Para expandir Ethereum con zkRollup basado en zkEVM, Scroll está diseñado de acuerdo con un conjunto de principios técnicos que mantienen el valor central de Scroll. Esta publicación describe estos principios y cómo se relacionan con el diseño más amplio.
Principios técnicos de Scroll Garantizar la seguridad del usuario
En el contexto de las soluciones de escalabilidad de blockchain, la forma más importante de seguridad se refiere a la integridad de los fondos y datos de los usuarios. Si bien las soluciones de escalabilidad pueden brindarles a los usuarios capacidades adicionales, Scroll cree que garantizar que los usuarios mantengan el acceso a sus fondos es lo primero.
Para Scroll, esto significa que los usuarios no deberían depender de la confiabilidad de los nodos de Capa 2 para la seguridad, sino que pueden aprovechar la seguridad total de Capa 1, incluso cuando realizan transacciones en Capa 2. Al construir sobre Ethereum de acuerdo con este principio, la seguridad de Scroll se basa en el consenso descentralizado más seguro que subyace a Ethereum.
Mantener la equivalencia de EVM
Además de brindarles a los usuarios capacidades adicionales, una solución de escalamiento de Ethereum eficaz debería brindarles a los usuarios y desarrolladores una ruta de migración sin inconvenientes desde las aplicaciones descentralizadas y las herramientas para desarrolladores existentes. Scroll cree que mantener la equivalencia de EVM es la mejor manera de lograr este objetivo.
Un entorno equivalente a EVM se comporta exactamente como la especificación de la máquina virtual Ethereum en el Libro amarillo de Ethereum. Esto significa que los usuarios y desarrolladores pueden migrar sin modificaciones de código adicionales, auditorías costosas o cambios disruptivos en sus flujos de trabajo de desarrollo.
La equivalencia de EVM ofrece garantías más sólidas que la simple compatibilidad con EVM a través de soluciones como la traducción. La compatibilidad por sí sola obligaría a los usuarios y desarrolladores a modificar o incluso reimplementar por completo gran parte de la infraestructura de soporte de Ethereum. Además, sin la equivalencia de EVM, mantener la seguridad se vuelve más difícil. Por lo tanto, para maximizar la comodidad de los desarrolladores y usuarios, Scroll es equivalente a EVM, no simplemente compatible con EVM.
Eficiencia
Para permitir que los usuarios disfruten de una buena experiencia en Layer 2, Scroll cree.
Las tarifas de transacción deberían ser bajas, órdenes de magnitud más baratas que la capa base.
Los usuarios deberían experimentar una preconfirmación instantánea en la capa 2 y una finalización razonablemente rápida en la capa base (Ethereum en el caso de Scroll).
Si bien estas condiciones se cumplen fácilmente con operadores centralizados, deben seguir manteniéndose en un entorno descentralizado para mantener la seguridad. En el contexto de la capa 2, se cree que Scroll debe ser lo más eficiente posible manteniendo la seguridad del usuario y la descentralización en la capa 2 y la capa base.
Descentralización a todos los niveles de la comunidad
La descentralización es una propiedad fundamental de las cadenas de bloques que a menudo se pasa por alto o se la cambia de forma inapropiada por descentralización. Considérelo uno de los aspectos más valiosos de una cadena de bloques y asegúrese de que los protocolos y las comunidades estén vivos y sean resistentes a la censura o a los ataques coordinados.
Se cree que la descentralización está presente en muchos aspectos de Scroll, incluidos los operadores de nodos, los probadores y la comunidad de desarrolladores y usuarios. Al desarrollar abiertamente con la comunidad y trazar un camino sólido para la descentralización de las pruebas y el ordenamiento, Scroll se compromete a garantizar la descentralización en todos los niveles.
Principios que rigen el diseño de Scroll
Las principales decisiones de diseño de Scroll estuvieron motivadas naturalmente por estos principios técnicos.
La seguridad y la equivalencia de EVM conducen a una solución zkRollup basada en zkEVM
La seguridad fue una prioridad máxima al crear Scroll. En el diseño basado en zkRollup, la integridad de las transacciones de capa 2 ejecutadas en Scroll está garantizada por pruebas de conocimiento cero concisas verificadas en los contratos inteligentes subyacentes de Ethereum.
Esto hace que las transacciones de Scroll sean tan seguras como las transacciones mismas en la capa base de Ethereum. Por lo tanto, los usuarios no tienen que confiar en ningún tercero para mantener sus fondos seguros: la seguridad proviene de la seguridad subyacente de Ethereum y las garantías matemáticas de la criptografía de conocimiento cero. Scroll cree que se trata de un conjunto de suposiciones de la menor confianza posible, lo que proporciona la mejor seguridad para los usuarios.
Después de decidirse por un enfoque zkRollup, Scroll tuvo que trabajar duro para que fuera aceptable para los usuarios y desarrolladores. Rápidamente se dieron cuenta de que lograr la equivalencia de EVM a través de zkEVM era un santo grial. Aunque romper la relación de equivalencia simplificaría enormemente esta tarea, una vez que se dieron cuenta de que era posible construir un zkEVM utilizando los últimos avances en criptografía de conocimiento cero, se decidió que esta era la mejor opción.
Al asumir esta tarea técnicamente abrumadora, Scroll pretende ofrecer la mejor experiencia posible para usuarios y desarrolladores. El zkEVM de Scroll utiliza pruebas ZK concisas para demostrar la ejecución correcta del bytecode nativo de EVM, lo que proporciona garantías para la función de transición de estado del propio EVM y permite que Scroll admita herramientas de desarrollo nativas de Ethereum, como la interfaz JSON-RPC y el formato de transacción.
La descentralización conduce a una red descentralizada de validadores
Al diseñar el zkEVM de Scroll, nos dimos cuenta rápidamente de que poner el EVM en una prueba ZK resultaría en una sobrecarga de prueba significativa debido a incompatibilidades entre campos locales. Para reducir el resultado final de L1 causado por este tiempo de prueba, Scroll decidió construir su propia red Roller, una red de probadores descentralizados y sin permisos que producen pruebas para los bloques de capa 2 de Scroll.
La red de prueba descentralizada de Scroll tiene dos ventajas técnicas principales:
Scroll ha diseñado la infraestructura de pruebas para que sea altamente paralelizable. Esto significa que Scroll puede escalar masivamente el cálculo de pruebas agregando más nodos de prueba.
La comunidad se verá incentivada a crear mejores soluciones de hardware y a ejecutar los validadores por sí misma en lugar de depender únicamente de la gestión centralizada del equipo de Scroll. Para poner en marcha las etapas iniciales de la red, Scroll está creando una solución de validación de GPU internamente y poniéndola a disposición del público en general. A medida que esto madure, Scroll está explorando soluciones ASIC y FPGA con algunas empresas de hardware. A largo plazo, esperamos una competencia vigorosa en este espacio y creemos firmemente que la demora y el costo de la generación de pruebas se reducirán exponencialmente.
Por último, y lo más importante, un compromiso sólido con la participación de la comunidad de Scroll y los principios de descentralización, comenzando con el primer probador descentralizado. A medida que Scroll se acerca a la red principal, hay planes para descentralizar el sistema de pedidos junto con la red de validadores de Scroll, lo que brindará mayor resistencia a la censura y solidez al protocolo.
La eficiencia lidera Desplácese para centrarse en la innovación abierta impulsada por la investigación
Para que el zkEVM de Scroll sea práctico en las fuertes restricciones de seguridad y descentralización, Scroll aprovecha soluciones innovadoras basadas en investigaciones de toda la comunidad. El diseño del zkEVM de Scroll incorpora avances recientes en sistemas de prueba, agregación de pruebas y aceleración de hardware ZK, por nombrar algunos.
El enfoque de desarrollo abierto de Scroll permite la colaboración con el grupo PSE (Privacy and Scaling Exploration) de la Fundación Ethereum y otros colaboradores para encontrar las mejores ideas, y creemos que este enfoque de investigación de código abierto dará como resultado la mejor y más efectiva solución.
A medida que se acerca el primer lanzamiento de producción de zkEVM de Scroll, Scroll continúa concentrándose en optimizar e integrar las últimas y mejores tecnologías. Bajo esta idea, actualmente se está explorando.
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Harold
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