寒「木」春華：Layer 2 百花齊放_以太坊

整理：Tia，Foresight News

9 月 22 日，萬向區塊鏈實驗室主辦的 2022 上海區塊鏈國際周暨第八屆區塊鏈全球峰會，第三天的主題論壇——「寒『木』春華」在線上開幕。

《zkEVM：兼容性及等效性》——zkSync CEO Alex Gluchowski

在 ZK 環境中的問題是必須在執行的每一步都為所有指令實施所有約束，因此在每一步執行 ZK 證明生成的成本，將是每條指令各組成部分的成本之和。

《Rollup 時代 Arbitrum 技術是一種樂觀 Rollup》——Offchain Labs 聯合創始人兼 CEO Steven Goldfeder

從技術和非技術的角度來說，有很多方式都可以為 Arbitrum 以及以太坊繁榮的生態做出貢獻。Offchain Labs 作為 Arbitrum 技術套件的一部分，也在構建另外一種解決方案，叫做 AnyTrust 技術。AnyTrust 將數據發送給所謂的數據可用性委員會，由可用性委員會將結果再匯報給以太坊。現在已經有兩條鏈來負責實現這項技術：1. Arbitrum One，這是運行時間更長的一條鏈，已經運行了超過一年的時間，2021 年 8 月正式上線。是樂觀的 Rollup，將所有數據都放在以太坊之上。2. Arbitrum Nova，今年 8 月份推出的 Arbitrum 鏈，不會將所有數據發布在以太坊上，而是使用數據可用性委員會。

《闡明 StarkNet》——StarkWare 聯合創始人兼總裁 Eli Ben-Sasson

什么是 StarkNet？它非常像以太坊，但是它是為 L2。你可以把智能合約寫到 StarkNet 上，可以向智能合約提供相關的交易，而且它支持通用的計算和可以組合。但是由于 Stark 證明的魔力性，可以提供更低 Gas 費用，你甚至可以把 StarkNet 看作是和以太坊非常類似的東西。

《Scroll 的設計與架構》——Scroll 聯合創始人張燁

Scroll 正在建立一個 EVM 等效的 ZK Rollup，其設計決策遵循安全性、效率、EVM 等效性和去中心化，其架構由 Scroll 節點、鏈上的智能合約、去中心化的證明器網絡三部分組成。Scroll 當前已經完成了預 Alhpa 的測試網，接下來第二階段將邀請開發者基于其網絡部署一些智能合約，并且開發一些額外的應用；第三階段將啟動二層證明的外包，邀請社區參與成為證明節點；第四個階段到達 zkEVM 主網階段，將在經過嚴格的代碼審計以及性能提升后部署并且上線主網；第五個階段將部署去中心化的排序器，從而使得 zkEVM 更加高效。

zkSync CEO Alex Gluchowski：《zkEVM：兼容性及等效性》

zkSync 是深度任務驅動的協議，也就是我們所做的每一件事情，在技術方面每一個設計決策都是以加速加密領域的大規模采用為使命。如各位所見，它也影響到了我們圍繞 zkEVM 所做的選擇。

實際上 zkEVM 本身是由使命驅動，因為 EVM 已經成為區塊鏈世界的 JavaScript，這是新型的價值，互聯網通用語言，擁有如此多的工具、服務、庫和基礎設施，很難避之不用。換言之，zkEVM 還會伴隨著我們很長一段時間。

ZK 是非常有趣的一項技術，事實上這是我們擺脫區塊鏈不可能的唯一方法，也是唯一可以實現區塊鏈無限擴展性的方法，同時完全保證每筆交易的安全性，所以我們必須結合 zkEVM。

你可能聽過一個非常老生常談的問題，也就是我們是否可以僅僅與 EVM 兼容，或者可以實現完全 EVM 的等同性，以及后者是否是有必要的。

一些協議聲稱自己是和 EVM 等同的，我們認為這是一個程度的問題。之前，Vitalik 發表了一篇精彩的文章，以圖表的形式直觀地介紹了 zkEVM 的世界中幾種不同程度的 EVM 兼容性，并且提出 EVM 兼容性越高，性能的犧牲越大。

所以在此，我將更深入地解釋每種程度的 EVM 兼容具體意味著什么，在 ZK 的實現上性能的犧牲來自于哪里，并且哪種方案最可取我們會選擇哪個方案，以及這樣的選擇將如何影響用戶。

我們將從底層開始，類型 4 是在原代碼級別達到 EVM 的兼容性，而且你可以將 EVM 上的任何原代碼可以放到 zkEVM 的環境中運行。

在類型 3、2.5、2 級以上均包含自解碼兼容性，并且類型越往上，功能方面的兼容更多。比如 API 或者與第一層完全相同的方式，這是完整的 Gas 指標。

最上面的類型包含了證明完整的根哈希，包括共識、存儲、更新等等，讓我們再進一步探索。

從性能最優的類型 4 開始，這個類型的 EVM 兼容是可以將現有的代碼編譯成專門的 EVM 操作碼集，或者叫做 RISC。

實際上它不是真正的 RISC，它非常相似，因為每條指令都經過了優化，而且可以在 zkEVM 的環境中運行。

但是在 ZK 環境中的問題是必須在執行的每一步都為所有指令實施所有約束，因此在每一步執行 ZK 證明生成的成本，將是每條指令各組成部分的成本之和。

因此，為了最大限度地提高性能，我們需要將這些指令的數量盡可能減少，從而實現足夠的靈活性，來表達任意代碼，并將任意代碼編譯到該指令中。

而且指令需要非常少、非常原子性，也非常簡單，這也意味著與任何其他的類型相比，性能的優勢是數量級的，而且可以在這個領域進行創新，你可以做一些非常有趣的事情，以此提升用戶或者開發者的體驗。

比如可以將賬戶抽象化，通過 MetaMask 錢包，或者其他任何錢包進行執行，或者使用 Argent，或者基于智能合約的錢包，具有社交密鑰恢復等等，使用不同的簽名方案，使用本地多重簽名等等，這是它的優勢。

而在開發者的體驗方面，你可以綁定任何現代語言的編寫庫，而且可以使用非常成熟的 LLVM 編譯器框架編譯成 zkEVM。

LLVM 的前端存在于 Python 等語言，而這種方法的主要缺點在于任何操作碼級別與 EVM 兼容的工具都不能開箱即用。所以我們需要為這些工具進行專門的支持，主要是調試器和跟蹤器，而且需要對它們進行調整，以支持 zkEVM 和 zkSync，或者任何使用這種方法的其他協議，但是這些工具的數量不多，所以還是可以采用類型 4。

這也是為什么從主網一開始選擇從類型，因為從我們的使用而言，用戶的體驗和性能是至關重要的。如果用戶的體驗達不到預期的話，或者無法與當前的互聯網體驗相媲美，最后的結果是無法真正地吸引數百萬新用戶。

從性能而言，正如之前所提到，需要將代碼壓縮到最低限度，并保持極高的性能，以此解鎖更多的場景。

比如社交網絡、游戲，或任何需要頻繁交易的場景，又比如小額轉賬，在這些場景之下，性能的數量級別差異至關重要，用戶來支付 10 美分或者 0.01 美分也相當重要。

Coinbase將暫停加利福尼亞州、新澤西州、南卡羅來納州和威斯康星州的加密質押服務:金色財經報道，Coinbase正在暫停其在加利福尼亞州、新澤西州、南卡羅來納州和威斯康星州的零售質押服務，此前這些州表示將要求對這些服務進行更改，同時針對此類質押服務的訴訟仍在繼續。在命令發布之前質押的加密貨幣將不受影響。

美國證券交易委員會上個月對Coinbase提起訴訟，將其質押服務及其列出的幾種代幣歸類為證券。同一天，十個州的證券機構開始針對 Coinbase 提起訴訟。[2023/7/15 10:56:19]

現在繼續來探索 Vitalik 提到的其他 ZK-EVM 類別，可以稱之為 Six 類型的架構，他們使用非常復雜的指令級，也就是 EVM，這意味著我們必須要去支持一些成本差異極大的指令。

我們有兩種方法來解決問題，一種是實現支持所有指令的本地 ZK 循環。每一個虛擬機的循環都能證明智能合約的執行和跟蹤，我們必須對每個操作碼的實現添加約束。

所以在 EVM 中，由于它并不是為 ZK 環境所設計的，所以有很多指令非常不優雅、不方便，操作也非常復雜，速度要比專門為 ZK 設計的 RISC 指令集慢幾個數量級，所以這個方案并不可行。

剛才提到這個方案并不可行，而另外一種選擇是嘗試模擬 EVM 的操作碼，并且通過以太坊復雜的指令級實現，使用一些較小的微操作碼。

另外一種選擇是嘗試模擬 EVM 的操作碼，并且通過以太坊復雜的指令級來實現，使用一些較小的微操作碼。而這樣做的問題是對于每個單獨的操作碼，無論它是復雜，還是簡單，其實是對于諸如算數這樣的基本操作，也必須增加很多開支，因為需要從內存中逐個對字節讀取操作碼，需要對他們進行分析、解析，需要判斷這是什么指令，需要跳轉到執行正確的指令，然后還需要再次從內存中處理該指令的運算符、操作數等等，所以這樣的開銷要高出幾個數量級，但是這是可行的，在某些場景下可能產生有趣的應用。

如果從性能差異的角度來看，類型 3、類型 2、類型 2.5 之間并不顯著。如果你用自己的方式來解釋或者本地運行復雜的指令，整個 Gas 成本不會增加太多，因為 ZK 環境中的基本算數非常便宜，而且支持 100% 的 API，也不會真正影響程序的性能，除非你使用了大量可以再為 ZK 世界優化的繁重操作。

但問題是我們需要就此止步嗎？答案是不行。我們可以從類型 4 開始，通過選擇好的基本范式框架之內添加功能，不斷地提高與 EVM 的兼容性。

比如如果只實現一個可以解釋 EVM 操作碼的智能合約，我們可以使 zkSync 成為一個系統，既支持原生高性能編譯的智能合約，又支持現有 EVM 操作碼的系統。

雖然它可能慢很多，但是智能合約仍然可以運行，所以這個智能合約既可以用 Solidity 或更復雜的語言，如 RUST 進行編寫，并且在本地 zkEVM 環境中編譯和運行，這是 EVM 操作碼作為解釋 EVM 的微操作碼，所以這是非常簡單的項目，在幾個月之內完全可以實現。

如果我們還想實現類型 2.5，需要做的就是在智能合約側支持完整的以太坊 API。與此同時，這意味著我們要支持所有的哈希和所有的預編譯。實際上 ZK 從第一天開始就支持以太坊的原生哈希，例如 KECCAKSHA256 等，一個月后我們的主網上線時也會支持，因此使用 KECCAKSHA256 的所有智能合約都將產生與第一層操作完全相同的結果。

支持所有的預編譯，我們計劃將年底完成，其中最復雜的部分是對橢圓曲線配對的支持，這方面的研究工作已經開始，其余的很簡單，并且已經得到支持。添加解釋器，并且對 API 的 100% 支持，將會使得 zkSync 實現類型 2.5 的 EVM 兼容。

有趣的一點是如果從底層開始，而且一直可以不斷地進行提高。但如果從性能更高、更先進的系統開始，就只能模擬性能較低的系統。

就像我們可以在 Mac book 上模擬舊版的 Mac OS，甚至可以回去模擬一些老式主機或者 Unix 機器。但是這樣一來，不能前項兼容，你不能在舊系統上模擬 Mac OS，所以這是單向的，必須從性能最高的選項開始。

因此，目前我們處于 EVM 兼容的類型 2.5，為了提高兼容性，我們需要支持與以太坊完全相同的 Gas 計算，并且支持存儲和共識的兼容性。

而這對于 L2 而言是沒有任何意義的，對于以太坊來說是有意義的，但是對于二層的 C 來說沒有任何意義，要理解為什么我們要了解 L1 和 L2 的成本差異。

在二層中的資源定價不同，這就是為什么能實現擴展。Rollup 和以太坊對比，帶寬成本大致相同，但是 L2 中的計算，特別是 zk-Rollup 環境中的計算非常便宜，必須用數萬個節點上復制的以太坊上計算便宜得多。同樣存儲以太坊非常昂貴，因為全節點狀態要進行同步。而在二層上并不需要它，因為零知識證明會驗證存儲的更新，用戶只需要下載哈希和 State Delta，所以會便宜很多。

如果要支持和 L1 完全相同的 Gas 計算方法，實際上是自尋煩惱。因為這樣以來，要么不會獲得 L2 的性能優化，要么容易受到 DDoS 的攻擊。

如果對方資源定價過低的話，這也是為什么我們認為確實沒有必要在兼容性上更上一層樓，因為我們認為 zkSync 將堅持類型 2.5。

在我看來更高的兼容性也沒有任何意義，因為如果降低以太坊全節點驗證的成本，社區可以決定縮減區塊大小，并大幅提高一層的存儲費用，并且僅僅使用第一層來驗證 ZK 和樂觀 Rollup 的有效性證明以及欺詐證明，將所有應用都放在 L2 上，這也是我們預計未來所看到的方向。因此，類型 2 和類型 1 的 EVM 兼容實現完全的 EVM 等效性，具有微弱的邊際優勢。

什么是 Rollup，從技術上定義它，以及 Rollup 到底是如何引領以太坊擴容的。今天我想深入帶大家探索一下，如何從技術的角度構建 Arbitrum，以及同時做社區如何合力構建 Arbitrum 的生態系統。希望聽完我今天的演講之后，大家能夠更好地了解 Arbitrum 的工作原理，更好地理解 Arbitrum 龐大的生態體系。同時更好地了解如何參與其中。

從技術和非技術的角度來說，有很多方式都可以為 Arbitrum 以及以太坊繁榮的生態做出貢獻。

Rollup 的歷史可以追溯到很長一段時間之前，但是我想回到兩年前，因為我認為兩年前鞏固了 Rollup 作為以太坊擴容關鍵的時間節點。

2022 年 10 月，Vitalik 曾經發表了一篇有關以太坊 Rollup 為核心的路線圖博文。也就是說，Rollup 是以太坊計劃以及以太坊技術發展的核心。對以太坊來說，Rollup 是可擴展的解決方案，從而為大眾帶來以太坊的安全性和去中心化。

但是問題是什么？什么是 Rollup？以及 Rollup 和其他的技術擴容解決方案到底有什么不同呢？

Rollup 的核心思想是將用戶交易的所有交易數據發布到以太坊上，存儲到以太坊上，但是交易的執行卻并不發生在以太坊上。大家可以想象一下，當你向以太坊提交一筆交易的時候可以用兩種方式去思考這種交易：

以太坊擴容方案Fuel計劃于2023年推出完整主網:12月12日消息，以太坊擴容團隊Fuel Labs表示，隨著以太坊明年推出分片原型，Fuel也將與以太坊路線圖保持一致，計劃于2023年推出完整的主網。

金色財經此前報道，11月16日，以太坊擴容團隊Fuel Labs宣布推出Fuel Beta-2測試網，該測試網為Fuel帶來了跨鏈橋接功能，Beta-2測試網的主要特點包括：連接以太坊的Goerli網絡、單一共享網絡、Faucet、GraphQL端點、沒有白名單、區塊瀏覽器，參與Beta-2的開發人員可以構建和測試跨鏈dApp。[2022/12/12 21:39:08]

一方面，交易不過是數據塊，是 0 和 1 組成的。

另一方面，交易代表著指令級，也就是說這些數據，這些 0 和 1 代表了指令，可以去存儲、計算某個值。

Rollup 所做的是將所有數據都放在以太坊之上，從而讓以太坊存儲數據塊，但是指令的執行放在鏈下，并且將執行的結果回報給以太坊。Rollup 的關鍵價值主張在于安全性是來自以太坊的，希望一方面以太坊能夠保證存儲在鏈上數據的可靠性和正確性，同時另一方面又保證執行發生在鏈下。

現在問題變成了如何讓以太坊驗證鏈下所執行的操作呢？關鍵就是向以太坊證明需要有這樣一種機制，向以太坊證明不僅僅存儲在以太坊鏈上的內容是正確的，同時也要證明鏈下執行的正確性。

在樂觀 Rollup 中，使用的是交互式的欺詐證明，向以太坊證明我們所報給以太坊在鏈下進行的執行和交易結果是正確的。為了實現這一點，可以將大量執行工作放在以太坊鏈下執行，從而實現以太坊的可擴展性。因為我們對以太坊的使用十分精簡，不用以太坊執行交易，只是用以太坊進行存儲數據，也就是說執行不發生在以太坊的鏈上。這樣，就能獲得更多的以太坊空間。

Offchain Labs 作為 Arbitrum 技術套件的一部分，也在構建另外一種解決方案，叫做 AnyTrust 技術。AnyTrust 技術和 Rollup 技術實際上是非常類似的，但是二者之間存在很關鍵的差別。

AnyTrust 并不將所有的數據都放在以太坊之上，相反它將數據發送給所謂的數據可用性委員會，由可用性委員會將結果再匯報給以太坊，以太坊上面也有欺詐證明機制。但是，在 AnyTrust 技術上，有數據可用性委員會來負責數據的存儲。在 Rollup 中，最大的成本就是數據存儲，如果有數據存儲委員會，就能顯著降低成本。

在過程中，就沒有辦法再擁有以太坊的完全安全性，因為我們依賴于數據可用性委員會來存儲數據。但是，AnyTrust 技術依然是高度安全的，而且它的安全性比側鏈要高得多。

顧名思義，任意信任 AnyTrust 代表著你只需要依賴于委員會中的一兩個成員，而一般來說，側鏈需要你信任大多數側鏈參與者，甚至是三分之二的驗證者，你才能去信任側鏈。Arbitrum Rollup 技術和 Arbitrum AnyTrust 技術，一個是依賴以太坊存儲數據，而另外一個技術使用的是數據可用性委員會來做數據存儲，但是兩個技術在安全性方面都比其他擴容解決方案要高得多。

現在已經介紹了正在開發的技術，具體區塊鏈實現是哪些呢？現在已經有兩條鏈來負責實現這項技術。

（1）Arbitrum One，這是運行時間更長的一條鏈，已經運行了超過一年的時間，2021 年 8 月正式上線。是樂觀的 Rollup，將所有數據都放在以太坊之上。

（2）Arbitrum Nova，今年 8 月份推出的，這是 Arbitrum 鏈，不會將所有數據發布在以太坊上，而是使用數據可用性委員會。稍候我會給大家揭曉數據可用性委員會的成員到底是誰。

Arbitrum One 和 Arbitrum Nova 有怎樣的共同點？首先，都是通用型的區塊鏈，可以在上面部署合約，用戶在不經許可的情況下，隨意和他們進行交互。和以太坊相比，可擴展性和費用都要大大優于以太坊。比如說 Arbitrum One，平均而言，費用比以太坊便宜 10-50 倍，而 Arbitrum One，由于數據并不存儲在以太坊之上，所以在可擴展性方面，以及在費用方面比以太坊要低 30-150 倍。

但是，這兩條鏈都可以實現極快的確認，如果你用 Arbitrum One 或者 Arbitrum Nova，你可能已經意識到一旦你按下「確認交易」按鈕的話，馬上就可以得到交易的執行結果。這也是所有 Arbitrum 產品的特點，可以實現快速確認，而快速確認可以帶來更好的用戶體驗，這也是很多用戶非常熟悉的體驗。

這兩條鏈是否相互競爭呢？答案是否定的。雖然他們都是通用型區塊鏈，但是兩條鏈關注的側重點各有不同。Arbitrum one 是強大的 DeFi 生態，也有非常強大高價值的 NFT 項目，而 Arbitrum Nova 主要針對游戲和社交類項目。

在以太坊擴容方面，我們相信有三個原則至關重要，而這些原則也適用到當前正在搭建的 Arbitrum One、Arbitrum Nova，以及任何其他鏈。

（1）交易成本。聽起來很簡單，但這是用戶真正所需要的。比如說我們有可擴展性解決方案的時候，對用戶來說，他們想要的是支付更低的費用，同時完成交易。從技術上來說，由于我們使用了 Arbitrum，因此對一層以太坊的使用性比較少，同時也能夠獲得以太坊所保證的安全性。

（2）高安全性。一方面想要便宜的交易，但是另一方面不希望通過犧牲安全性來實現交易成本的下降，所以安全性也應該非常高。不會做出那些為了實現交易低成本而犧牲安全性的事情，不管是 Arbitrum One 還是 Arbitrum Nova，這兩條鏈都優先考慮安全性。Arbitrum One 是完整的 Rollup 數據放在以太坊之上，而 Arbitrum Nova 依賴的是數據可用性委員會進行數據的存儲，但是兩條鏈都專注于提供具有高安全性、低成本的交易。

（3）兼容性。如果以太坊開發人員已經掌握了如何在以太坊進行開發的知識，而且你已經為以太坊編寫了一些代碼，希望這些代碼和知識可以直接應用到 Arbitrum 之上。你可能也聽到 EVM 兼容性、EVM 等效性等術語。

Arbitrum One 和 Arbitrum Nova 都盡可能地做到和以太坊的兼容，這意味著你之前為以太坊所寫的所有代碼，以及你在以太坊上獲得的知識都可以直接適用于 Arbitrum 之上，這也是為什么我們看到如此多應用已經成功基于 Arbitrum One 和 Arbitrum Nova 進行部署，因為他們之前在以太坊上已經成功地部署了，所以很容易遷移。

假以時日，隨著時間的推移，在 Arbitrum 中將開發體驗變得更加容易、更加好，核心原則是在以太坊中，在以太坊的環境里適用的所有代碼、所有的東西都應該可以直接適用在 Arbitrum 之上。

以上是我們所秉承的三個核心原則：一方面交易成本必須要下降，但是并不犧牲安全性。與此同時，也可以實現和以太坊高兼容性。也就是說，不管從開發者工具，還是從用戶工具的角度來說，都可以實現「開箱即用」。

接下來和各位分享 Arbitrum 的開發時間表，2020 年 10 月，也就是 Vitalik 發了以 Rollup 為中心路線圖文章的同一時間，我們啟動了 Arbitrum One 的測試網。對我們來說，對以太坊社區來說，都是非常重要的時刻，因為是第一個完全建立在測試網之上的通用型 Rollup。對我們來說，以及對于所有參與的 Arbitrum 測試人來說，都是絕佳機會。接下來幾個月的測試網運行過程中，學到了很多，也做了很多提升。

以太坊聯創 Taylor Gerring 地址短時轉出2000枚ETH:金色財經報道，據歐科云鏈OKLink多鏈瀏覽器數據顯示，以太坊聯合創始人Taylor Gerring的以太坊地址tgerring.eth于今日11:58:14轉出2000枚eth至開頭為0xe940的地址。此外9月6日，該地址曾以32枚/筆，將8000枚ETH質押至以太坊共識層合約地址。

此前消息，Taylor Gerring以太坊地址tgerring.eth曾于9月5日08:06:24收到約1萬枚ETH。[2022/9/15 6:57:41]

下一年的 5 月，真正在主網上推出了 Arbitrum One，但主要是向開發者先開放，推出主網的時候，希望它是公平的發布，并不希望給某一些開發者優先訪問的權限，或者給某些應用程序和基礎設施優先訪問的權限。希望讓所有人都能公平參與。所以 2021 年 5 月 -8 月，三個月的測試網時間，只有開發者被允許進入到 Arbitrum 測試網當中，讓數百個開發者團隊進入，讓他們在我們的測試網上進行應用程序的開發和測試。

因為我們希望當我們正式向公眾開放主網的時候，所有人都能看到百花齊放的生態，這也是所謂的「公平發布」的策略。如果你看過一個節目的話，他們將 Rollup 類比為「游樂園」，Arbitrum One 就是開普樂新的游樂園，當游樂園向公眾打開大門之前，讓一些游樂服務的提供者先進入，打造這些游樂體驗。

2021 年 8 月當我們正式推出 Arbitrum One 的時候，已經有很多應用和基礎設施可以公用或立刻使用了，生態從第一天開始就非常繁榮。為了做到這一點，實施了所謂「公平發布」的策略，讓所有開發者都站在同一個陣營之中，而當這個「游戲園」大門向用戶、向公眾開放的時候，所有人已經做好了準備，上面也看到了百花齊放的應用生態。

在接下來一段時間里，基于 Arbitrum 有大量的應用程序被搭建，但是對我們來說事情還沒有結束，并不滿足止步于此，希望讓 Arbitrum 變得更好。這也是為什么我們推出 Arbitrum Nitro，4 月的時候為開發者推出了 Arbitrum Nitro 的開發網絡，又稱測試網。在 8 月的時候將 Arbitrum 遷移到了 Arbitrum Nitro，稍候會和各位更多介紹 Nitro 的優勢。對我們來說，Nitro 是巨大的升級，意味著費用更低、帶寬更高，同時對開發者和用戶來說，體驗更好。所以 8 月的時候整個團隊非常繁忙，不僅將 Arbitrum 遷移到了 Arbitrum Nitro，同時也推出了 Arbitrum Nova 區塊鏈，剛剛我已經和各位介紹了，Arbitrum Nova 是 AnyTrust 鏈，而且在 8 月的時候正式主網上線。

第一，Arbitrum One。

接下來和各位介紹 Arbitrum One 生態，以及基于 Arbitrum One 有哪些開發項目在開發，對用戶、對開發者來說可以帶來哪些好處，在 Arbitrum One 中可以做什么。

目前為止看到基于 Arbitrum One 已經有超過 5 萬份合約部署，也就是說是以太坊領先的二層解決方案，在 Rollup 中擁有 50% 的市場份額。截止目前，已經有超過 100 萬個獨立的地址使用 Arbitrum。

但到底生態里有哪些項目？主要都是藍籌的 DeFi 項目，主要都是來自以太坊的 DeFi 藍籌項目，其中包括 Uniswap、Sushiswap、Curve、AAVE，除此之外，也有 Arbitrum 原生的新項目，也就是說不是從以太坊遷移的項目，比如說像 DOPEX、VESTA、GMX、TRACER、TRESASURE 等等，這些都是基于 Arbitrum 上所推出的 Arbitrum 原生 DeFi 和 NFT 項目。再加上大家已經熟悉的來自以太坊生態的 DeFi 藍籌項目，現在 Arbitrum 生態系統已經出現了百花齊放的繁榮景象。

剛剛已經跟各位介紹了兼容性，兼容性不僅適用于應用程序，同時也適用于基礎設施，也就是說 Arbitrum 所有的基礎設施對開發者來說都是非常熟悉，同時也可以開箱即用的。不管從基礎設施的角度，還是應用程序的角度來說，都實現了兼容性，從而使得所有基于 Arbitrum 開發的項目方都非常熟悉，找到他們熟悉的來自以太坊的基礎設施。比如說有 ChainLink 在 Arbitrum 生態中為項目提供服務，或者是其他價格信息。

除此之外，還有像 Gnosis Safe，也有針對用戶側的工具，比如 Etherscan。想法是不管從開發者的角度，還是從最終用戶的角度來說，希望他們進入 Arbitrum 覺得 Arbitrum 非常熟悉，只要你熟悉以太生態的東西，你就會進入到 Arbitrum 生態之后，熟悉 Arbitrum 上的工具和應用程序。而確實，我們也做到了。

剛剛給各位介紹了在 Arbitrum 上可以做什么，但你可能會捫心自問，到底如何進入 Arbitrum 生態？如何更好地參與 Arbitrum 上各種各樣百花齊放的應用生態，如何出入境呢？

好消息是好多方式進入 Arbitrum 生態，如果你有一些中心化的交易所，到目前為止有將近十幾個中心化交易所已經直接允許用戶可以將你的資金取出到某個 Arbitrum 生態中的項目。其中包括 BINANCE、FTX、Crypto.com，以及很多其他中心化交易所，現在已經推出了這樣的服務，直接允許你從 Arbitrum 生態中做出入境。

除此之外，你如果將資金存儲在以太坊或其他區塊鏈上，我們也有一些去中心化的跨鏈橋，允許你和以太坊之間實現橋接。比如說你可以用 Arbitrum 原生的跨鏈橋，也可以用第三方的跨鏈橋，比如說 Hop、Synapse 這些跨鏈橋，允許你在 Arbitrum 以及其他區塊鏈之中實現輕易的遷移和進入。

除此之外，Arbitrum One 也有法幣的出入境渠道，可以用信用卡在 Arbitrum 生態中進行資產的購買。對于用戶來說，想要在 Arbitrum 上資金存入，并且獲得更加好的用戶體驗，更加快的二層體，更加便宜的交易及感受，Arbitrum 生態中這些龐大的應用程序有各種各樣的方法。

第二，Arbitrum Nitro。

在幾周之前進入了 Nitro 升級，現在想就這一點進行更多的細節探討。從技術的角度來說，什么是 Nitro 升級？基本的想法是幾周 Nitro 正式上線之前，一直在用所謂的 Arbitrum 虛擬機，在用鏈上所運行的，這是交互式欺詐證明所使用的虛擬機，這是我們自己開發的虛擬機。

除此之外，也有自己開發的定制節點來支撐虛擬機。雖然兩個運行得非常好，但可以用更加標準的組件替換我們自己開發的組件，通過這樣的替換，可以利用多年來在以太坊生態中開發者的努力，從而使得開發體驗更加接近以太坊的開發體驗。除此之外，也引入了高級的調用數據壓縮，換言之，將放在以太坊的數據先進行壓縮，然后再放在以太坊進行存儲。如果通過壓縮的話，壓縮數據會變得更加小，用戶所需要使用的以太坊空間更少，意味著你可以在以太坊上放更多的數據。

在今年 8 月 31 日的時候，成功遷移到 Nitro，這也是我們向公眾開放一周年的紀念日。 對我們來說，是非常重要的事件，而且是象征性的事件，但不滿足止步于此，一年前建立了 Arbitrum One，又回到起點，希望讓 Arbitrum 生態變得更加好，持續捫心自問，如何讓生態變得更加繁榮？也保證了遷移是無縫的，也就是說用戶不需要做任何事情，不需要做任何準備，就可以完成這次無縫遷移，因為生態是活性的。

報告：2032年體育NFT市場規模預測將增長至416億美元:金色財經消息，Market Decipher發布《2022-2032年體育NFT市場規模、統計數據、增長趨勢分析和預測報告》，報告稱體育NFT市場收入在2022年翻了一番，市場規模為26億美元，預計到2032年該規模將達到416億美元，在2022年至2032年期間將以每年36.3%的增長率增長。（prnewswire）[2022/9/5 13:09:41]

我經常喜歡用的類比是 Arbitrum One 相當于是一架飛機，這架飛機已經在空中飛行。我們在空中就做了引擎交換。首先替換掉自己的 Arbitrum 虛擬機飛行引擎，然后飛機還在飛行的時候就換上以太坊虛擬機，這就是從技術上所實現的。

你現在想問的問題是完成 Nitro 升級之后，我們能夠獲得怎樣的好處？基本的想法是吞吐量大幅增加，經過 Nitro 升級之后，吞吐量增加了 7 倍。因為我剛剛提到的這些高級數據壓縮，能夠將這些節約下來的存儲容量給到用戶，意味著對用戶來說你發布數據或者所需要承擔的交易費用會更少。

除此之外，對于開發者來說，我們也為開發者提供了很多提升開發體驗的功能。因為我們用了以太坊的節點，所以很多 Gas 計費、追蹤支持就和以太坊生態里是一模一樣的。也就是說，Arbitrum Nitro 升級以后，和以太坊的兼容性進一步提升，盡可能做到和以太坊兼容性越來越好，對此感到十分興奮。

第三，Arbitrum Nova。

Arbitrum Nova 是什么？是 AnyTrust 鏈。現在的問題是 Arbitrum Nova 這條 AnyTrust 鏈工作的原理是什么？

首先，不會將數據直接存儲在以太坊上，會發送給數據可用性委員會，從技術的角度來說，從實踐角度來說。會把相關的交易數據發送給排序器，然后排序器再將數據發布到以太坊上。但是在 AnyTrust 鏈上，比如說 Arbitrum Nova 不會將數據直接發給以太坊，相反排序器會將數據發給數據可用性委員會，由數據可用性委員會簽數據可靠性證書，將證書發給以太坊，這就是 Arbitrum Nova 以及 AnyTrust 鏈具體的技術實現原理。

Arbitrum Nova 有回滾機制，可以回滾到在以太坊上發布數據，如果數據可用性委員會宕機了，如果委員會沒有辦法接受數據的話。數據就會被回滾發布到以太坊之上。也就是說，Nova AnyTrust 鏈有回滾機制。不管什么原因，委員會沒有辦法正常運作，完成自己的使命，這條鏈不會停止，它會將數據繼續發送給以太坊，雖然說費用會上漲，但這條鏈依然還是像任何正常的 Rollup 鏈一樣保持運行。

數據可用性委員會成員有哪些呢？我的答案是有一些非常強大的 Web2 和 Web3 品牌和 IP 組成，比如說包括 Reddit、Consensys、QuickNode、FTX、Google Cloud 等等，也就是說由 Web2 和 Web3 品牌所組成的綜合性委員會，核心觀念是只需要信任其中的一兩個委員會成員，就可以很好地完成使命。由于有大的 Web2 和 Web3 品牌的參與，所以用戶放心自己的數據被安全存儲。

下一個問題是 Arbitrum Nova 的用戶到底是誰？2020 年 7 月的時候，Reddit 舉辦了一場聚會，被稱為偉大的 Reddit 競賽。關鍵就是他們希望能發行區塊鏈的 Toke 因，并且給到社區用戶，讓社區更好地參與到交互。他們希望能夠將它放到主網之上，希望能將 Reddit 社區積分的體驗放在主網之上，但不知道如何實現可擴展性，所以要求社區提出了擴容解決方案，大概有 20 多個團隊提交了擴容解決方案，包括我們。

2021 年，Reddit 宣布 Arbitrum 贏得了這場比賽，就在幾周之前，Reddit 在 Arbitrum Nova 主網上發布。有意思的是第一天 Reddit 帶來了超過 20 萬用戶，這是非常令人興奮的。人們經常說如何達到大規模采用，如何達到下一個十億用戶。這不是說你讓十億用戶直接進入到加密社區。相反的是利用現有的生態，比如說 Reddit 有一些大的社區，每月達到了 4 億活躍用戶，所以讓 Arbitrum 和 Reddit 有更密切的合作，就有機會能夠讓更多用戶參與到 Arbitrum 的生態，比如說進入到 Arbitrum Nova，現在 Arbitrum Nova 中已經有兩個社區在活躍運行。

Nova Gas 到底能夠節約多少 Gas 費呢？因為 Nova 不會將數據發布到以太坊之上，相反將數據直接發到數據可用性委員會，通過這樣的方式能夠進一步降低 Gas 費，與 Arbitrum One 相比，Arbitrum One 比以太坊上要便宜 97%，而 Nova 比 Arbitrum One 更加便宜。

比如說現在進行一次轉賬的費用大概不到 1 美分，進行一次 ERC20 的 Swap 費用大概是 2-3 美分，所以 Arbitrum Nova 上的成本非常低。

由于不是所有的數據都發布在以太坊上，所以受以太坊價格波動的影響也更小，也就是說在 Nova 上，交易費用通常更加穩定。

接下來的問題是 Arbitrum Nova 到底是為誰來設計的？你可能會問 Arbitrum One 和 Arbitrum Nova 是否是彼此競爭的。答案并不是如此，因為 Arbitrum One 主要專注 DeFi 和 NFT 項目，但 Arbitrum Nova 針對的是游戲開發以及社交項目。也就是說那些具有高吞吐量的項目，很多用戶需要經常接觸和區塊鏈進行交互，所以需要非常低的費用，才能更好地與這些鏈進行交互。

總結來說，Arbitrum Nova 主要是專注于游戲、社交以及其他需要高頻交易的超低成本加以所設計的拓展方案。

有關 STARK 技術和密碼學的故事，可以追溯到三十年前。在 80 年代中期和 90 年代初，數學創新釋放出了巨大的力量，并且將這種力量交還到人類的手中。

所以，我們經常會在電影當中看到這樣一個畫面，一個年幼弱小的孩子，碰到了一條非常強大的巨龍，并且通過某種神奇的方式控制著這條巨龍，而在區塊鏈的世界當中，弱小的孩子實際上就是以太坊，它是作為一種計算設備，存在著某種限制。

而通過某種魔法能夠控制大量算力，這里所提到的「魔法」就是數學，所以，STARK 就是基于 30 年的數學研究成果。其中，很多研究成果是經過發明優化之后應用到了 StarkWare，核心在于數學允許你使用密碼學來聲明它的可靠性。

可靠性到底意味著什么呢？實際上小說家路易斯有一個非常精妙的描述，算沒有人在監督，也要保證做正確的事情。

同理，這項數學技術能夠讓人們相信，即使沒有監管，也不需要監督計算的每一步，合約都會保證正確的執行。所以，借助這項非常神奇的數學技術，我們可以致力于讓以太坊擴容，以滿足全世界的需求。

這篇來自于 30 年前的論文當中有一段非常優美的描述，介紹了一項了不起的數學創新，其中提到「一臺可靠的個人電腦，可以監督一臺超級計算機的運行」，哪怕這些超級計算機使用的是極其強大，但是不可靠的軟件和未經測試的硬件。以太坊就像是非常薄弱、功能有限的計算機。

以太坊信標鏈社區顧問：多樣性是去中心化的一個強有力的指標:金色財經報道，以太坊信標鏈社區顧問superphiz在社交媒體上表示，增加以太坊網絡去中心化的一種好方法是積極邀請、參與和雇用來自不同背景的人：種族、性別、地點、宗教等。多樣性是去中心化的一個強有力的指標。[2022/6/27 1:32:50]

用論文當中的話來講，就是一臺個人電腦，但是它可以用來聲明可靠性，并且知道這群超級計算機執行了正確的操作，而且不對這群超級計算機的可靠性做任何假設。聽起來像有魔力一般，但數學的魔法的確可以讓它成為現實。

分享我個人的故事，大概二十年前我成為了一名對計算理論感興趣的年輕數學研究員。而且當時研究的問題之一，就是讓這些美麗而又強大的證明魔法不斷變得非常高效。而且，我與我的合作者、同事一道做了大量辛勤的工作，幾十年以來讓這個效率不高的理論，變成了最終非常高效，而且可以在普通或者通用電腦上生成，并且進行驗證。

到了這一階段，成立了 StarkWare，而 StarkWare 的使命就是用數學來維護區塊鏈的可靠性，并且能夠實現區塊鏈的可擴展性。在此期間，我也使用了零知識證明技術的不同版本，并且為區塊鏈引入隱私保護。我也是 Z-cash 創始人之一，但是今天不談隱私的話題，我會聚焦數學和 StarkNet 的可擴展性。

經常有人會問我，從數學家到一名實踐者，從一名計算機科學家、教授到企業家是怎樣的一種體驗？對我而言，從非常理論化的研究到非常實用的場景應用，就好像是穿越一座「沙漠」一樣，作為理論家和科學家，我要談實際應用，而做實踐的人有時候不明白理論如何為他們所用，很長一段時間，我和我的同事們不得不穿行在「沙漠」當中，直到我們成功地抵達另外一邊，并且做出了今天實際非常有效和可行可用的應用，當然這是另外一個故事了。這項技術能夠讓用戶操作一臺較為弱小的計算機，去驗證另外一臺更強大計算機的可靠性，而這與區塊鏈又有什么關系呢？

回到剛才這句話，一臺性能有限的計算機，可以監督并聲明大量計算集群的可靠性，并且無需重新執行計算，這就是這項技術為什么會和區塊鏈有關系。

試想一下，以太坊做一臺電腦，有許多節點，以去中心化的方式來運行，但如果是一臺電腦，作為一臺電腦計算機而言，它的性能十分有限。換句話說，對它計算能力的需求遠遠高于當前的實際性能，這也就是為什么 Gas 的費用很高，而且很擁擠。所以，用 STARK 技術，可以用這臺計算機監控在鏈下完成的更大規模的計算，以及計算結果的可靠性，而且可以擁有和以太坊相同的安全級別和信任假設。

與此同時，通過數學的魔法來增強所有計算的可靠性和安全性。

在當今的金融交易中，我們面臨著兩種不同的交易方式，第一種是非常傳統，我們使用銀行的信用卡和支付處理流程，通過這種方式，如果以一種抽象的方式來表述，有人正在使用一臺大型計算機，并且每個人都需要信任它。

如果你想知道整個系統是否是非常誠信的，只需要相信或相信政府、審計員或者其他人正在做正確的事情，但它并不是非常包容性的系統，實際上是非常獨特的，你和我都不能成為一家銀行，并且進行這些交易的處理，那是傳統的方式，它在計算和處理事務的能力非常有效。

比如區塊鏈 - 以太坊是極強的包容性，這點非常棒，每個人都可以，也非常歡迎使用自己的個人筆記本電腦接入到以太坊網絡，并且成為其信任基礎的一部分，我也希望大家正在這樣做。

為了讓大家每個人都用我們的筆記本電腦連接到以太坊網絡，并且成為其信任基礎的一部分，我們需要限制其計算量，這樣筆記本電腦才能承載。

換句話說，以太坊這樣的高度包容性系統非常好，但是作為計算設備而言非常緩慢。我們想要的是具有包容性的系統，能夠允許每個人將自己的計算機添加到這個網絡中，并且對網絡活動予以監督。

與此同時，能讓這個系統在鏈下獲得與大型計算機同等的規模。而連接這些不同世界的橋梁，實際上就是 STARK 以及相關的數學應用。

可擴展性有哪些方案可以選擇呢？首先你可以讓每個人買一臺更大的電腦，當然有些人會被拒之門外。順便說一下，我們也存在一些側鏈，一些非常流行的側鏈就是用這種做法。過去我們也存在著側鏈的做法，比如 EOS 和 BSC 等等，實際上這個方案的實施就是讓節點運行更大的計算機，你也可以選擇購買一臺大型的設備參與其中。但即便如此，它的規模也是有限的。與此同時，包容性也就喪失了。

比如說，當前最受歡迎的區塊鏈之一，對硬件的要求是至少需要 12 個內核和 128GB 的內存，但是我的計算機沒有，所以采取另外一種做法，就是要求使用稱為欺詐證明的東西。比如 Arbitrum 和 Rollup。有些硬件的要求會更大，這也就意味著我自己的筆記本電腦就沒有辦法加入。然而，有些人會聲稱存在著各種博弈論或者激勵措施，將會使得這些更大的設備相互之間形成約束，到目前為止，這項技術還沒有像預想的那樣在任何地方開始啟用。如果它確實得到應用，它的安全性應該要符合預期，但至少對于我而言，這點還不清楚，也沒有得到證明。因此，這個方案會速度稍快，但是包容性稍差，有些人會拒之門外。

而我們要采用的方法是基于數學的證明，也就是有效性證明的方式，我們要實現的目標是能夠讓任何人運行非常龐大的計算機，并且處理相關的事情，然而做執行的一切事情都必須向 L1 進行證明，因為這是我們唯一信任的網絡。

StarkNet 很好體現了這一原則，當我們在 StarkNet 上運作時，安全性就是以太坊的安全性，你不用對 StarkNet 生態做出任何信任的假設，因為安全性的保障來自于底層，也就是以太坊，這是 StarkNet 能提供的，而這是來自于數學的力量。

證明商店、參觀的收據，事實上餐廳的收據是一種非常古老的證明形式。如果你認為餐廳收據是一串用于聲明可靠性的字串符，它是用來向顧客證明應該支付的總金額，而總和來自于一系列的算法。當我們收到收據的時候，你可以通過簡單的運行這些計算來檢查和驗證結果的可靠性，因此餐廳收據就是可靠性的證明。

但是從數學的角度來看，它們并不是非常成熟，并且它們不支持可擴展性，因為你需要重新進行運算。而 Stark 證明是類似的，你可以將它看作類似于餐廳收據的東西，但是這個收據的長度以及檢查該證明所需要的計算量，要比它所宣稱的計算量小得多。所以使用這項技術，你可以處理數十萬筆交易，而且不需要對證明器以及整個處理器做出任何信任假設，它可能是黑暗之王或者達斯維德的邪惡之王。

無論你處理這些交易提供什么，但是你可以保證所有的節點都不能作弊，也不能借，因為系統的任何更新都要有完整性證明，一起提交到 L1，這就是我們所做的，對系統狀態的任何更新都附有證明，沒有人證明是虛假的，如果有證據那就表明是正確的執行，即使沒有 L1 的監督，這就是 STARK 證明的力量。所以它不僅僅是一種理論，在以前是一種理論，但如今已經成為一種有效的系統。

想象一下，打造 NFT 的時候，如果你想用以太坊來鑄造 NFT，可以在一個區塊當中放入幾百個 NFT。我們的技術只需要用一個 Stark 證明就可以打造出來，而且執行了 60 萬的 NFT，所有這一切都可以輕松放入一個以太坊證明當中。有了這項技術之后，可以實現每個區塊數百筆交易，擴容到每個區塊數十萬、數百萬個交易。

StarkNet 能夠讓每個開發人員、用戶擁有這種非常魔力的技術，它能夠增強以太坊的能力，并且為它擴容達到指數級。什么是 StarkNet？它非常像以太坊，但是它是為 L2。你可以把智能合約寫到 StarkNet 上，可以向智能合約提供相關的交易，而且它支持通用的計算和可以組合。但是由于 Stark 證明的魔力性，可以提供更低 Gas 費用，你甚至可以把 StarkNet 看作是和以太坊非常類似的東西。從用戶的角度來看，當你提供交易的時候，所有交易都進入到礦池，礦工對交易進行打包處理，寫入到區塊當中。

而 StarkNet 做的事情非常類似，在鏈下進行運行，也就是以太坊是作為 L1 底層鏈，不知道 StarkNet 上發生了什么，也不需要做任何的信任假設。但是用戶可以向排序器提供數十萬筆的交易，而排序器將對這些交易進行排序，一個個處理。然后這些交易被發送到證明器，證明器將會為所有交易的正確更新和執行生成一個更加嚴格的證明。實際上，證明要比計算和交易小幾個指數級。這個證明已經提交給了以太坊，而在以太坊中有一個驗證智能合約的把關負責校驗和可靠性。

大家回想一下剛才提到的這張畫面，一位弱小的孩子擁有巨大的魔力，通過魔力可以控制巨大的魔法生物，比如一條巨龍。而在剛才的行業當中，它指的是數學和 Stark 的力量，所以驗證器（所謂的小孩兒）是位于 L1 底層的驗證者，它是以太坊，但是他仍然可以使用 StarkNet 上非常強大的計算能力，這是屬于 L2 層。

StarkNet 自帶了一種新的語言叫做 Cairo ，簡單和大家解釋一下，為什么會有這種新的編程語言。你可能會有一個疑問，為什么以太坊會有這樣一種新的編程語言，以太坊什么時候出現的？2015 年左右，當時已經有了非常好的編程語言，比如 Python 和 C 語言。但是 Vitalik 和 Gavin 以及其他專家提出了名為 EVM 的虛擬機，和與之配套的新的編程語言。

當然有幾種不同的語言，而 Solidity 是其中最有名的，同樣現在建議用戶和開發人員使用一種新的編程語言，即 Cairo 。出于類似的原因，Vitalik 和其他人發明了 Solidity，想要運行區塊鏈會產生新的約束系統，而且你需要一種能夠滿足這些約束的編程語言。

如果你想要獲得最大的可擴展性，實際上你需要使用能夠釋放這些潛力的編程語言。對于 StarkNet，其編程語言就是 Cairo ，你可以用它來寫各類應用。而且目前為止，開發人員已經為它編寫了數百應用程序，包括用于投票、虛擬身份和游戲的應用程序，希望大家能夠加入龐大且不斷增長的 StarkNet 和用戶網絡，并且擁抱這一魔幻的技術。

在正式跟各位介紹技術細節之前，我想要簡單給各位介紹一下 Scroll 項目到底是什么。簡言之，Scroll 是一個以太坊的通用型二層擴容方案，和以太坊本身類似，開發者可以在 Scroll 上部署智能合約，同時，也可以和上面的各種應用進行交互。但是在上面的交易費用更加低，而且吞吐量也更高。

和其他二層的解決方案不一樣，我們雖然是一個擴容方案，但是在 Scroll 上所有的完整性都會在以太坊進行驗證，要么通過 ZK 證明，要么通過欺詐性證明來做，所以 Scroll 的安全保障由于得到了以太坊的支持，所以更加強。

更具體來說，我們現在正在建立一個與 EVM 等效的 ZK Rollup，這意味著什么呢？從技術上來說，Scroll 是基于 ZK Rollup，也就是依賴于有效性證明來證明 Scroll 上所發生的所有加以都是正確的。ZK Rollup 被認為是完全基于純數據假設的最純粹擴容解決方案。

在這里以太坊等效性意味著可以在內部支持具有自解碼級別的 EVM，對于開發者來說，意味著可以支持 VEM 上支持的所有內容，不僅僅是 Solidity 這樣具體的編程語言，同時也可以在字節碼層面支持以太坊虛擬機，以及所有相關的開發工具。

所以對于開發者來說，你并不需要了解 ZK Rollup 就可以部署在 Scroll 之上，而且在 Scroll 上的開發體驗和在以太坊一層上是完全一樣的，你可以使用所有已經熟悉的開發工具，再一個類似的環境中進行部署。

再更加深入介紹具體技術細節之前，首先我想跟各位介紹一下為什么說我們做出了這樣的設計決策，背后有哪些原則？

第一，安全性。最重要的任務是安全性，所以在擴容方面最重要的安全形式是保護用戶的資金和數據的安全性。在最安全和去中心化的基礎層上，也就是基于以太坊之上，用戶不需要依賴于 Scroll 節點的誠實來保證自己的資金安全。向他們可以完全利用底層以太坊一層的安全性，來保證自己的資金安全。哪怕他們實際交易在 Scroll 上進行的，因為從安全性的角度來說，完全是依賴于底層的以太坊。

第二，效率。設計第二個重要原則是效率，為了讓用戶能夠在二層上享受更好的用戶體驗，我們認為交易的費用應該要做到極低，至少比在以太坊上交易費用要低幾個數量級。

另外我們認為用戶應該在二層上享受及時的確認，如果你向二層的節點發送交易，可以很快地獲得確認，而且也可以實現非常快的終局性，也就是說，你的證明能夠很快地在一層上得到驗證。

第三，EVM 等效性，EVM 有個非常活躍的生態，我們相信有效的以太坊擴容方案，意味著用戶和開發者應當擁有無縫的遷移體驗，不管他們現在用哪些 DAPP、哪些工具，在遷移過程中應該是完全無縫的。

EVM 等效性是實現這一目標的最佳手段，因為對用戶來說，在 Scroll 上可以擁有完全相同的環境，這也是為什么要始終保持 EVM 的等效性，這是我們的目標，也是我們的初心。

第四，去中心化。去中心化是區塊鏈的核心特征，但是經常為人們所忽略，或者是為了效率而被不適當的犧牲，尤其是對一些一層的區塊鏈而言，他們經常為了效率而犧牲去中心化。但是我們認為區塊鏈最有價值的方面之一就是去中心化，它也可以確保協議和社區能夠防審查，或者防止一些協同攻擊。我們也考慮了 Scroll 各個方面的去中心化，包括節點的去中心化、證明器的去中心化、開發者的去中心化、用戶的去中心化，這也是為什么說跨越各層級的去中心化。

這些原則是我們背后的設計原則，最終使得我們找到了現在的技術設計解決方案。

安全性、效率和 EVM 等效性，最終使得我們提出了 zkEVM 的 ZK 解決方案。正如剛剛提到的，ZK 提供的是純數學的數學保證，不是依賴于任何遭受攻擊的經濟博弈，另外也是非常有效的。此外每筆交易的成本在大量的交易之中分攤，所以成本也非常低。與欺詐證明相比，有效性證明有更短的確定 / 更短的確認，由于欺詐證明是基于樂觀 Rollup，大概需要一周的時間才能完成在一層的驗證，但是對于有效性證明來說，如果你能快速地生成證明，就是可以很快地在一層得到終局性的確認。

在我們設計了 ZK 決策之后，我們也意識到 zkEVM 是支持 EVM 等效性最終的勝杯。zkEVM 背后的想法、理念就是 zkEVM 可以用簡潔的 ZK 證明來證明 EVM 自解碼的正確執行。因為之前所有的 ZK Rollup 都是特定于應用程序，要么是為了某些 DAPP，或者某些專門的交易來設計的。如果你可以證明它為了 EVM 的執行也是正確的，那么你就可以證明 ZK-EVM 是非常通用型的虛擬機。

之前大家認為 zkEVM 不可以實現，因為它的開銷很大，比正常的 APP、應用程序開銷高出兩個數量級。但是由于我們利用了整個社區的協同創新，設計也集成了最近的突破，包括最近的證明器系統、證明器聚合，甚至利用到了 ZK 的硬件加速。

開放式的開發方法，使得我們可以和非常廣泛的社區成員合作，尤其是以太坊基金會的隱私和擴容團隊，以及其他的在社區中參與者，我們在這方面進行了非常密切的協作，利用最新的研究使得 zkEVM 最終成為可能。

基于這些研究成果，現在也正在搭建基于 zkEVM 的 ZK Rollup，從而滿足我剛才提到的諸多設計原則。接下來是去中心化，對去中心化的要求使得我們最終搭建了去中心化的證明器網絡，在設計整個 Scroll 系統的時候，尤其是設計 zkEVM 的時候，我們意識到將 EVM 放到 ZK 證明中需要非常大的開銷，主要是由于這些本地字段之間不兼容。為了減少、為了縮短證明時間，因為證明時間會影響到最終在 L1 上的終局性時間，我們決定建立一個無需許可的去中心化證明器網絡，從而幫助我們在 L2 層上的區塊生成證明。

通過這樣的方式，我們實現了兩個主要的技術優勢：

（1）證明器更像是并行運行的、可擴展的，這意味著可以通過添加更多的證明器節點大規模擴展證明器池。

（2）社區將獲得激勵，運行這些證明器節點，從而為我們構建更好的、顯著優化的硬件解決方案，因為社區是有激勵的，所以不需要依賴于我們作為中心方搭建這些硬件解決方案。

如果你讓社區參與到開發過程中，就可以給他們提供足夠的激勵，當激勵足夠的時候，甚至社區愿意搭建礦機。

接下來跟各位介紹一下總體的架構和設計，為了給大家更多有關于架構的背景信息，首先必須要回顧一下 ZK Rollup，以太坊的交易處理非常慢，大家應該耳熟能詳，它生成塊的速度是非常慢的，由于它更加去中心化，而且依賴于某些特定的共識機制，所以以太坊的交易處理非常慢。

但是對于用戶來說，有了 Scroll 可以直接向 Scroll 發送交易，而不是將交易發送給以太坊。Scroll 可以很快地生成二層區塊，然后我們會運行一些證明算法，生成有效性證明，證明發送給 Scroll 的這批交易是正確的，然后我們再提供一些必要的塊數據作為可用性數據，將這些數據提交給以太坊的第一層。

而 zkProve 則作為提交過程中的公共輸入值，證明在應用、執行這些交易之后，狀態發生了變更。通過這樣的方式，一層只需要驗證提交給他的各種證明，而不需要重新執行所有的交易，也就是最終一層驗證時間會大大減少。

因此對我們來說，我們必須要有一個證明器，同時也需要一些其他的節點，包括出塊的節點。這張幻燈片展示的是 Scroll 的架構，具體由三部分組成：

（1）Scroll 節點。

（2）鏈上的智能合約，主要是用來進行存入資金以及一層交易的智能合約。

（3）去中心化的證明器網絡，證明器網絡由很多證明器節點組成，在我們的系統里將這些證明器節點稱為 Roller。

首先是排序器，在 Scroll 節點中，有一方叫做排序器，它是 Gas，也就是 Go Ethereum 的分叉，GO Ethereum 可以說是以太坊一層上最受歡迎的實現，可以用來接受二層的交易，并且生成二層的區塊。通過這樣的方式，我們可以簡簡單單地利用現有以太坊客戶端的實現，從而確保二層和一層的行為是一致的。同時對于開發者來說，他們可以更熟悉，在部署合約的時候更加方便，而不僅僅只是做 RPC 的接口。

第二層是中繼器，中繼器主要是做信息中繼，比如說將信息在跨鏈橋協議和 Rollup 協議間進行中繼。還有一些其他的用戶數據，包括用戶的交易，一層和二層之間中繼器也負責消息的傳遞，總結來說，中繼器就是負責一層和二層之間消息的中繼。

第三層是協調器，協調器主要是將跟蹤的信息發送給 Roller，換言之，當排序器生成多個區塊之后，協調器將所有的信息不僅僅是交易信息，從執行里獲得的所有信息收集，稍微我會跟大家具體介紹這一步，因為我們有去中心化的證明器網絡，所以協調器必須去判斷誰負責為哪個區塊進行證明，然后將相關的區塊發送給去中心化的證明器網絡。這些去中心化的證明器（Roller）會生成證明，然后再將證明發送回協調器，這是整個環路。

zkEVM 是整個設計的核心，所以我們現在深入地探索一下 Scroll 里發生的交易步驟是什么。

首先從協調器那里收到一些執行的追蹤，比如你的執行步驟或者區塊頭、交易的數據、必要的數據、自解碼數據、Merkle 證明作為執行的蹤跡，然后再將它轉化成環路，使用這個環路的輸入構建器，從而生成證明。因為它是環路式的，所以必須將這樣的東西轉化成 ZK 可以使用的，接下來再作為見證者見證來各種。

zkEVM 由多個環路組成，每個環路每個循環都有不同的目的，比如說 EVM 主要是用來做交易的監督，RAM 主要是一些內存的操作，而存儲主要是負責存儲讀寫，還有其他的循環，比如簽名等其他的循環。通過這樣的方式，生成了多個證明。最后還有聚合循環，將這些證明聚合成一個證明，最后把它放到鏈上。

比如你有一個區塊或者一個執行的蹤跡，就有一個證明，這就是證明器中，或者在 Roller 中具體發生的技術過程。

接下來跟各位分享一下 Scroll 具體的工作流。首先看一下 zkRollup 的工作流，你需要有區塊鏈數據有效性證明，但這種有效性證明是可以分離的，因為區塊數據可以提前提交。我們在這步可以將它進一步分解成兩步，一個是有效性的證明，之所以這樣做分離，是因為有更強大的確認。因為二層區塊不給你任何信息，你必須要依賴于排序器，所有的數據都來自于排序器，但是你一旦有區塊數據，你可以對交易進行再次執行，從而獲得更強的確認，由于生成證明的時間會更長，可以在后續的階段之中再提交有效性證明，從而使得你很快地做預確認，確認的程度也會增強。

我們也有不同類型的區塊狀態，其中一個狀態是由排序器已經提出或者已經發起的區塊，已經被包含在二層鏈的區塊，就是預 Committed，而另外一類區塊叫做 Committed，代表區塊的交易數據已經被發送給以太坊上的 Rollup 合約。最終就是已經終局化的區塊狀態，表明區塊中的正確交易執行已經得到了證明，并且已經獲得了有效性的證明，也就是已經在以太坊鏈上，已經在一層得到了證明，意味著到了這步，你的交易已經得到了終局性的確認。

這張幻燈片展示了在 Scroll 中交易的工作流，首先交易會被發送給排序器，區塊會變成 Pre-Committed。接下來一步是排序器會將區塊數據上傳給一層，也就是上傳到 Rollup 合約中，這個階段你的區塊成為 Committed。到下一個階段區塊會形成執行的蹤跡，你需要這些執行的蹤跡生成證明，協調器就會選擇一個 Roller 來生成相應的證明。

比如說對于第一個區塊，我選擇了一個證明器。對于第二個區塊協調器，同樣會將這樣的執行蹤跡調度給另外一個證明器，由于這些證明器是并行執行的，所以證明的生成也是并行的。比如說有 3 個證明器可以同時生成三個不同區塊的證明，證明又被發送回給協調器，協調器對于這些證明進行驗證。接下來要么簽名，要么將這些證明再發送給另外一個 Roller，由這個 Roller 再次執行、再次證明。最后協調器聚合了所有的證明，將聚合好的證明發送給一層做合約的驗證。合約之前已經有一部分區塊數據，再加上證明，兩者相結合，最后實現二層上的交易驗證和確認。

這張幻燈片展示的是區塊狀態，包括三種不同類型的區塊，包括已經完成終局確認的 Pre-Committed，以及 Committed，不同的顏色代表的是不同的區塊狀態。我們已經有一個 Alpha 測試網，或者 Alpha 階段前的測試網，如果大家想要參與測試，或者想要為我們做貢獻的話，可以通過掃描屏幕上的幻燈片。

最后和各位分享一下路線圖以及當前的開發進度，我們已經完成了預 Alhpa 的測試網，這是需要許可的，而且測試網只能做用戶的交互，你可以在這個版本里做一些鏈上 APP 的嘗試。

第二階段，我們會邀請開發者基于我們部署一些智能合約，并且開發一些額外的應用。

第三階段，希望啟動二層證明的外包，也就是證明生成的過程，我們希望能夠邀請所有的社區參與，這是無需許可的，任何人都可以參與到證明網絡，成為證明節點。

第四個階段，到達了 zkEVM 主網階段，需要經過嚴格的代碼審計以及性能提升之后，我們會部署并且上線主網。

第五個階段，部署去中心化的排序器，從而使得 zkEVM，包括從設計和技術的角度來說更加高效。

我們有很強大的目標，目標是為以太坊帶來下一個 10 億的用戶，因為我們認為所有的交互都會發生在二層之上，我們也非常相信開放、開源的社區，我們所做的一切都會開源，尤其是 EVM 和以太坊社區的貢獻者一道完成的。我們也認為整個社區的協同可以幫助我們整個開發過程更加透明，也需要外部的代碼審計，不斷地追求各個層級的去中心化，包括證明器網絡的去中心化，這是去中心化之路第一步。

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