Cos'è Cartesi (CTSI)?

Cartesi è un progetto di secondo livello (Layer 2) che cerca di offrire funzioni avanzate per la creazione di dApp attraverso un sistema di calcolo distribuito verificabile, supportato dalla tecnologia blockchain e con enormi capacità di scalabilità e sicurezza. 

El mondo di dApps si sta trasformando rapidamente e sempre più progetti ne sono interessati. Uno di questi è Cartesi, un progetto di secondo livello (Layer 2) che si concentra sull'offerta di capacità uniche per l'implementazione di dApp avanzate sotto il concetto di calcolo distribuito verificabile, un concetto rivoluzionario che può cambiare radicalmente il modo in cui interagiamo e il modo in cui funzionano le dApp negli ecosistemi blockchain.

Cos'è Cartesi?

Cartesi è una piattaforma specializzata nel deployment di dApp attraverso un Layer 2. L'intenzione di questo progetto è quella di consentire l'esecuzione delle dApp on-chain e off-chain, con gli stessi risultati grazie al fatto che le loro operazioni possono essere completamente verificate una volta che raggiungono la rete.

Per raggiungere questo obiettivo, Cartesi utilizza un sistema ibrido che consente il funzionamento dei nodi a livello on-chain e off-chain. L'operazione su catena è identica a quella che possiamo vedere ora su piattaforme come Ethereum (ETH) o Sinistra (SINISTRA), dove le dApp si trovano in una o più smart contract distribuiti in più indirizzi della rete, e ai quali possiamo accedere per interagire. L'esecuzione di questo tipo di dApp è possibile grazie alle Cartesi Machine, che non sono altro che "macchine riproducibili" che si occupano di eseguire il codice delle dApp e in ogni caso offrono un risultato identico che viene successivamente verificato dagli attori della rete e memorizzato nella blockchain.

Tuttavia, Le macchine Cartesi consentono che queste dApp possano essere eseguite anche off-chain e quindi quando hanno una connessione, inviano quei dati alla rete per la verifica. In questo modo è possibile utilizzare le dApp in modo off-chain, effettuare le operazioni che vogliamo e, alla fine, inviare tutti quei dati in modo che la rete li verifichi e li includa nello storico della blockchain in un modo sicuro, dato che se viene riscontrato un guasto, può essere corretto senza problemi.

Il lato positivo di questa operazione offerta da Cartesi è che le sue "macchine riproducibili" possono utilizzare tutta la potenza di elaborazione disponibile dei nodi e dei dispositivi che sono connessi alla rete. Cioè, possiamo usare il potere CPU, GPU e altre risorse computazionali che abbiamo, rendendo l'esecuzione di contratti intelligenti estremamente veloce.

Storia di Cartesi

Cartesi (CTSI) è un progetto nato nel 2018 grazie a Erick de Mora, Augusto Teixeira, Colin Steil e Diego Nehab. Di questi quattro personaggi, Augusto Teixeira è una figura ben nota nel mondo delle criptovalute, essendo stato uno dei creatori di IOTA. L'idea iniziale alla base del progetto era quella di prendere il meglio della capacità di IOTA, la sua altissima integrazione hardware e portarla a un estremo applicabile a nuovi campi della tecnologia blockchain come l'intelligenza artificiale su blockchain o il sistema di calcolo distribuito senza fiducia. Quello fu il seme di quello che sarebbe poi diventato Cartesi.

L'idea ha catturato l'attenzione di due grandi aziende: Microsoft y Politecnico federale di Zurigo, che aveva già esperienza nel settore e che vedeva un'opportunità unica per indagare un nuovo campo tecnologico. Il risultato di tutto questo sforzo è stato quello di creare un sistema blockchain riproducibile (dove Microsoft ha contribuito con la sua conoscenza) e che utilizza un'architettura libera e su cui potrebbe supportare il suo sviluppo (dove ETH Zurich è un grande industriale noto per il suo supporto a RISC-V e la realizzazione di altre iniziative libere da architetture di tipo RISC).

Ecco come il progetto si è evoluto in un'infrastruttura a due livelli nell'ambiente Linux completamente versatile. Questo con l'obiettivo di superare i principali problemi di scalabilità e infrastruttura per le applicazioni eseguite su blockchain.

Come funziona Cartesi?

Cartesi (CTSI) è un progetto blockchain che permette di creare applicazioni decentralizzate altamente scalabili. Per raggiungere questo obiettivo, Cartesi crea una struttura operativa ibrida in cui:

1. Esiste una blockchain (secondo livello) in cui i dati sulle transazioni e sui contratti intelligenti distribuiti sulla rete sono condivisi e archiviati. Questa rete funziona grazie al protocollo di consenso di Proof of Stake (PoS) e che è alimentato dal token CTSI nativo del tipo ERC-20 distribuito su Ethereum.
2. Esiste una macchina riproducibile (Macchina Cartesi), in grado di funzionare off-chain e su cui gli smart contract vengono eseguiti separatamente dal resto dei nodi della rete, alleggerendo il carico di consenso, che migliora la scalabilità e la velocità di risposta generale della rete.

Tutto questo mentre viene costruito utilizzando tecnologie gratuite, sicure, private e portatili che garantiscono il decentramento in ogni momento. In questo modo, Cartesi può offrirci dApp potenti e flessibili con funzionalità mai viste finora. Ma come funziona tutto questo?

Cos'è una macchina giocabile in Cartesi?

Possiamo assimilare una macchina Cartesi riproducibile come un insieme di software in grado di imitare perfettamente il funzionamento di una macchina computazionale e che soddisfa tre condizioni:

1. È che detta macchina o insieme di software può essere costruita da zero da due o più individui, in condizioni e luoghi diversi, senza comunicazione tra loro, e ottenere come risultato lo stesso insieme di software e la macchina ad esso correlata.
2. Se eseguiamo lo stesso insieme di istruzioni su tutte quelle macchine costruite, indipendentemente dalle condizioni, il risultato finale sarà lo stesso.
3. Il risultato finale potrà essere verificabile in ciascuno dei suoi passaggi, e avrà timbri sia temporanei che crittografici che aiuteranno a dimostrarne la validità in qualsiasi altra macchina riproducibile del suo tipo.

Tutte e tre le condizioni possono essere difficili da capire, quindi esaminiamole con il seguente esempio:

Supponiamo di avere le istruzioni per costruire una calcolatrice. Queste istruzioni ci dicono come il software e l'hardware della calcolatrice dovrebbero funzionare in ogni momento. Spinti dalla curiosità, Carlos, Ana e Miguel decidono ciascuno di costruire una calcolatrice nelle rispettive case utilizzando queste istruzioni. Risultato? Li hanno costruiti, le calcolatrici sono identiche sia a livello software che hardware e qualsiasi operazione che eseguono su di esse ha lo stesso risultato, indipendentemente dalla calcolatrice su cui viene eseguita. Sono tutte macchine riproducibili.

Importanza delle macchine riproducibili

Certo, l'esempio è semplice, ma ti dà un'idea di cosa sia una macchina riproducibile e di quanto sia utile. In effetti, gli esseri umani hanno sempre cercato modelli riproducibili per cose diverse. Ad esempio, all'inizio proviamo a misurare il tempo utilizzando il Sole, quindi passiamo a dispositivi meccanici, elettromeccanici e persino nucleari. Di tutti loro, curiosamente il più riproducibile è quello nucleare, perché la natura dell'atomo permette di creare una macchina che indica il valore di un secondo con una precisione inimmaginabile.

La stessa cosa accade nell'informatica. Programmi comuni come Firefox o Chrome sono conformi al paradigma della "costruzione riproducibile" che consente Questi programmi possono essere costruiti attraverso una serie di istruzioni e che, alla fine, la costruzione può essere esatta a qualsiasi altra che sia fatta dello stesso programma e versione.

Tutto questo è molto utile come "misura anti-cheat" poiché, essendo riproducibile, possiamo facilmente riconoscere se il programma, la macchina o il risultato è stato alterato, il che ci aiuta ad aumentare la sicurezza in ogni momento. Cartesi fa lo stesso, genera software e macchine riproducibili, il che ci garantisce che non puoi barare, e unisce questa funzionalità a tutta la sicurezza che la blockchain già ci offre, senza dubbio, un passo in più a favore della sicurezza.

Cosa c'è dentro ogni Macchina Cartesi?

Ogni Macchina Cartesi è in realtà una macchina virtualizzata che utilizza l'architettura RISC-V. Questa macchina virtuale è scritta in C/C++, in modo da fornire la massima velocità e accesso possibile all'hardware. In questo modo un nodo Cartesi esegue una macchina Cartesi sfruttando tutte le potenzialità che l'hardware su cui gira quella macchina può fornire.

Per interagire con la macchina, Cartesi ha progettato un'interfaccia gRPC (simile a quella utilizzata da Ethereum con il suo RPC Web3) e che consente il controllo remoto della macchina Cartesi. Questa interfaccia è il nostro gateway per interagire con la macchina e i contratti intelligenti che vengono eseguiti su di essa.

Come ogni macchina, la macchina Cartesi ha un processore, memoria, storage e altri elementi che funzionano attraverso la virtualizzazione e che sono in grado di accedere direttamente all'hardware se consentito. In ogni caso, la macchina virtualizzata è controllata da un sistema operativo Linux, che si occupa di eseguire tutte le operazioni richieste: dall'avvio della macchina al caricamento dello smart contract in essa archiviato.

Istruzione delle macchine Cartesi

Ora sappiamo che le macchine Cartesi eseguono il codice che offriamo loro, ma quale codice eseguono? Bene, se in Ethereum usano Solidity per i loro contratti intelligenti, in Cartesi puoi usare qualsiasi lingua tu voglia.

Le macchine Cartesi non si limitano a un linguaggio, possono usare quello che vogliono, purché sia ​​supportato dal sistema. Ciò è possibile perché ogni macchina Cartesi è in realtà una build riproducibile di un sistema operativo Linux che utilizza un'architettura nota come RISC-V.

L'utilizzo di RISC-V è coerente con il rendere le macchine Cartesi molto portatili e di piccole dimensioni, e l'utilizzo di Linux contribuisce a rendere la generazione del sistema software libero e di rapido sviluppo. Inoltre, la scelta aiuta che le dApp possano essere generate utilizzando linguaggi come C / C ++, Python, Lua, Perl e persino Vala. A questo si possono unire framework conosciuti come GTK, QT conosciuti nel mondo Linux o .NET Framework, sviluppati da Microsoft. E questa è solo una parte delle possibilità di questo sistema.

In definitiva, Cartesi consente agli sviluppatori di dApps di utilizzare tutti i linguaggi di programmazione, strumenti, librerie, software e servizi con cui hanno già familiarità e che sono supportati dalle architetture disponibili sulle macchine Cartesi. In questo modo, spostando la maggior parte della complessa logica delle loro dApp su componenti off-chain portatili, gli sviluppatori si liberano dai limiti e dalle idiosincrasie imposte dalle blockchain. In questo modo, Cartesi consente agli sviluppatori di selezionare il miglior ambiente runtime in cui ospitare ogni parte delle proprie DApp.

Vantaggi delle macchine Cartesi

Quali vantaggi ci porta tutto questo? Ebbene, tra questi possiamo citare:

scalabilità

Le DApp eseguite all'interno di Cartesi Machines possono elaborare quantità di dati virtualmente illimitate e ad una velocità di oltre 4 ordini di grandezza più veloce. Questo è possibile perché le Cartesi Machines lavorano off-chain, libere dal sovraccarico imposto dai meccanismi di consenso utilizzati dalle blockchain.

In uno scenario tipico, una delle parti coinvolte in una dApp eseguirà la Cartesi Machine off-chain e ne riporterà i risultati alla blockchain. Parti diverse non hanno bisogno di fidarsi l'una dell'altra perché la piattaforma Cartesi include un meccanismo di contestazione automatico per le loro macchine. Tutte le parti interessate ripetono il calcolo fuori catena e, se i loro risultati non corrispondono, entrano in controversia. Il meccanismo assicura che una parte onesta vincerà sempre su qualsiasi parte disonesta.

Per abilitare questo meccanismo di contestazione, le Macchine Cartesi girano all'interno di uno speciale virtualizzatore che contiene tre proprietà uniche:

1. Le macchine Cartesi sono autonome: vengono eseguite isolate da qualsiasi influenza esterna sul calcolo;
2. Sono riproducibili: due parti che eseguono lo stesso calcolo ottengono sempre esattamente gli stessi risultati;
3. Sono trasparenti: espongono il loro intero stato all'ispezione esterna.

Produttività

Grazie al fatto che Cartesi è in grado di "liberalizzare" lo sviluppo di dApp utilizzando strumenti noti e consolidati, oltre ad accedere a tutte le potenzialità dell'hardware su cui gira, è possibile migliorare la produttività sia a livello di sviluppo e utilizzo di dette dApp. .

Cartesi ha scelto l'architettura RISC-V perché la considera un'architettura matura, veloce e promettente. RISC-V è la prima architettura di processore che non nasce in seno a un'azienda privata, ma a un'università, la UC Berkeley, e il cui ISA (Instruction Set) è completamente gratuito. RISC-V è fortemente supportato dalla sua comunità e un gruppo di aziende cerca di rendere questa architettura un forte avversario di ARM (l'architettura di smartphone e Mac) e X86 (quella di PC e laptop).

Cartesi CTSI Token

Il token Cartesi (CTSI) è il token incaricato di far funzionare la rete sidechain che unisce tutti i nodi della rete Cartesi. Questa rete sidechain si chiama Noether ed è alimentata da un protocollo di consenso di tipo Proof of Stake (PoS).

Tra le funzioni del token possiamo evidenziare:

• Serve per dare ricompense agli staker che supportano la rete con i loro token.
• I nodi utilizzano CTSI per misurare il loro potere di voto e quindi scegliere chi sarà il validatore delle transazioni per un blocco nella loro cronologia.
• Viene utilizzato per il pagamento delle commissioni all'interno della rete.
• Consente l'utilizzo in dApp sulla rete Cartesi.

L'offerta totale è limitata a 1.000.000.000 CTSI. Di questo totale:

• Il 25% dei token è destinato al sistema di ricompensa.
• Il 57,33% va al team di rete, ai consulenti e alla riserva della fondazione.
• Nel 2017, il 2% della fornitura totale è stato venduto in una ICO per l'intero mese di agosto.
• Due anni dopo, in un "Token di vendita privata" è stato venduto il 5% della fornitura totale. Nello stesso anno sono stati raccolti 200.000 USD in un "Token di vendita strategica" con lo 0,67% della fornitura totale di token.
• Infine, il restante 10% è stato assegnato a una "vendita di lancio" in cui sono stati raccolti $ 1.500.000.

Conclusioni

Cartesi è un progetto unico con capacità di realizza concetti come AI e Machine Learning su blockchain, costruendo cloud computazionali autonomi, metaversi e altro ancora, in modo tale che la sua esecuzione sarebbe centinaia di volte più veloce rispetto allo schema operativo che hanno attualmente le blockchain.

Ha una costruzione complessa, ma con un'enorme proiezione dimostrata in progetti come libro, si insinua o Sim Racer. In ogni caso, è una tecnologia che deve ancora evolversi e continuare a migliorare per sfruttare tutte le sue potenzialità.

Link di interesse