нульовим розголошенням (ZK). Оптимістичні зведення припускають, що всі транзакції дійсні та перевіряються в мережі лише у разі суперечки. ZK Rollup використовує криптографічні докази, щоб забезпечити дійсність кожної партії транзакцій. Обидві технології зведення забезпечують вирішення проблеми масштабованості за рахунок зменшення обсягу даних, що обробляються та зберігаються в мережі.

яскрава пляма

• Cartesi Machine: моделює RISC-V CPU з операційною системою Linux, що дозволяє розробникам використовувати стандартні мови програмування та інструменти для позаланцюгових обчислень.
• Детерміноване виконання: Забезпечте відтворюваність обчислень, що дозволяє перевіряти та довіряти результати.
• Взаємодія в позацеповому та цеповому середовищі: управління даними та обчислення результатів інтелектуальних контрактів, оптимізація використання газу та ефективності.
• Сайдчейн Noether: керуйте доступністю даних за допомогою децентралізованої мережі, оптимізованої для ефемерного зберігання даних, щоб зменшити витрати.
• Rollup: підтримка оптимістичного та нульового знання Rollup, що покращує масштабованість шляхом агрегації кількох транзакцій в одну ланцюжкову транзакцію.