Análisis de Cartesi (CTSI): Escalado de contratos inteligentes de Ethereum

A medida que la revolución DeFi continúa creciendo y Ethereum se convierte en una red cada vez más importante, se ha prestado una enorme atención para aumentar la escalabilidad y reducir las tarifas de los contratos inteligentes utilizados en dichas transacciones.

Un equipo de desarrollo innovador que dirige el proyecto Cartesi busca mejorar los contratos inteligentes resolviendo los problemas urgentes de las altas tarifas de transacción y la necesidad de escalabilidad en la red Ethereum.

Esto se logra mediante el uso de una variante de los roll-ups optimistas y, lo que es más importante, está revolucionando la creación de contratos inteligentes al permitir a los desarrolladores codificar con pilas de software más convencionales en lugar de Solidity.

Es importante comprender los contratos inteligentes, ya que tienen un potencial ilimitado y una gran cantidad de casos de uso, ya que permiten migrar los sectores tradicionales a la blockchain. Para obtener más información sobre ellos, consulta nuestro artículo educativo: ¿Qué son los contratos inteligentes de Ethereum?

Los desarrolladores son conscientes desde hace tiempo de la dificultad de crear dApps dada la tecnología blockchain disponible actualmente. Cartesi está desarrollando una solución que permitirá a las dApps ejecutar todos sus cálculos complejos y costosos fuera de la cadena, eliminando así los costos prohibitivos de la blockchain y otras limitaciones que imponen.

De hecho, las dApps creadas con Cartesi son capaces de ejecutar cálculos millones de veces más intensivos que si se ejecutan en cadena.

Cartesi logra esto ofreciendo un entorno de ejecución Linux. Esto lo ha convertido en el único sistema de computación fuera de la cadena verificable basado en software. Gracias a Linux, los desarrolladores ahora tienen la opción de usar la amplia selección de software desarrollado en las últimas tres décadas y que ejecuta muchas de las aplicaciones de Internet actuales.

Características de Cartesi

Varias características hacen de Cartesi un entorno de desarrollo atractivo. A continuación, se presentan tres de las principales que recomiendan su uso en el desarrollo de dApps:

1. Los cálculos del mundo real se integran con la blockchain:La blockchain no se desarrolló pensando en cálculos intensivos. Estos exigentes tipos de cálculos requieren una plataforma realista. Con Cartesi, los cálculos externos pueden ejecutarse externamente mediante un procesador RISC-V en el sistema operativo Linux. Esto permite a los desarrolladores utilizar todas las herramientas, servicios y bibliotecas desarrolladas para Linux durante los últimos 30 años.

• Portabilidad entre múltiples cadenas de bloques:Los nodos Cartesi desconocen qué cadena de bloques los utilizan para sus cálculos, lo que les permite ejecutar cálculos para cualquier cadena de bloques. Esto elimina los detalles de la cadena de bloques, permitiendo que los cálculos queden aislados. A su vez, esto los hace portátiles, a la vez que proporciona inmutabilidad y seguridad, y permite la implementación de un sistema de pagos.
• Consenso garantizado:Los cálculos que se ejecutan fuera de la blockchain pueden ser verificados fácilmente por cualquier parte involucrada. En caso de disputas, Cartesi las resuelve automáticamente. Esto también minimiza los cálculos necesarios dentro de la blockchain.

La solución de escalabilidad de Cartesi

Con Cartesi, las dApps pueden ejecutar cualquier cálculo sin preocuparse por las comisiones de transacción ni otras limitaciones de la blockchain. Además, todos los cálculos realizados dentro del nodo Cartesi son reproducibles y verificables. Esto mantiene la descentralización necesaria para la blockchain, así como sus garantías de seguridad. Se logra un consenso local dentro del nodo, y cualquier disputa se deriva a la cadena principal para su resolución.

Esto convierte a Cartesi en una solución de escalabilidad fuera de la cadena. La escalabilidad ha sido un factor clave para las cadenas de bloques en su evolución actual, ya que la falta de escalabilidad ha sido un factor limitante en la adopción a gran escala de las dApps. Dada la evidente necesidad de escalabilidad en la capa de infraestructura, un buen número de cadenas de bloques públicos han centrado sus esfuerzos de desarrollo en soluciones a este problema.

Actualmente, estos proyectos trabajan principalmente en dos tipos de soluciones al problema de escalabilidad: soluciones de capa 1 y soluciones de capa 2.

En las soluciones de Capa 1, la escalabilidad de la cadena de bloques se mejora mediante la implementación de cambios en los mecanismos subyacentes. Algunos ejemplos son los proyectos que implementan soluciones de fragmentación o aquellos que buscan maneras de mejorar el mecanismo de consenso.

Las soluciones de Capa 2 se diferencian porque buscan resolver los problemas de escalabilidad de la blockchain fuera de la cadena. De esta manera, es posible considerar a cualquiera de los proyectos centrados en cadenas laterales, soluciones Plasma y canales de estado como pares de Cartesi. Esto hace que la competencia en esta solución sea bastante feroz, pero a principios de 2021 no se había propuesto ni comercializado ninguna solución técnica ideal.

Cartesi espera ser pionero en su método único para mejorar la escalabilidad. Esto implica realizar cálculos complejos fuera de la cadena para crear un entorno de nodo confiable y, posteriormente, resolver cualquier disputa ofreciendo incentivos para verificar los resultados de los cálculos.

Consenso local fuera de la cadena del nodo Cartesi

Uno de los problemas de las cadenas de bloques es su lentitud en comparación con otras soluciones de software. Esta falta de velocidad se debe a que la cadena de bloques requiere muchas computadoras para alcanzar un consenso. Un consenso global como este requiere mucho tiempo y, además, es bastante costoso. Y, por supuesto, esto también complica la escalabilidad.

Sin embargo, una aplicación descentralizada no necesita alcanzar un consenso global, sino solo un consenso local en la mayoría de los casos. Esto permite que una solución como Cartesi separe los procesos vitales en cadena de los menos importantes y los ejecute en la máquina virtual de Cartesi. Al utilizar el consenso local siempre que sea posible (que es la mayor parte de los cálculos), Cartesi puede reducir el coste de las dApps y, al mismo tiempo, aumentar la velocidad.

La máquina virtual Cartesi no es exclusiva. Es complementario a Ethereum 2.0 y otras soluciones de escalado de nivel 2, como cadenas laterales, pruebas ZK, canales de estado y Plasma. Todas estas soluciones de nivel 2 pueden especificar cálculos Cartesi completos en sus transacciones.

Juegos descentralizados de Cartesi

Hasta ahora se han adoptado dos enfoques para los juegos descentralizados. La primera solución utiliza la blockchain para interactuar con los NFT. La segunda utiliza la lógica de juego totalmente descentralizada para ofrecer una solución de juego demostrablemente justa. Este segundo tipo es el preferido para situaciones como torneos, ya que evita las trampas.

Con un juego de lógica descentralizado, no es necesario recurrir a una autoridad central para verificar las evaluaciones. Mejor aún, este tipo de juego es de código abierto, lo que permite a otros desarrolladores crear bifurcaciones. Además, pueden gobernarse de la misma manera que una DAO.

Una forma divertida en que Cartesi demuestra esta tecnología es a través de un juego de defensa de torres llamado Creepts. Es la primera aplicación descentralizada de defensa de torres totalmente descentralizada, y al usar lógica descentralizada, el resultado del juego es demostrablemente justo.

Y como Creepts está desarrollado en una plataforma Linux descentralizada, puede soportar cargas computacionales extremadamente altas, algo imposible si se ejecuta el juego en cadena. Al ejecutarse en una solución de Capa 2, es económico y rápido. Si bien esta y otras dApps se centran en el sector de los juegos y las apuestas, Cartesi tiene muchos otros usos, como mercados de IA, logística y DeFi.

El núcleo cartesiano

Hemos hablado mucho sobre la parte off-chain de Cartesi y cómo puede mejorar la velocidad y el costo, pero Cartesi utiliza un enfoque híbrido on-chain/off-chain. La mayor parte del trabajo computacional se realiza fuera de la cadena; Sin embargo, las tareas vitales como los pagos permanecen fuera de la cadena. El sistema completo consta de tres componentes principales: Nodos Cartesi, Máquinas Cartesi y el Libro Mayor de Datos Cartesi.

¿Qué es un nodo Cartesi?

Los nodos Cartesi albergan todos los componentes y cálculos fuera de la cadena de una aplicación. Los nodos se componen de hardware y software. Para ejecutar cualquier aplicación en Cartesi, los usuarios deben interactuar con los nodos. Dentro de cada nodo se encuentra una Máquina Cartesi, un tipo de máquina virtual que ejecuta Linux distribuido. Toda la lógica descentralizada de la aplicación se ejecuta y replica en la máquina virtual.

¿Qué es una máquina Cartesi?

Como se mencionó anteriormente, la Máquina Cartesi es una máquina virtual contenida en el Nodo Cartesi y que ejecuta una versión descentralizada de Linux. Todos los cálculos que gestionan son reproducibles y verificables. El núcleo de la Máquina Cartesi puede determinar qué cálculos deben ser reproducibles y cuáles no, y los dividen en consecuencia. Al dividir los cálculos de esta manera, la Máquina Cartesi puede equiparar la velocidad y la capacidad de almacenamiento del sistema con la de otros sistemas modernos.

El libro de datos

Si bien los proyectos de Capa 2 resuelven los problemas de costo y velocidad, presentan un problema de disponibilidad de datos que ocurre si una de las partes se desconecta durante una transacción. Cartesi soluciona este problema agregando una cadena lateral de Prueba de Participación (Proof-of-Stake) denominada Libro de Datos. Esta cadena lateral del Libro de Datos se utiliza para diversas funciones, como almacenamiento a corto plazo, recolección de basura, fragmentación, cadenas emuladas fuera de la consenso localizado.

Casos de uso potenciales de Cartesi

Como ya hemos visto, Cartesi es capaz de ejecutar Linux, realizar grandes cantidades de computación y crear dApps escalables. Si bien su uso más visible actualmente es la creación del juego de defensa de torres Creepts, Cartesi tiene usos que van mucho más allá de los videojuegos. Puede utilizarse para mejorar el rendimiento de cualquier tipo de aplicación, lo que amplía su utilidad a cualquier nicho, incluyendo:

• Finanzas descentralizadas (DeFi)
• Logística
• Subcontratación
• Mercados
• Investigación

Además del juego de defensa de torres, Cartesi también ha lanzado dos productos específicamente para la comunidad de desarrolladores: Descartes y Noether.

Descartes

Descartes es un SDK que permite a los desarrolladores codificar sus contratos inteligentes con Linux en lugar de Solidity. Esto facilita el trabajo a quienes no están familiarizados con Solidity, pero que llevan años, o incluso décadas, usando Linux. Crear e implementar aplicaciones con un lenguaje de programación conocido puede reducir significativamente el tiempo de desarrollo.

Descartes puede hacer que la lógica de dApp sea procesable en un sistema operativo fuera de la cadena, lo que puede reducir significativamente los costos de los contratos inteligentes.

Noether

Noether es el otro producto para desarrolladores creado por Cartesi. Noether es una cadena lateral diseñada para el almacenamiento de datos a corto plazo, específicamente para las dApps de Cartesi diseñadas para ejecutarse en Ethereum. Noether es útil porque gran parte de los datos utilizados al interactuar con una aplicación solo requiere almacenamiento temporal.

Con Noether, los desarrolladores tendrán acceso a un almacenamiento económico con alto rendimiento bajo demanda. Noether convencerá a los desarrolladores de implementar dApps con Cartesi, con la certeza de que no se verán afectados por el aumento de los costos de almacenamiento ni por los cuellos de botella en las transacciones.

Minería de reserva CTSI y prueba de participación

El equipo de Cartesi dedicó el cuarto trimestre de 2020 a trabajar incansablemente para implementar CTSI Reserve Mining y el sistema Proof of Stake. Poco antes de finalizar el año, el 27 de diciembre de 2020, CTSI Reserve Mining y el sistema Proof of Stake se lanzaron en la red principal de Cartesi. Cartesi también proporcionó una guía detallada sobre cómo participar y ejecutar un nodo, si le interesa. En resumen, el sistema ofrece:

• Los mineros obtienen una recompensa de 2900 CTSI por bloque reclamado. En promedio, cada bloque se crea cada 30 minutos.
• Los fondos del usuario están seguros mientras se mantienen en un contrato de participación, debidamente auditado por SlowMist.
• Sin cortes ni riesgos para el principal debido al mal funcionamiento o falta de disponibilidad del nodo.
• Las recompensas se distribuyen directamente a la billetera del usuario, eliminando tarifas de transacciones adicionales de ETH.

CTSI Reserve Mining se implementó para impulsar la cadena lateral de Noether y proporcionar a los usuarios un oráculo de disponibilidad de datos altamente optimizado para el almacenamiento temporal. Esto se convertirá en un componente fundamental de la escalabilidad planificada por Cartesi.

Una vez completado esto, la fase final del replanteo de Cartesi será el innovador sistema de subasta de replanteo que se está desarrollando. Este sistema aportará diversas ventajas a los apostadores, como la posibilidad de definir con antelación sus costes de oportunidad y las recompensas por apostar.

Aquí está el cronograma planificado para el sistema de replanteo completo:

• Diciembre de 2020: Lanzamiento de la red principal de prueba de participación
• Primer trimestre de 2021: Sistema de delegación
• 2021: Noether, el oráculo de disponibilidad de datos optimizado de Cartesi
• 2022: Sistema macroeconómico innovador con subastas de participación

El equipo de Cartesi tiene una descripción muy detallada de la macroeconomía CTSI completa, pero la versión corta es la siguiente:

Los operadores de nodos de la cadena lateral Cartesi pueden apostar tokens cartesi mediante la compra de derechos de sating. Estos derechos mantienen a CTSI bloqueado hasta el final de un ciclo de participación, tras lo cual se paga al propietario el capital bloqueado más una recompensa en CTSI. Los derechos de participación se adquieren mediante subastas holandesas periódicas y otorgan al propietario el derecho a ejecutar tareas de minería con recompensa hasta su fecha de vencimiento.

El equipo Cartesi

El proyecto Cartesi fue fundado en 2018 por cuatro cofundadores: Erick de Moura, Augusto Teixeira, Diego Nehab y Colin Steil. Los cuatro se interesaron inicialmente en blockchain debido a la amistad de Augusto Teixeira con Serguei Popov, fundador de IOTA. Una vez fundado Cartesi, Popov se convirtió en uno de los primeros inversores y asesores del proyecto.

La idea inicial de Augusto era crear un mercado de IA sin necesidad de confianza para científicos de datos. Sin embargo, una vez iniciado el proyecto, el equipo se dio cuenta de que estaban ampliando el alcance y Cartesi evolucionó hacia una solución de capa 2 basada en Linux para los problemas de escalabilidad y computación de las dApps de blockchain.

Actualmente, el CEO de Cartesi es Erick de Moura, emprendedor en serie y líder técnico con más de 20 años de experiencia en la industria del software. Tras graduarse en Ingeniería Eléctrica, desempeñó diversas funciones de diseño y desarrollo de software durante dos décadas.

• Augusto Teizeira, quien tuvo la idea inicial de Cartesi, permanece como su Director Científico. También es profesor en el Instituto de Matemática Pura y Aplicada (IMPA) en Río de Janeiro, Brasil. Augusto tiene un doctorado en Matemáticas por la ETH de Zúrich y ha desarrollado su carrera académica.
• Diego Nehab permanece en Cartesi como Director Técnico y también es investigador en IMPA. Tiene un doctorado en Gráficos por Computadora de la Universidad de Princeton y, al inicio de su carrera, trabajó como investigador en Microsoft.
• Colin Steil es el Director de Operaciones de Cartesi. Se graduó de la Universidad de Alberta con un título en Negocios y Finanzas Internacionales y ha ocupado diversos cargos en empresas de capital de riesgo con el objetivo de apoyar a startups tecnológicas.

El token CTSI

La blockchain de Cartesi logra consenso mediante Prueba de Participación y es mantenida por una red de Operadores de Nodos. En este escenario, el token nativo de la blockchain es un elemento crucial para el funcionamiento del sistema. El token CTSI proporciona todo lo siguiente:

• Estaca —Dado que los generadores de bloques se seleccionarán en proporción a sus participaciones en la economía, debe haber una forma de consultar y bloquear el saldo de todos en el sistema.
• Elección de productores de bloques— Los mineros serán seleccionados para proponer bloques en proporción a su saldo de tokens, de modo que la red sea administrada por una comunidad pulverizada de partes interesadas.
• Cuchillada—El mal comportamiento se desincentiva bloqueando y potencialmente recortando los tokens de los actores deshonestos.
• Tarifas de transacciónAunque la cadena lateral es mucho más económica que la cadena principal subyacente, los usuarios o desarrolladores de DApps aún deben pagar para que sus transacciones sean procesadas, transmitidas y almacenadas temporalmente por otros. Estas tarifas se pagarán a los operadores de nodos con el CTSIToken.
• Cálculos de desafíoEl token CTSI también será importante para cuestionar los resultados computacionales publicados en la blockchain. Esto funcionará como un mecanismo de salida que garantiza la correcta ejecución de las DApps y desalienta el mal comportamiento.

El token CTSI cuenta con un suministro total de mil millones de tokens y actualmente hay 215 millones en circulación. El equipo ha realizado varias ventas privadas en el pasado, recaudando un total de $800,000 a través de ellas. En abril de 2020, se realizó una ICO donde se vendieron 100 millones de tokens CTSI a $0.015 cada uno, lo que generó $1.5 millones adicionales para el equipo Cartesi.

El token CTSI se cotizó justo después de la ICO, el 24 de abril de 2020. Abrió con un precio superior en más del 200 % al de la ICO, cotizando por encima de los 0,05 $ durante los primeros días. Cayó rápidamente por debajo de los 0,03 $ en cuestión de semanas, pero luego se recuperó y el 18 de agosto de 2020 alcanzó un máximo histórico de 0,1298 $. Desde entonces, no ha bajado de los 0,03 $ y, a febrero de 2021, cotizaba a 0,06770 $.

La mayor parte del volumen comercial del token se puede encontrar en Binance, aunque también hay una cantidad decente de volumen en Bilaxy.

Conclusión

Dado el gran énfasis en la escalabilidad y el hecho de que es probable que el escalamiento de Ethereum 2.0 tarde años en lograrse, los proyectos de escalamiento de capa 2 como Cartesi tienen demanda y son muy populares.

Cartesi parece ser capaz de solucionar el problema de escalabilidad de Ethereum y, además de eso, facilita la vida a la mayoría de los desarrolladores al permitirles codificar dApps y contratos inteligentes utilizando Linux en lugar de Solidity.

Cartesi permite una potencia computacional mucho mayor sin comprometer la seguridad. Esto prácticamente garantiza que impulsará la creación de aplicaciones descentralizadas de nueva generación que puedan aprovechar el aumento de la potencia computacional y las tarifas mucho más bajas.

Dado que Cartesi funciona con un mecanismo de consenso de Prueba de Participación (Proof-of-Stake), la demanda del token CTSI debería aumentar a medida que se incorporen más dApps al ecosistema. Si bien es cierto que mil millones de tokens representan una gran cantidad, la mayoría se reserva para obtener recompensas de minería y para apoyar la fundación y el crecimiento futuro del proyecto Cartesi.

Los fundadores son todos individuos muy experimentados y extremadamente capaces, y tener la asociación con IOTA y su fundador Serguei Popov solo puede ayudar al proyecto a forjar conexiones con otros proyectos de blockchain.

Mientras el equipo siga obteniendo resultados, parece que el proyecto tiene poco que criticar. Proporciona una tecnología útil y un componente fundamental para la escalabilidad. Gracias a Cartesi, los desarrolladores deberían poder crear dApps mucho mejores, lo que a su vez debería acelerar la adopción y el crecimiento de todo el ecosistema.

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