Знакомство с Виртуальной Машиной Cartesi

Знакомство с виртуальной машиной Cartesi

Итак, что же нам делать со всей вычислительной масштабируемостью, которую нам предоставляют накопительные пакеты для конкретных приложений? Как мы объясняли во второй части Grokking Cartesi Rollups, это позволяет нам работать над гибкостью дизайна и масштабировать абстракции. Под этим мы подразумеваем, что Cartesi позволяет разработчикам использовать знакомые инструменты и переназначать все существующие знания и работу, которые существуют в открытом исходном коде, для создания более совершенных DApps.

Преимущества этого демонстрируются в другом ключевом компоненте технологии Cartesi: виртуальной машине Cartesi или CVM.

Что такое виртуальная машина?

Начнем с того, что такое виртуальная машина. Виртуальная машина — это просто программа, способная имитировать всю работу, выполняемую на реальном компьютере. Мы можем думать об этом как о цифровой версии компьютера, которая включает в себя все компоненты физического компьютера (процессор, память…), но существует полностью в виртуальном мире.

Виртуальные машины невероятно полезны, и существует множество типов виртуальных машин, которые используются для самых разных целей. Они могут быть неотъемлемой частью популярных языков программирования, таких как Java. Они также могут позволить разработчикам запускать приложения в облаке, создавать изолированные среды, такие как Parallels, для запуска приложений Windows на Mac или облегчать тестирование новых программных продуктов — все в зависимости от типа необходимой виртуальной машины.

Виртуальные машины в WEB3

В контексте web3 и DApps виртуальные машины в настоящее время играют важную роль в развертывании и выполнении смарт-контрактов. Виртуальная машина Ethereum (EVM) стала пионером концепции запуска ее поверх блокчейна, чтобы разработчики могли программировать и разрабатывать транзакции.

Проблема в том, что виртуальная машина такого типа ограничена временными и пространственными ограничениями этой сети. Более того, она разработана специально для запуска этих смарт-контрактов. Даже когда мы находим способы использовать традиционные языки программирования в виртуальных машинах блокчейна, они по-прежнему ограничены этой парадигмой.

Хотя технически это все еще виртуальная машина, современные виртуальные машины на основе блокчейна не ведут себя так, как обычный физический компьютер. Они также не могут запускать то программное обеспечение, к которому привыкли пользователи.

Как мы видели, глядя на игры или DeFi DApps, «ЦП» виртуальной машины, такой как EVM, выполняет 10 миллионов инструкций каждые 12 секунд или около того. Однако мы также видели, как накопительные пакеты, ориентированные на приложения, такие как Cartesi Rollups, преодолевают это ограничение — они позволяют нам увеличить количество инструкций до более чем 3,6 миллиардов. Вернемся к вопросу, что мы можем с этим сделать.

Новая виртуальная машина для WEB3

Все эти преимущества в вычислительной мощности позволяют нам создать более совершенную виртуальную машину для работы с накопительными пакетами приложений. Это может вывести разработчиков из ограниченного мира виртуальной машины Ethereum обратно в безграничный мир традиционных сред разработки, таких как Linux.

Именно это и делает виртуальная машина Cartesi. CVM предназначен для работы с RISC-V — открытым стандартом абстрактной модели компьютера, поддерживаемым такими крупными корпорациями, как NVIDIA, Intel, Google, QUALCOMM и Tencent.

RISC-V достаточно мощный для запуска такой операционной системы, как Linux, а также программного обеспечения, которое он поддерживает. В частности, Linux теперь может быть операционной системой с блокчейном, в которой разработчики Web3 создают DApps, преодолевающие ограничения EVM.

Проверяемость

Самое приятное то, что обо всем, что происходит в CVM, сообщается обратно в блокчейн через Cartesi Rollups. В результате CVM может обеспечить проверяемые вычисления, обладающие всеми преимуществами безопасности, прозрачности и неизменности, предлагаемыми сетями блокчейнов.

Это делает CVM уникальным по своим свойствам и позволяет иметь эффективный механизм разрешения споров. Если бы кто-то запускал DApp на CVM, ни одной из участвующих сторон не нужно было бы доверять друг другу, поскольку CVM:

• Автономна: она работает изолированно от любого внешнего воздействия.
• Воспроизводимость: другие могут получить те же результаты, что и она.
• Прозрачность: все, что она делает, может быть проверено кем угодно.

В целом это означает, что честные люди, запускающие программу внутри Cartesi Machine, всегда получают один и тот же результат. И наоборот, нечестные претензии по поводу этих результатов могут быть оспорены в блокчейне таким образом, чтобы честный результат имел преимущественную силу. И машина Cartesi на много порядков быстрее, чем блокчейн.

Масштабируемость абстракции

Но, пожалуй, самое важное преимущество работы с CVM — это возможность масштабирования абстракции в web3. Это упускаемый из виду аспект масштабируемости блокчейна, который имеет основополагающее значение для создания лучших DApps.

Мы определили масштабируемость абстракции следующим образом: « Масштабируемость абстракции — это расширение общих возможностей системы, которое позволяет использовать программные компоненты в качестве строительных блоков в новой среде разработки. Масштабируемость абстракции увеличивает количество важных операций, которые разработчик может выполнить без необходимости их перекомпоновки».

Это означает, что CVM дает разработчикам web3 возможность создавать более качественные DApps, ссылаясь на работу других разработчиков, которые не обязательно работают в web3, и повторно используя ее в качестве строительных блоков для своих собственных творений. Масштабируемость абстракции избавляет их от необходимости «изобретать велосипед», чтобы приспособиться к ограничениям других виртуальных машин блокчейна.

(Погрузитесь глубже в эту концепцию, прочитав статью, где это называется «масштабируемостью контента».)

Диапазон абстракций, которые теперь могут использовать разработчики Web3, включает в себя что угодно: от библиотек Python, таких как numpy, до инструментов, необходимых для создания классических игр, таких как SimCity.

Мы говорим о языках программирования, компиляторах, компоновщиках, профилировщиках, отладчиках и обо всем, что вы ожидаете иметь в обычной операционной системе. Все это можно проверить в цепочке благодаря Cartesi и CVM.

Ну как, вы разобрались, что такое виртуальная машина Cartesi? Проверьте свои знания, пройдя викторину по виртуальной машине Grokking Cartesi на доске заданий Cartesi.

Подробнее о CVM можно узнать в документации. Вы также можете оставаться в курсе всего, что происходит в экосистеме Cartesi, присоединившись к сообществу.