zkEVM竞赛中的低调选手——追求「完全等效于EVM」的Scroll

作者:Chloe

 

zkRollup的技术路线在被各方看好的同时，也被认为需要历时数年才能真正落地，主要是构建zkEVM的难度太大了，这会限制以太坊智能合约无缝部署到zkRollup上。

 

因此就有许多项目投入到zkEVM竞赛，zkRollup技术的可扩展性EVM的开发者体验相结合，主要参与者有zkSync、Polygon和Scroll，本文将详细介绍Scroll的不同之处。

 

  zkEVM有三层，Scroll在哪一层？

 

zkEVM可以分为三个layer。

 

第一层是 “语言级”，即适配EVM的语言（如Solidity）编译成可适配零知识证明的语言（如zksync的zinc、StarkWare的Cairo），然后运行在对应的虚拟机上。

 

第二个层的 “字节码级”，不仅可以在语言级兼容，还可以在EVM操作码级别兼容，也就是以太坊上的智能合约不需要改多少就能迁移过来，此时才是真正意义上的“zkEVM”。

 

Scroll的ZKP就是针对这一层级的zkEVM。 

 

第三层是 “共识级”，这是zkEVM的终极目标，也就是不仅能在语言级和字节码级实现兼容，在共识层也能实现兼容，可以理解为重新实现一个EVM。

 

实现共识层兼容后，只需要验证生产的证明是否有效，而无需重新计算所有交易，非常符合零知识证明的精神。

 

虽然已经有zkSync和Polygon等竞争对手，但Scroll的目标是实现第三层“共识级”的兼容，让zkEVM与EVM等效。

 

EVM等效远比通过转译（transpilation）等简单兼容的EVM解决方案更有优势，Gas费会便宜好几个数量级，并且还可以体验到即时的预先确认。

 

  三模块的架构

 

Scroll的架构分为主要三个组成：Scroll节点、Roller网络和验证桥。

 

1.Scroll节点：

 

Scroll节点的作用是从用户交易中构建L2区块，提交到L1，以及接收来自L1的消息，有三个组成部分：序列机、协调器和中继器。

 

Sequencer（序列机）会从L2的内存池中获得一连串的转账记录，用zk算法来执行这些转账，并生成新的L2区块与新的状态根。

 

当新的L2区块被生成之后，Coordinator（协调器）会从Sequencer中获得交易执行记录，然后随机选择roller以生成证明。

 

Relayer（中继器）则监视部署在以太坊和Scroll上的Rollup和桥合约，主要是时刻追踪L2的状态，以及将消息在两条链之间中继。

 

2.Roller网络：

 

Rollers在网络中充当证明者，负责为zkRollup生成有效性证明。有望利用GPU、FPGA和ASIC等加速器来减少验证时间和验证成本。

 

与出块、验证、打包都是由团队来控制的Zksync和StarkNet相比，Scroll更为去中心化。任何用户只要有GPU机器就可以成为证明节点，而且随着加入的节点增多，成本会降低，甚至激励社区更新自己的硬件。

 

目前Scroll内部也持续在开发GPU算法，未来将开源供用户使用。

 

3.验证桥：

 

Scroll通过Rollup合约和跨链桥合约来连接以太坊主网和Scoll网络，保证L2交易的数据可用性，并使用户可以在L1和L2之间转移资产。

 

Scroll集结了上述三模块之后，可发现Scroll中的L2区块生成之后，会提交给以太坊主网，Scroll上的区块会被最终确定下来。

 

  团队介绍

 

Scroll有三个主要创始人，Ye Zhang毕业于在北大，2018年就开始从事ZK证明方面的工作，先前主要在研究zk证明硬件加速和zk密码学算法原理，博士学位也是专攻zk领域。

 

Haichen Shen本科就读于清华大学，博士毕业于华盛顿大学，研究方向偏向于底层系统领域。毕业后在亚马逊从事构建机器学习系统等方面的工作，主要负责硬件的部分。

 

Sandy Peng毕业于剑桥大学，曾在香港证监会从事研究方面的工作，2017年开始开始在Web3项目投资领域，之前也做过游戏、产品类的项目。目前在团队负责非技术领域的工作。 

 

Scroll团队从去年发展到现在，已经有40人左右，成员各个分散在中国、美国、新加坡、欧洲等世界各地。其中有30多位是zk或者区块链方面的研究员和开发者。

 

今年4月，Scroll完成3000万美元A轮融资，本轮融资由Polychain Capital领投，BainCapital Crypto、Robot Ventures和Geometry DAO等参投。此外，来自以太坊基金会的YingTong和CarlosAria等社区成员也加入了此轮融资。

 

目前包括Lens、Covalent、Empiric、Blockwallet、Ledger、Safe、Orbitor 等数十个项目已承诺部署至Scroll测试网，团队预计将有100余个项目部署在无许可测试网上。

 

  总结

 

Scroll的优势在于，它设计的zkEVM会避免EVM放入ZK证明中然后由于本地字段之间的不兼容而导致大量的证明开销，从而不得不让社区自行建立更好的硬件解决方案来自己运行证明。

 

不过就目前来说，开发、审计以及上线后的优化等还需要很大的工程量。