Per espandere Ethereum con zkRollup basato su zkEVM, Scroll è progettato secondo una serie di principi tecnici che mantengono il valore fondamentale di Scroll. Questo post espone questi principi e come si relazionano al design più ampio.

Principi tecnici di Scroll Garantire la sicurezza dell’utente

Nel contesto delle soluzioni di scalabilità blockchain, la forma di sicurezza più importante riguarda l'integrità dei fondi e dei dati degli utenti. Mentre le soluzioni di scalabilità possono fornire agli utenti capacità aggiuntive, Scroll ritiene che garantire che gli utenti mantengano l'accesso ai propri fondi venga prima di tutto.

Per Scroll, questo significa che gli utenti non dovrebbero dover fare affidamento sull'affidabilità dei nodi Layer 2 per la sicurezza, ma possono sfruttare la sicurezza completa Layer 1, anche quando effettuano transazioni a Layer 2. Basandosi su Ethereum secondo questo principio, la sicurezza di Scroll si basa sul consenso decentralizzato più sicuro alla base di Ethereum.

Mantenere l'equivalenza EVM

Oltre a fornire agli utenti funzionalità aggiuntive, una soluzione di ridimensionamento Ethereum efficace dovrebbe fornire agli utenti e agli sviluppatori un percorso di migrazione senza soluzione di continuità dalle dApp e dagli strumenti per sviluppatori esistenti. Scroll ritiene che mantenere l'equivalenza EVM sia il modo migliore per raggiungere questo obiettivo.

Un ambiente equivalente a EVM si comporta esattamente come la specifica Ethereum Virtual Machine nell'Ethereum Yellow Paper. Ciò significa che utenti e sviluppatori possono migrare senza ulteriori modifiche al codice, costosi audit o cambiamenti dirompenti nei loro flussi di lavoro di sviluppo.

L'equivalenza EVM fornisce garanzie più forti della semplice compatibilità con EVM tramite soluzioni come la traduzione. La sola compatibilità costringerebbe utenti e sviluppatori a modificare o addirittura reimplementare completamente gran parte dell'infrastruttura di supporto di Ethereum. Inoltre, senza l'equivalenza EVM, mantenere la sicurezza diventa più difficile. Pertanto, al fine di massimizzare la comodità di sviluppatori e utenti, Scroll è equivalente a EVM, non semplicemente compatibile con EVM.

Efficienza

Per consentire agli utenti di godere di una buona esperienza al Livello 2, Scroll crede.

Le commissioni di transazione dovrebbero essere basse, di gran lunga inferiori rispetto al livello base.

Gli utenti dovrebbero sperimentare una pre-conferma immediata al Livello 2 e una finalità ragionevolmente rapida al livello di base (Ethereum nel caso di Scroll).

Sebbene queste condizioni siano facilmente soddisfatte con operatori centralizzati, devono continuare a essere mantenute in un ambiente decentralizzato per mantenere la sicurezza. Nel contesto del Layer 2, si ritiene che Scroll debba essere il più efficiente possibile mantenendo la sicurezza dell'utente e la decentralizzazione al Layer 2 e al layer di base.

Decentramento a tutti i livelli della comunità

La decentralizzazione è una proprietà fondamentale delle blockchain che spesso viene trascurata o scambiata in modo inappropriato per decentralizzazione. Consideratela uno degli aspetti più preziosi di una blockchain e assicuratevi che i protocolli e le comunità siano vivi e resistenti alla censura o agli attacchi coordinati.

Si ritiene che la decentralizzazione attraversi molti aspetti di Scroll, inclusi gli operatori di nodi, i dimostratori e la comunità di sviluppatori e utenti. Costruendo apertamente con la comunità e tracciando un percorso solido per la decentralizzazione delle prove e dell'ordinamento, Scroll si impegna a garantire la decentralizzazione a tutti i livelli.

Principi che guidano la progettazione dello Scroll

Le principali scelte progettuali di Scroll sono state naturalmente motivate da questi principi tecnici.

Equivalenza di sicurezza ed EVM: scorri verso una soluzione zkRollup basata su zkEVM

La sicurezza è stata una priorità assoluta durante la creazione di Scroll. Nel design basato su zkRollup, l'integrità delle transazioni di livello 2 eseguite su Scroll è garantita da succinte prove di conoscenza zero verificate negli smart contract sottostanti di Ethereum.

Ciò rende le transazioni Scroll sicure quanto le transazioni stesse sullo strato di base di Ethereum. Pertanto, gli utenti non devono fidarsi di terze parti per mantenere al sicuro i propri fondi: la sicurezza deriva dalla sicurezza sottostante di Ethereum e dalle garanzie matematiche della crittografia a conoscenza zero. Scroll ritiene che questo sia un insieme di ipotesi di fiducia minima possibile, che fornisce la migliore sicurezza per gli utenti.

Dopo aver deciso per un approccio zkRollup, Scroll ha dovuto lavorare sodo per renderlo accettabile per utenti e sviluppatori. Ci si è resi conto rapidamente che raggiungere l'equivalenza EVM tramite zkEVM era un Santo Graal. Sebbene rompere la relazione di equivalenza avrebbe semplificato notevolmente questo compito, una volta capito che era possibile costruire uno zkEVM utilizzando le recenti innovazioni nella crittografia a conoscenza zero, si è deciso che questa era l'opzione migliore.

Affrontando questo compito tecnicamente arduo, Scroll mira a fornire la migliore esperienza possibile per utente e sviluppatore. La zkEVM di Scroll utilizza succinte prove ZK per dimostrare la corretta esecuzione del bytecode EVM nativo, fornendo garanzie per la funzione di transizione di stato dell'EVM stessa e consentendo a Scroll di supportare strumenti di sviluppo nativi di Ethereum come l'interfaccia JSON-RPC e il formato di transazione.

La decentralizzazione porta a una rete decentralizzata di validatori

Durante la progettazione dello zkEVM di Scroll, ci si è resi conto rapidamente che inserire l'EVM in una dimostrazione ZK avrebbe comportato un overhead di dimostrazione significativo a causa delle incompatibilità tra i campi locali. Per ridurre il risultato finale di L1 causato da questo tempo di dimostrazione, Scroll ha deciso di costruire la propria rete Roller, una rete di dimostratori senza autorizzazione e decentralizzati che producono dimostrazioni per i blocchi Layer 2 di Scroll.

La rete di prover decentralizzata di Scroll ha due principali vantaggi tecnici:

  • Scroll ha progettato l'infrastruttura di prova per essere altamente parallelizzabile. Ciò significa che Scroll può scalare massicciamente il calcolo della prova aggiungendo più nodi di prova.

  • La comunità sarà incentivata a costruire soluzioni hardware migliori e a gestire i validatori da sola, invece di affidarsi esclusivamente alla gestione centralizzata del team Scroll. Per avviare le fasi iniziali della rete, Scroll sta costruendo internamente una soluzione di validazione GPU e la sta rendendo open source per uso pubblico. Con la maturazione, Scroll sta esplorando soluzioni ASIC e FPGA con alcune aziende hardware. A lungo termine, aspettatevi una forte concorrenza in questo spazio e credete fermamente che il ritardo e il costo della generazione di prove saranno ridotti in modo esponenziale.

Infine, e cosa più importante, un solido impegno per l'impegno della comunità di Scroll e i principi di decentralizzazione, a partire dal primo dimostratore decentralizzato. Mentre Scroll si avvicina alla mainnet, ci sono piani per decentralizzare l'ordinatore insieme alla rete di validatori di Scroll, fornendo una maggiore resistenza alla censura e robustezza al protocollo.

L'efficienza guida Scorri per concentrarti sull'innovazione aperta basata sulla ricerca

Per rendere pratica la zkEVM di Scroll sotto i forti vincoli di sicurezza e decentralizzazione, Scroll sfrutta soluzioni innovative basate sulla ricerca provenienti dall'intera comunità. Il design della zkEVM di Scroll incorpora recenti innovazioni nei sistemi di prova, nell'aggregazione di prove e nell'accelerazione hardware ZK, per citarne alcune.

L'approccio di sviluppo aperto di Scroll consente la collaborazione con il gruppo PSE (Privacy and Scaling Exploration) della Ethereum Foundation e altri collaboratori per trovare le idee migliori e crediamo che questo approccio open source alla ricerca si tradurrà nella soluzione migliore e più efficace.

Mentre si avvicina la prima release di produzione di zkEVM di Scroll, Scroll continua a concentrarsi sull'ottimizzazione e l'integrazione delle tecnologie più recenti e migliori. Con questa idea, è attualmente in fase di esplorazione.

  • Come migliorare l'efficienza dei dati blob dopo il post-danksharding

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Aroldo

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