Cartesi é um projeto de segunda camada (Camada 2) que visa oferecer funções avançadas para a criação de dApp através de um sistema de computação distribuída verificável, suportado pela tecnologia blockchain e com enormes capacidades de escalabilidade e segurança.
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El mundo de dApps ele está se transformando rapidamente e cada vez mais projetos estão interessados nele. Um deles é o Cartesi, um projeto de segunda camada (Camada 2) que se concentra em oferecer recursos exclusivos para a implantação de dApps avançados sob o conceito de computação distribuída verificável, um conceito revolucionário que pode mudar radicalmente a maneira como interagimos e como funcionam os dApps em ecossistemas de blockchain.
O que é Cartesi?
Cartesi é uma plataforma especializada na implantação de dApps através de uma camada 2. A intenção deste projeto é permitir que dApps sejam executados dentro e fora da rede, com os mesmos resultados graças ao fato de que suas operações podem ser completamente verificadas assim que chegarem à rede.
Para isso, a Cartesi usa um sistema híbrido que permite a operação de nós nos níveis on-chain e off-chain. A operação em cadeia é idêntica ao que podemos ver agora em plataformas como Ethereum (ETH) o Esquerda (ESQUERDA), onde o dApps está em um ou mais smart contracts distribuídos em vários endereços da rede, e aos quais podemos acessar para interagir. A execução deste tipo de dApps é possível graças às Máquinas Cartesi, que nada mais são do que "máquinas reprodutíveis" que se encarregam de executar o código dApps e, em qualquer circunstância, oferecem um resultado idêntico que é posteriormente verificado pelos atores da rede e armazenados no blockchain.
No entanto, As Máquinas Cartesi permitem que esses dApps também possam ser executados fora da cadeia e, quando eles tiverem uma conexão, enviem esses dados para a rede para verificação. Desta forma, é possível utilizar dApps de forma off-chain, realizar as operações que queremos e, no final, enviar todos esses dados para que a rede os verifique e inclua no histórico da blockchain em uma forma segura, visto que se for encontrada uma falha, esta pode ser corrigida sem problemas.
O lado positivo dessa operação oferecida pela Cartesi é que suas "máquinas reprodutíveis" podem usar todo o poder de processamento disponível dos nós e dispositivos que estão conectados à rede. Ou seja, podemos usar o poder CPU, GPU e outros recursos computacionais de que dispomos, tornando a execução de contratos inteligentes extremamente rápida.
História da Cartesi
Cartesi (CTSI) é um projeto que teve início em 2018 graças a Erick de Mora, Augusto Teixeira, Colin Steil e Diego Nehab. Destes quatro personagens, Augusto Teixeira é uma figura conhecida no mundo criptográfico, pois foi um dos criadores do IOTA. A ideia inicial por trás do projeto era pegar o melhor da capacidade do IOTA, sua alta integração de hardware e levá-lo ao extremo aplicável a novos campos da tecnologia de blockchain, como AI em blockchain, ou sistema de computação distribuída sem confiança. Essa foi a semente do que mais tarde viria a ser a Cartesi.
A ideia chamou a atenção de duas grandes empresas: Microsoft y ETH Zurich, que já tinha experiência na área e que viu uma oportunidade única de investigar um novo campo tecnológico. O resultado de todo este esforço foi a criação de um sistema de blockchain reproduzível (onde a Microsoft contribuiu com seu conhecimento) e que usa uma arquitetura livre e na qual eles pudessem apoiar seu desenvolvimento (onde ETH Zurich é uma grande indústria conhecida por seu suporte a RISC-V e a criação de outras iniciativas livres de arquiteturas do tipo RISC).
É assim que o projeto evoluiu para uma infraestrutura de duas camadas em um ambiente Linux totalmente versátil. Isso com o objetivo de superar os principais problemas de escalabilidade e infraestrutura para aplicações executadas no blockchain.
Como funciona a Cartesi?
Cartesi (CTSI) é um projeto blockchain que permite a criação de aplicações descentralizadas altamente escaláveis. Para isso, a Cartesi cria uma estrutura operacional híbrida na qual:
- Há um blockchain (segunda camada) onde os dados sobre transações e contratos inteligentes implantados na rede são compartilhados e armazenados. Esta rede funciona graças ao protocolo de consenso de Proof of Stake (PoS) e que é alimentado pelo token CTSI nativo do tipo ERC-20 implantado em Ethereum.
- Existe uma máquina reproduzível (Máquina Cartesi), capaz de trabalhar fora da cadeia e em que contratos inteligentes são executados separadamente do resto dos nós da rede, aliviando a carga de consenso, o que melhora a escalabilidade e a velocidade de resposta geral da rede.
Tudo isso sendo construído com tecnologias gratuitas, seguras, privadas e portáteis que garantem a descentralização em todos os momentos. Dessa forma, a Cartesi pode nos oferecer dApps poderosos e flexíveis com recursos nunca vistos até agora. Mas como tudo isso funciona?
O que é uma máquina jogável no Cartesi?
Podemos assimilar uma máquina Cartesi reproduzível como um conjunto de software capaz de simular perfeitamente o funcionamento de uma máquina computacional e que atende a três condições:
- É que a referida máquina ou conjunto de software pode ser construído do zero por duas ou mais pessoas, em diferentes condições e locais, sem comunicação entre si, e como resultado obter o mesmo conjunto de software e a máquina a ele relacionada.
- Se executarmos o mesmo conjunto de instruções em todas as máquinas construídas, independentemente das condições, o resultado final será o mesmo.
- O resultado final pode ser verificável em cada uma de suas etapas, e terá carimbos temporários e criptográficos que ajudam a comprovar sua validade em qualquer outra máquina reproduzível de seu tipo.
Todas as três condições podem ser difíceis de entender, então vamos examiná-las com o seguinte exemplo:
Suponha que temos as instruções para construir uma calculadora. Essas instruções nos dizem como o software e o hardware da calculadora devem funcionar o tempo todo. Motivados pela curiosidade, Carlos, Ana e Miguel decidem cada um construir uma calculadora nas suas respectivas casas seguindo estas instruções. Resultado? Eles as construíram, as calculadoras são idênticas tanto no nível de software quanto no hardware, e qualquer operação que executem nelas tem o mesmo resultado, não importa em qual calculadora seja executada. Todos são máquinas reproduzíveis.
Importância de máquinas reproduzíveis
Claro, o exemplo é simples, mas dá uma ideia do que é uma máquina reproduzível e como ela é útil. Na verdade, os humanos sempre buscaram padrões reproduzíveis para coisas diferentes. Por exemplo, primeiro tentamos fazer medições de tempo usando o Sol, depois mudamos para dispositivos mecânicos, eletromecânicos e até nucleares. De todos eles, curiosamente, o mais reproduzível é o nuclear, pois a natureza do átomo permite criar uma máquina que indica o valor de um segundo com precisão inimaginável.
A mesma coisa acontece na computação. Programas tão comuns como Firefox ou Chrome obedecem ao paradigma da "construção reprodutível" que permite Esses programas podem ser construídos através de uma série de instruções e que, ao final, a construção pode ser exata a qualquer outro que seja feito do mesmo programa e versão.
Tudo isso é muito útil como uma "medida anti-fraude", pois, sendo reprodutível, podemos reconhecer facilmente se o programa, máquina ou resultado foi alterado, o que nos ajuda a aumentar a segurança em todos os momentos. A Cartesi faz o mesmo, gera softwares e máquinas reproduzíveis, o que nos garante que você não pode trapacear, e une essa funcionalidade a toda a segurança que o blockchain já nos oferece, sem dúvida, mais um passo a favor da segurança.
O que há dentro de cada Máquina Cartesi?
Cada Máquina Cartesi é na verdade uma máquina virtualizada usando a arquitetura RISC-V. Esta máquina virtual é escrita em C / C ++, a fim de fornecer a maior velocidade possível e acesso ao hardware. Desta forma, um nó Cartesi executa uma máquina Cartesi usando todo o potencial que o hardware em que essa máquina funciona pode fornecer.
Para interagir com a máquina, a Cartesi projetou uma interface gRPC (semelhante à usada pela Ethereum com seu RPC Web3) e que permite o controle remoto da máquina Cartesi. Essa interface é nossa porta de entrada para interagir com a máquina e os contratos inteligentes que são executados nela.
Como qualquer máquina, a máquina Cartesi possui processador, memória, armazenamento e outros elementos que atuam por virtualização, podendo acessar diretamente o hardware, caso seja permitido. Em qualquer caso, a máquina virtualizada é controlada por um sistema operativo Linux, que se encarrega de realizar todas as operações que lhe são solicitadas: desde o arranque da máquina ao carregamento do contrato inteligente que nela está guardado.
Instrução de máquinas Cartesi
Agora sabemos que as máquinas Cartesi executam o código que oferecemos, mas que código executam? Bem, se no Ethereum eles usam o Solidity para seus contratos inteligentes, na Cartesi você pode usar o idioma que quiser.
As máquinas Cartesi não se limitam a uma linguagem que podem usar o que quiserem, desde que seja suportada pelo sistema. Isso é possível porque cada máquina Cartesi é na verdade uma construção reproduzível de um sistema operacional Linux usando uma arquitetura conhecida como RISC-V.
O uso do RISC-V é consistente em tornar as máquinas Cartesi muito portáteis e de pequeno porte, e o uso do Linux ajuda a tornar a geração do sistema software livre e com rápido desenvolvimento. Além disso, a escolha ajuda que dApps podem ser gerados usando linguagens como C / C ++, Python, Lua, Perl e até Vala. A isso você pode juntar frameworks bem conhecidos como GTK, QT bem conhecido no mundo Linux ou .NET Framework, desenvolvido pela Microsoft. E isso é apenas parte das possibilidades deste sistema.
Em última análise, o Cartesi permite que os desenvolvedores dApps usem todas as linguagens de programação, ferramentas, bibliotecas, software e serviços com os quais já estão familiarizados e que são suportados pelas arquiteturas disponíveis nas máquinas Cartesi. Dessa forma, ao mover a maior parte da lógica complexa de seus dApps para componentes portáteis fora da cadeia, os desenvolvedores se libertam das limitações e idiossincrasias impostas por blockchains. Dessa forma, a Cartesi permite que os desenvolvedores selecionem o melhor ambiente de execução para hospedar cada parte de seus DApps.
Vantagens das máquinas Cartesi
Que vantagens tudo isso nos traz? Bem, entre eles podemos citar:
Escalabilidade
Os DApps executados dentro das Máquinas Cartesi podem processar quantidades virtualmente ilimitadas de dados e a uma taxa mais de 4 ordens de magnitude mais rápido. Isso é possível porque as Máquinas Cartesi trabalham fora da cadeia, livres da sobrecarga imposta pelos mecanismos de consenso usados pelos blockchains.
Em um cenário típico, uma das partes envolvidas em um dApp executará a máquina Cartesi fora da cadeia e relatará seus resultados ao blockchain. Partes diferentes não precisam confiar umas nas outras porque a plataforma Cartesi inclui um mecanismo automático de disputa para suas máquinas. Todas as partes interessadas repetem o cálculo fora da cadeia e, se os resultados não coincidirem, entram em litígio. O mecanismo garante que uma parte honesta sempre vencerá qualquer parte desonesta.
Para ativar esse mecanismo de disputa, as Máquinas Cartesi são executadas em um virtualizador especial que contém três propriedades exclusivas:
- As Máquinas Cartesi são independentes: são executadas isoladas de qualquer influência externa no cálculo;
- Eles são reproduzíveis: duas partes que realizam o mesmo cálculo sempre obtêm exatamente os mesmos resultados;
- São transparentes: expõem todo o seu estado para inspeção externa.
Produtividade
Graças ao fato de Cartesi ser capaz de "liberalizar" o desenvolvimento de dApps usando ferramentas conhecidas e bem estabelecidas, além de acessar todo o potencial do hardware onde ele roda, é possível melhorar a produtividade tanto no nível de desenvolvimento e uso dos referidos dApps. .
A Cartesi optou pela arquitetura RISC-V porque a considera uma arquitetura madura, rápida e promissora. RISC-V é a primeira arquitetura de processador que não nasceu no seio de uma empresa privada, mas de uma universidade, a UC Berkeley, e cujo ISA (Instruction Set) é totalmente gratuito. RISC-V é fortemente apoiado por sua comunidade e um grupo de empresas busca fazer desta arquitetura um forte oponente ao ARM (a arquitetura de smartphones e Macs) e X86 (a de PCs e laptops).
Token Cartesi CTSI
O token Cartesi (CTSI) é o token encarregado de operar a rede sidechain que une todos os nós da rede Cartesi. Essa rede sidechain é chamada de Noether e é alimentada por um protocolo de consenso do tipo Proof of Stake (PoS).
Dentre as funções do token podemos destacar:
- Serve para recompensar os stakers que apóiam a rede com seus tokens.
- Os nós usam o CTSI para medir seu poder de voto e, assim, escolher quem será o validador das transações para um bloco em seu histórico.
- É utilizado para o pagamento de comissões dentro da rede.
- Permite o uso em dApps da rede Cartesi.
O fornecimento total é limitado a 1.000.000.000 CTSI. Deste total:
- 25% dos tokens são destinados ao sistema de recompensa.
- 57,33% vão para a equipe da rede, assessores e reserva da fundação.
- Em 2017, 2% do fornecimento total foi vendido em uma OIC durante todo o mês de agosto.
- Dois anos depois, em um “Token de Venda Privada” 5% do estoque total foi vendido. No mesmo ano, 200.000 USD foram arrecadados em um “Token de Venda Estratégica” com 0,67% do estoque total de tokens.
- Finalmente, os 10% restantes foram alocados para uma "Venda de Lançamento", onde $ 1.500.000 foram levantados.
Conclusão
Cartesi é um projeto único com recursos para tornar realidade conceitos como IA e aprendizado de máquina em blockchain, criando nuvens computacionais autocontidas, metaversos e muito mais, de forma que sua execução seria centenas de vezes mais rápida do que seguir o esquema operacional que os blockchains possuem atualmente.
Possui uma construção complexa, mas com uma grande projeção demonstrada em projetos como Carry, Rasteja o simracer. Em qualquer caso, é uma tecnologia que ainda precisa evoluir e continuar a melhorar para explorar todo o seu potencial.
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