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一文讀懂Scroll的技術(shù)堆棧和交易流程

2023-10-20 14:10:12 | 來(lái)源： | 作者：佚名

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(shí)到這一點(diǎn),所以我決定深入研究一下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(shí)到這一點(diǎn)。所以我決定深入研究一下！

我們先來(lái)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(shí)（zk）rollup。聽起來(lái)有很多時(shí)髦花哨的詞語(yǔ)，讓我們仔細(xì)來(lái)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(wú)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(wú)與倫比的EVM兼容性。“對(duì)于用戶和開發(fā)者來(lái)說(shuō)，Scroll幾乎等同于以太坊。”

在Scroll問(wèn)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(jiǎn)單地說(shuō)，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(lái)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(guò)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(wú)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(duì)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(jiǎn)化了開發(fā)人員過(guò)渡到新鏈所需的工作。

向非EVM鏈過(guò)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(kù)、錢包、市場(chǎng)等）支持。

· 無(wú)法支持來(lái)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(jí)別的EVM兼容性。

五大zkEVM比較

（1）Starknet和zkSync（語(yǔ)言級(jí)）：

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(jí)別）：

Polygon運(yùn)行自定義VM，但已將所有EVM操作碼映射為對(duì)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(jí)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(guò)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(lái)越大。

（3）Scroll（字節(jié)碼級(jí)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(shì)。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(lái)，已經(jīng)積累了超過(guò)150萬(wàn)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(wàn)美元。

幾點(diǎn)思考：

ZK rollup被視為是一種優(yōu)于其optimistic rollup競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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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