Vitalik 参与投资,Kakarot 如何将 EVM 引入 Starknet?

撰写:cookies

编译:深潮 TechFlow

Kakarot zkEVM 是一种在 Cairo 中实现的 EVM,通过增强 EVM 的兼容性,扩展 Starknet 的生态系统,它用什么赢得了 Vitalik 和 StarkWare 的支持?分析师 cookies 在本文将探讨 Kakarot 的各个阶段及其优缺点,以及该项目面临的挑战和机遇。

什么是 CairoVM?

Kakarot 建立在虚拟机 (VM) CairoVM 之上,是 Starknet 的基础架构。

CairoVM 的主要特点

· 将执行表示为多项式(方程式)以实现可证明的执行;

· 允许使用 STARK 证明所有 Starknet 交易。

什么是 Cairo?

图灵完备的 STARK 友好 CPU 架构:

· 图灵完备:系统能够计算任何可能的计算/程序;

· STARK 友好:StarkWare 提供的证明系统。链下计算完整性由证明者证明,由链上验证者验证。

Cairo 的工作原理

开发人员可以在 CairoVM 中使用 Cairo 编写程序,以高级语言描述要证明的陈述(statement)。这改善了开发人员的体验,因为他们可以利用零知识证明(ZKP)的可扩展性,而无需学习如何编写复杂的电路。

Kakarot 建立在 CairoVM 之上并且是

· EVM 字节码解释器;

· 部署在 Starknet 上的 SC;

· 用 Cairo 编写。

Kakarot 允许

· 部署现有的 EVM SC。

Kakarot 不是

· 区块链;

· 编译器:不将 Solidity 代码转换为 Cairo。

截至 2023 年 5 月

· 100%的字节码架构(Type 3 zkEVM);

· 实现了 8/9 个 EVM 预编译。

在实现 9/9 个 EVM 预编译后,Kakarot 将成为 Type 2.5 zkEVM。

Type 1 zkEVM 完全等同于以太坊,不改变以太坊系统以便更轻松地生成证明,

优点:扩展以太坊的终极解决方案。

缺点:计算密集、长时间证明(需要数小时)。

例如:Scroll、Taiko。

Type 2 zkEVM 完全等同于 EVM,对以太坊系统进行轻微修改(使用不同的哈希函数)以便:

· 更轻松的开发;

· 更快的证明生成。

优点:大多数以太坊 dApp 可用。

缺点:EVM 的效率问题和 ZK 不友好。

例如 Scroll。

Type 2.5 zkEVM 除了 Gas 成本外,等同于 EVM。它增加 EVM 中特定操作的 Gas 成本,这些操作难以通过 ZK 证明。

优点:比更广泛的 EVM 更少的风险

缺点:降低开发工具兼容性、一些 dApp 将不兼容。

Type 3 zkEVM 几乎等同于 EVM,只删除了特别难以实现的功能(例如预编译)。

优点:甚至更快的证明时间、更容易的 EVM 开发。

缺点:一些 dApp 需要重新编写。

例如

· Scroll;

· Polygon .

Type 4 zkEVM 高级语言等效,将 SC 源代码(高级语言)编译为 ZK-SNARK 友好语言。

优点:避免了大量的开销。

缺点:合约可能没有与 EVM 相同的地址、可能不支持手写的 EVM 字节码、基础设施无法转移,因为它们运行在 EVM 字节码上。

例如

· zksync;

· Nethermind.

Kakarot 最初将作为一个 Enshrined EVM 存在于 Starknet 中。开发人员和用户体验(UX)将与 Polygon、Scroll 或以太坊完全相同。

第 2 阶段 | L3 zkEVMs

通过 Kakarot 部署 zkEVM 应用链,使它们能够利用有效性证明在 Starknet 上解决 txns。通过将 Kakarot 和 MadaraStarknet 组合成统一堆栈实现。

只需 1 次点击,Rollups 即可获取

· 部署在 Starknet 上的特定于应用程序的 zkEVM;

· 访问 EVM 环境;

· 快速执行;

· 低 Gas:使用数据可用性解决方案。

· 安全。

通过使用 Kakarot 在 CairoVM 中运行 Solidity SC:任何在 EVM 上部署的 Solidity SC 都将能够在 Starknet 上运行,而无需更改代码。

能够兼备两者优点

· EVM 的效率;

· 智能合约变得可证明。

第 3 阶段 | Type 1 zkEVM

为了实现这一点,Kakarot 必须

· 在 Madara x Kakarot 全节点内使用 Cairo 编写以太坊共识规则以证明 L1 共识;

· 从 Pedersen Merkle Patricia Trie(MPT)切换到 Keccak MPT。

这取决于以太坊路线图:Verge。目前,在可证明且廉价的方式下实现 Keccak MPT 是 zkEVM 的主要兼容性阻碍因素。在 Verge 之后,Keccak 可能会被 Poseidon 替换为以太坊的首选哈希函数。

我的想法

这绝对是将 EVM 兼容性引入 Starknet 的一个重大步骤,但围绕 Kakarot 的成功还存在一些关注点。

面对以下竞争者的竞争:

· 具有不同证明系统(SNARK)的 ZK-rollup:Scroll 、zksync、Polygon、Taiko、Linea;

· Optimistic-rollups: Optimism、Arbitrum、Base;

· 不同的 zkVM:RISC Zero、Hyper Oracle 。

产品市场适应性(PMF)

总体而言,Rollup-as-a-service 是一种尚未得到验证的论点,需要考虑两个关键方面:

· 有多少 Rollup 将需要此服务?

· Rollup 是否更喜欢内部构建以实现主权和可定制性?

不断迭代产品

Kakarot 正在构建一个非常技术复杂的产品,可能需要不断迭代才能取得成功。它还依赖于多个部件,包括:

· Madara;

· DA 解决方案;

· 以太坊的路线图:The Verge 。

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