一文讀懂Scroll的技術(shù)堆棧和交易流程
作者:francesco,Castle Capital;
10月10日,Scroll發(fā)布了一條神秘的信息,宣布其主網(wǎng)啟動(dòng)。除了空投farming,我并沒有完全意識到這一點(diǎn)。所以我決定深入研究一下!
我們先來了解Scroll。Scroll是一種以太坊擴(kuò)展解決方案:一個(gè)L2通用零知識(zk)rollup。聽起來有很多時(shí)髦花哨的詞語,讓我們仔細(xì)來看。
作為運(yùn)行在以太坊上的L2 rollup,Scroll導(dǎo)入了原生ETH安全性。
除了安全性之外,Scroll還無縫融合到了豐富的以太坊生態(tài)系統(tǒng)中:
· 工具
· dApps
· 智能合約
· 用戶群
這種做法可以毫不費(fèi)力地傳輸和互換使用這些資源,確保無與倫比的EVM兼容性。“對于用戶和開發(fā)者來說,Scroll幾乎等同于以太坊。”
在Scroll問世之前,不存在通用的zk rollup,主要是礙于為以太坊虛擬機(jī)(EVM)計(jì)算生成zk證明的復(fù)雜性。簡單地說,通用rollup意味著具有與EVM等效的功能。
然而,在zk rollup上成功運(yùn)行EVM環(huán)境一直以來都是一個(gè)難以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。這要?dú)w因于將EVM交易轉(zhuǎn)換為可通過zk證明解釋的邏輯電路的復(fù)雜性。這種復(fù)雜性也解釋了為什么zk rollup項(xiàng)目只專注于特定的應(yīng)用程序,比如專注于交易的dYdX,以及專注于NFT的ImmutableX。
由于技術(shù)困難,無法開發(fā)出可以部署各種dAapp的通用網(wǎng)絡(luò)。這也是為什么與 optimistic rollup(如Immutable)相比,zk-rollup在TVL和用戶數(shù)量方面表現(xiàn)不佳。
盡管存在這些挑戰(zhàn),但對通用zk rollup的探索仍在繼續(xù)。與EVM兼容很重要,因?yàn)樗鼧O大地簡化了開發(fā)人員過渡到新鏈所需的工作。
向非EVM鏈過渡意味著:
· 必須將現(xiàn)有契約遷移和重寫到新的rollup。
· 不被現(xiàn)有EVM工具(庫、錢包、市場等)支持。
· 無法支持來自以太坊生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用程序。
許多rollup都承擔(dān)了通用zk EVM的任務(wù),具有不同級別的EVM兼容性。
五大zkEVM比較
(1)Starknet和zkSync(語言級):
這些都是目前使用自己的自定義虛擬機(jī)(Cairo VM)運(yùn)行的專用解決方案。他們運(yùn)行一個(gè)自定義VM,并創(chuàng)建了一個(gè)編譯器,“Warp Transpiler”,該編譯器將Solidity代碼編譯為Cairo VM字節(jié)碼。
他們所做的是創(chuàng)建一個(gè)新的VM,并在上面添加以太坊工具支持作為額外的層。這仍然實(shí)現(xiàn)了將solidity合約導(dǎo)出到StarkNet的目標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)了“EVM兼容”。
雖然不是直接的EVM執(zhí)行,但它保留了兼容性,允許Solidity開發(fā)人員為他們的rollup編寫代碼。這是一個(gè)很好的折中方案。
(2)Polygon zk-EVM(字節(jié)碼級別):
Polygon運(yùn)行自定義VM,但已將所有EVM操作碼映射為對其VM有效的操作碼。Polygon的方法是構(gòu)建一個(gè)具有“操作碼級等效”的zkEVM。
與Scroll相比,Polygon有一個(gè)替代的runtime(運(yùn)行時(shí))——zkExecutor,它運(yùn)行自定義“zkASM”操作碼,而不是直接運(yùn)行EVM操作碼。這樣做是為了優(yōu)化EVM解釋(因?yàn)橹苯幼C明EVM會(huì)有太多的限制)。
下面是這個(gè)過程的示意圖:
雖然這種配置比Scroll性能更高,但它增加了大量自定義代碼(以創(chuàng)建zkASM),引入了修改代碼或工具以實(shí)現(xiàn)兼容性的可能的要求,并且隨著時(shí)間的推移,可能與以太坊的差異越來越大。
(3)Scroll(字節(jié)碼級別):
將EVM執(zhí)行直接轉(zhuǎn)換為可驗(yàn)證的電路,具有工具支持和兼容性方面的優(yōu)勢。目前,Scroll并不支持所有EVM操作碼,但他們計(jì)劃隨著時(shí)間的推移最終實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
Scroll的技術(shù)堆棧 如何運(yùn)作的?
Scroll是一個(gè)zk rollup,在ETH L1上有一個(gè)智能合約,是一個(gè)zkEVM證明驗(yàn)證器,能夠驗(yàn)證Scroll協(xié)議是否安全。
交易如何在Scroll上進(jìn)行?
· Scroll能夠批處理區(qū)塊,并將區(qū)塊數(shù)據(jù)寫入以太坊。
· 一旦在新區(qū)塊中生成有效性證明,該證明就會(huì)被寫入以太坊。
因此,Scroll上的區(qū)塊可以有三種狀態(tài):
· 預(yù)提交:由排序器提議并包含在Scroll中。
· 已提交:以太坊上發(fā)布的交易數(shù)據(jù)
· 最終確定:正確執(zhí)行已被發(fā)布在以太坊上的鏈上有效性證明確認(rèn)。
交易流程如下:
(1)從排序器流入的交易被捆綁打包在一個(gè)塊中(1)。
(2)數(shù)據(jù)和調(diào)用數(shù)據(jù)被提交到L1上的rollup合約中,區(qū)塊被提交(D1)。
(3)證明生成:將信息傳遞給協(xié)調(diào)者(已完成工作的“痕跡”),然后傳遞給prover,再由prover生成zk證明。
(4)證明生成可占用多個(gè)區(qū)塊,并且可以由不同的“prover”并行執(zhí)行。
(5)聚合證明生成:證明是分批生成和聚集的,然后提交到鏈上進(jìn)行驗(yàn)證(Verify)。
(6)區(qū)塊最終確定完成。
交易>由運(yùn)行Geth分叉的節(jié)點(diǎn)處理>執(zhí)行痕跡>輸入zkEVM電路>產(chǎn)生證明>輸入到集合中,表明證明是有效的>生成聚合證明>發(fā)給L1合約。
為什么選擇Scroll?
· 以開發(fā)者為中心:提供與EVM等效的字節(jié)碼。
· 效率:為以太坊創(chuàng)造更安全的區(qū)塊空間,減少gas費(fèi)。
· 速度:優(yōu)化區(qū)塊時(shí)間(3秒vs以太坊的12秒)。
· 與以太坊愿景一致。
自Scroll發(fā)布以來,已經(jīng)積累了超過150萬美元的TVL。
已有超1383名用戶在Scroll上橋接了ETH。
超975枚ETH已被橋接到Scroll主網(wǎng),總計(jì)150萬美元。
幾點(diǎn)思考:
ZK rollup被視為是一種優(yōu)于其optimistic rollup競爭對手的設(shè)計(jì),特別是在隱私方面,由于缺乏欺詐證據(jù)而沒有提款延遲。
作為兼容字節(jié)碼的通用zk rollup,Scroll承諾在不影響EVM的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)和工具的情況下,在L2上提供zk證明的好處。
與EVM完全兼容是L2的圣杯,這就是Scroll的價(jià)值主張:興奮的以太坊。Scroll的字節(jié)碼兼容性以最大的兼容性將zk證明的所有優(yōu)點(diǎn)融合到了以太坊。
另外值得注意的是,Scroll致力于去實(shí)現(xiàn)去中心化。雖然初始階段將有一個(gè)中央排序器,但去中心化計(jì)劃正在籌備中。此外,所有的zk證明最終將由一個(gè)去中心化的“prover”網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建。
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