Scrollの技術スタックの解体：ユニバーサルZK-Rollupの動作メカニズム

区块律动BlockBeats

特邀专栏作者

2023-10-25 11:00

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Scroll の中心的な価値は、より強力なバージョンの Ethereum を実装することです。

原題：「スクロール入門: 汎用ゼロ知識ロールアップ」

原作者：FRANCESCO

オリジナルコンピレーション：Peisen、BlockBeats

編集者注: ZK Rollup に基づく Ethereum Layer 2 ネットワーク Scroll は、昨年以来業界から大きな注目を集めています。 Scrollは、2022年4月と今年3月に、それぞれPolychain Capital主導による3,000万米ドルのシリーズA資金調達と、Polychain Capital、Sequoia China、IOSG Ventures、Qiming Venture Partners、OKX Venturesの参加による5,000万米ドルの資金調達の完了を発表した。

10 月 10 日、イーサリアムレイヤー 2 ソリューションのスクロールメインネットは、その日の午後 2 時にジェネシスブロックを生成しました。 10 月 17 日、Scroll はメインネットワークが正式に開始されたことを正式に発表し、その後、いくつかのプロジェクトが Scroll メインネットワークの統合またはサポートを開始し、ユーザーにより多くのアプリケーションシナリオとサービスを提供しました。

Blockscout Scroll mainnet Tokenのページによると、現在最も多くのアドレスを保持しているトークンを参照すると、注目を集めているプロジェクトとしては、Merkly、Zonic on Scroll、PunkSwap Token、Skydrome、Scroll Name Service、Scroll Doge (zkDoge)などが挙げられます。、Scrollswap Finance Token (SF)、Script (SCRIPT)、Scroll Inu. (Sinu)。

Scroll は、zkEVM に基づくユニバーサル ZK-Rollup として、既存のアプリケーションおよびツールに最高レベルの EVM 互換性を提供するように設計されています。暗号化研究者の @francesco web3 は、Scroll の技術原則、ワークフロー、現在の開発状況を研究し、注目と検討に値するいくつかの問題を提起しました。 BlockBeats は元のテキストを次のようにコンパイルします。

ユニバーサル ZK ロールアップ

10月10日、Scrollは不思議なことに、メインネットの正式な立ち上げを発表するメッセージを発表した。エアドロップマイニングポストを除けば、私はこのイベントについてあまり知りません。そこで今回はこのイベントについて詳しく調べてみました！

スクロールについて学ぶ

Scroll は、イーサリアムのスケーリングソリューション、つまり汎用のレイヤー 2 (L2) ゼロ知識 (zk) ロールアップです。専門用語が多いように聞こえるかもしれないので、一つずつ説明しましょう。

イーサリアムの L2 ロールアップとして、Scroll は本質的に ETH のセキュリティを継承します。

セキュリティに加えて、Scroll はツール、dApp、スマートコントラクト、大規模なユーザーベースを含む豊富な Ethereum エコシステムとのシームレスな統合を提供します。

このアプローチにより、これらのリソースを簡単に転送して交換して使用できるようになり、EVM の互換性が確保されます。「ユーザーと開発者にとって、Scrollはほぼイーサリアムである」と言えるでしょう。

Scroll が登場する前は、イーサリアム仮想マシン (EVM) の計算用のゼロ知識証明の生成が複雑だったため、ユニバーサルゼロ知識 (zk) ロールアップはありませんでした。つまり、一般的なロールアップであるということは、EVM と同等の機能を備えていることを意味します。ただし、これまで、zk rollup で EVM 環境を正常に実行することは、困難な目標でした。これは主に、EVM トランザクションを zk 耐性の解釈可能な論理回路に変換する複雑さによるものです。

この複雑さが、zk-rollup プロジェクトが取引の dYdX や NFT の ImmutableX などの特定のアプリケーションのみに焦点を当てている理由を説明しています。技術的な問題により、さまざまなDAppsを導入できるユニバーサルネットワークを開発することは不可能です。これが、zk-rollup が op-rollup と比較してロックされた合計値 (TVL) とユーザー数の点でパフォーマンスが低い理由です。

これらの課題にもかかわらず、ユニバーサルゼロ知識 (zk) ロールアップの探索は続けられています。 EVM との互換性は、開発者が新しいチェーンに移行するために必要な作業を大幅に簡素化するため、非常に重要です。たとえば、非 EVM チェーンへの移行は次のことを意味します。

既存の契約を移行して、新しいロールアップに書き直す必要がある
既存のEVMツール(ライブラリ、ウォレット、マーケットなど)ではサポートされていません。
Ethereum エコシステムのアプリケーションをサポートできない

多くの人が一般的な zk EVM の開発を開始しており、EVM との互換性はさまざまなレベルで確認できます。

Starknet および zkSync (言語レベル): これらは現在、カスタム仮想マシン (Cairo VM) を使用して実行されている専用のソリューションです。彼らはカスタム VM を実行し、Solidity コードを Cairo VM バイトコードに変換するコンパイラ「Warp Transpiler」を作成しました。

彼らが行ったのは、新しい VM を作成し、その上に追加レイヤーとして Ethereum ツールのサポートを追加することでした。これでも、Solidity コントラクトを StarkNet にエクスポート可能にし、それによって「EVM 互換」にするという目標は達成されます。 EVM を直接実装するわけではありませんが、互換性が維持されているため、Solidity 開発者はロールアップ用のコードを作成できます。

これらのソリューションを使用する場合:

EVM内で実行していない
他のイーサリアムインターフェースとの互換性がありません
Solidity 開発者は、ロールアップで使用できるコードを作成できます。

これは良い妥協案です。

Polygon zk-EVM (バイトコードレベル): カスタム VM を実行しますが、すべての EVM オペコードがその VM に有効なオペコードにマップされます (「オペコードレベルの同等性」)。 Polygon のアプローチは、「オペコードレベルの同等性」を備えた zkEVM を構築することです。 Scroll と比較すると、Polygon には、EVM オペコードを直接実行する代わりに、カスタムの「zkASM」オペコードを実行する代替ランタイム (「zkExecutor」) があります。 EVM を直接証明すると制約が多すぎるため、これは EVM 解釈を最適化するために行われます。

以下の画像は、舞台裏でのプロセスがどのようなものかを示しています。

この構成は Scroll よりも効率的ですが、大量のカスタムコード (zkASM の作成に使用) が追加され、互換性のためにコードやツールの変更が必要になる可能性があり、時間の経過とともにイーサリアムとの差異が大きくなる可能性があります (たとえば、ガス価格が高くなる可能性があります)。コードベースもますます異なってくる可能性があります)。スクロール (バイトコードレベル): EVM の実行を検証可能な回路に直接変換し、ツールのサポートと互換性において利点を提供します。

この構成は Scroll よりも効率的ですが、zkASM を作成するために多くのカスタムコードが追加され、互換性のためにコードやツールの変更が必要になる場合があり、時間の経過とともにイーサリアムとの相違が大きくなる可能性があります。たとえば、ガス料金は変動する可能性があり、コードベースは時間の経過とともに変更される可能性があります。

スクロール (バイトコードレベル): EVM の実行を検証可能な回路に直接変換し、ツールのサポートと互換性の面で利点をもたらします。