三分鐘讀懂 Taiko：EVM 等效的 ZK Rollup_TAI

Taiko是一個EVM等效的ZKRollup，通過支持去中心化、無許可和安全的L2架構中的所有EVM操作碼來擴展以太坊。

撰文：0x5b79

編譯：aididiaojp.eth，ForesightNews

以太坊作為一個全球性的、可信的中立結算層，引入了強大的數字所有權，并為用戶提供了隨時隨地轉移價值的可能。它是價值互聯網的基礎協議，而且自從互聯網誕生以來，以太坊是第一個讓價值轉移如此流暢的網絡。

開發人員希望將他們的智能合約和應用程序部署到永久在線、可訪問、無邊界的計算網絡上。為了實現上述目標，以太坊必須在某些區塊鏈屬性中做出抉擇，即去中心化和安全性高于可擴展性。如果公共區塊鏈不是去中心化和安全的，就失去可信中立的性質，進而喪失實用價值。但如果公共區塊鏈不可擴展，就會因為交易費用過高且吞吐量過低，被大部分開發人員和用戶唾棄。

為了充分實現其功能，以太坊必須支持任何想要參與網絡的人，換句話說以太坊需要有極高的可擴展性來容納全世界的人來參與網絡活動，這也是Rollups被視為最有前途的擴展解決方案的目標。而最被看好的Rollups類型是與以太坊等效的ZKRollup。

動態 | 報告：中國的比特幣礦工控制著加密網絡三分之二的處理能力:12月11日研究顯示，中國的比特幣礦工現在控制著加密網絡三分之二的處理能力，份額的增長可能使該國的礦工受益。根據數字資產管理公司CoinShares的一份報告，中國的礦工控制著全球66％的“哈希值”，這是衡量連接到比特幣網絡的計算機功能的標準，決定了他們生產新硬幣的能力。自從6月份60％的中國份額以來，中國的哈希率份額是CoinShares自從兩年前開始跟蹤哈希率以來的最高記錄。該公司研究主管Chris Bendkisen表示，這可能是由于他們更多地部署了更先進的采礦設備所致。（CNBC）[2019/12/12]

什么是Taiko？

Taiko的目標是成為一個完全等同于以太坊的ZKRollup，并通過在技術層面和協議層面以太坊本身的運行方式來擴展以太坊。

ZKRollups是通過在鏈下執行、聚合和證明交易來擴展計算，并依靠以太坊進行數據可用性和有效性證明驗證。目前開發中的ZKRollups存在的最大缺點是它們不能完全支持EVM的廣義計算，而是主要用于特定應用程序，這就導致破壞了現有以太坊L1智能合約和dapp的兼容性的結果，并且使構建提供相同類型的可組合、體驗更好的新合約變得更難。

聲音 | 微軟Azure Blockchain首席項目經理：世界500強中有三分之二都在進行鏈改:今日在北京舉行的2019以太坊技術及應用大會上，微軟Azure Blockchain首席項目經理許建志在講解“以太坊在企業的應用案例與開發”中表示，世界500強中有三分之二都在進行鏈改，微軟目前合作的項目超過100余個，包括新加坡航空，日本鐵路等。他認為受到擴容和tps影響，與公有鏈相比私有鏈和聯盟鏈的發展速度更快，微軟不打算開發自己的獨立的區塊鏈。[2019/6/29]

與以太坊等效的ZKRollups，有時也稱為ZK-EVM，因其不會在安全性或兼容性方面妥協，所以被譽為第2層擴展解決方案的圣杯。Taiko的目標就是成為一種ZK-EVM，它優先考慮的是完美的以太坊EVM等效性，而不是ZK-proof的生成速度。

Taiko的技術實現方式

Taiko由三個主要部分組成：ZK-EVM電路、L2Rollup節點和L1上的協議。

動態 | GBPC預測：到2019年底比特幣將收復近三分之二的市值:全球商業政策委員會（GBPC）對2019年可能發生的重大事件做了十項預測，其中一點是：比特幣將引領加密貨幣市場走向整合和成熟。由于加密貨幣投資者的風險厭惡程度越來越高，山寨幣將失去吸引力，到2019年底，比特幣將收復近三分之二的市值。更廣泛地說，金融監管機構對待加密行業的立場將不再嚴苛。[2018/12/6]

1.?ZK-EVM

ZK-EVM通過有效性證明確保Rollup上EVM計算的正確性。

Taiko可以按原始方式運行以太坊智能合約代碼，無需進行任何更改。開發人員可以輕松地將他們現有的以太坊智能合約和完整的dApp遷移到Taiko，也可以在Taiko上部署他們的新Solidity代碼和協議。通過生成ZK-EVM電路的有效性證明，Taiko實現了一個能夠支持每個EVM操作碼的ZK-EVM。除了與以太坊L1智能合約和dapp完美兼容之外，所有以太坊和Solidity工具都可以與Taiko無縫協作，無需中斷開發人員的工作流程。這樣做的好處有兩個方面：

分析 | 超三分之一德國物流經理認為區塊鏈可顯著改善供應鏈合作:據cointelegraph報道，根據Hermes最新的調查顯示，超過三分之一的德國物流經理認為區塊鏈技術有可能顯著改善供應鏈中的合作。35％的受訪者能夠認識到區塊鏈的重要性，同時33％的受訪者認為大數據非常重要。在較大的公司中，特別是在員工人數超過250人的公司中，管理人員中有一半注意了到區塊鏈技術在行業中的潛力。[2018/11/14]

Solidity智能合約開發人員能夠毫無摩擦地在Taiko使用Solidity語言進行開發，無需浪費任何時間來適應新開發環境。EVM開發人員和以太坊智能合約背后的開發團隊擴充速度也無需放慢。

以太坊上已經運行的價值數十億美元的智能合約以及dApp避免了引入一種不同語言的風險，只需要調整結構框架后，它們可以移植到Taiko上來。

EVM等效性還可以幫助Taiko利用現有的以太坊基礎設施進行開發。例如執行層很容易被重新用作Taiko節點使用，同時Taiko客戶端直接基于Go-Ethereum發開。由于Taiko節點使用與以太坊相同的散列算法、簽名方案和存儲數據結構，Taiko不僅能與虛擬機完美兼容，其他相關協議也是如此。如果以太坊協議更新，Taiko會在zkEVM中保持同步更新。如果Taiko從研發中創造出新的方向，團隊也將努力在以太坊上實現它們。

瑞士研究人員：比特幣市值年內將縮水逾三分之一:兩位瑞士研究人員表示，按照“梅特卡夫定律”，隨著比特幣新增活躍用戶的增速放緩，這種加密貨幣的市值也將無法保持之前的增速。比特幣的市值年底無法超過770億美元。展望未來，比特幣的價格遭到大幅高估，但并非史無前例，研究表明比特幣將會經歷許多個月的震蕩。”此外，關于數字貨幣支持者堅持認為的，一旦監管態度明朗，比特幣就會回升，甚至再創新高；以及比特幣采用的底層區塊鏈技術將像互聯網一樣改變世界的觀點，學術人員表示，比特幣價格的數學分析顯示出一條可預測的路徑。人們不應該關注瞬間且不可預測的觸發因素本身，而應該關注這個泡沫市場越發不穩定的狀態，并為調整做好準備。”[2018/4/3]

在兼容性方面，開發人員和基礎設施提供商可以順利使用TaikoRollup，同時用戶也完全熟悉Taiko的使用模式和產品。作為通用L2，Taiko的目標是賦能建設者，最終賦能用戶，讓其他人可以做他們想做的事情。利用以太坊的生態、EVM、定義明確的基礎設施和工具、智能合約的臨界質量和開發人員的專業知識是Taiko能夠成為type-1ZK-EVM的主要原因。

TaikoL2Rollup節點

Taiko節點從以太坊獲取交易數據并在L2上執行交易，根據最終交易執行情況推進狀態。目前Taiko節點是一個以太坊Geth分叉，節點管理Rollup鏈。

TaikoProtocol

TaikoProtocol將堅持安全、去中心化和無需許可的核心原則，來定義執行Rollup規則和潛在參與者資格。部署在以太坊L1上的智能合約可以充當ZK-SNARK證明的數據可用性機制和驗證者，同時部署在TaikoL2上的智能合約執行某些重要協議功能。

網絡參與者有三個角色：

提議者：從用戶的L2交易中構造Rollup塊，并提議給L1，任何愿意的參與者都可以執行此塊并創建功能。

證明者：從上述提議的區塊中生成ZK-SNARK證明，確保?L2交易和區塊的有效性，任何愿意的參與者都可以執行此證明功能。

節點運營商：鏈上數據執行交易與鏈的狀態保持同步。雖然提議者和證明者都需要運行節點來執行各自的任務，但其他參與者也將可以運行節點，例如提供區塊瀏覽器等服務的節點和節點基礎設施提供商。任何愿意的參與者都可以運行Taiko節點。

如何運作

TaikoL2中的區塊由按順序執行的交易集合組成，通過將新區塊附加到鏈上來更新其狀態，同時遵循交易執行的協議規則來計算。

區塊提交分為兩部分：

區塊提議：區塊被提議后，區塊數據將發布在以太坊上，同時區塊將附加到TaikoL1合約的提議區塊列表中。該協議確保區塊在這一點上是不可變的，這意味著區塊執行是確定性的，因此任何人都可以計算執行后的區塊鏈狀態。我們將一個區塊提議和所有封閉的交易視為提議完成。L1上提議區塊的一個顯著特征是，可能存在將被TaikoL2節點跳過的無效交易，但TaikoL2允許在同時提出多個塊時進行容錯。

區塊驗證：因為所有提議的區塊都是確定性的，所以可以進行并行證明。一旦驗證了該區塊的證明，在其正確鏈接的父塊被最終確定后，我們將該區塊標記為鏈上最終確定。

該協議的一個基本要求是重建當前狀態所需的所有數據，從而創建和附加新區塊，并且所有的數據能夠在以太坊上公開可用。此外，證明者可以僅使用以太坊上的公共數據來生成證明。依靠以太坊公共數據并為所有潛在參與者提供公平的競爭環境，使得TaikoL2?保持去中心化。

一個普遍的現象是EVM計算、以太坊數據結構和嵌入式密碼學等許多方面對ZK-SNARK并不友好，而且證明效率低下。克服這些挑戰一直是該領域許多人努力工作的目標，這是在不同類型的ZK-EVM在兼容性中做出的主要權衡。例如type-1生成證明的速度最慢，但具有完美的兼容性和未來證明能力；其他類型生成證明的速度要快得多，但會失去不同程度的兼容性和未來證明能力。

團隊介紹

Taiko在今年第一季度推出，由Loopring創始人王東和前Loopring首席架構師BrechtDevo聯合創立。Taiko大多數團隊成員都曾在可擴展性和ZKRollup領域工作過。

小結

在堅持去中心化、無許可和安全的不可協商性以及完全EVM等效性的同時，Taiko的明確目標是通過協議設計減少證明時間。協議尋求在ZKP生成之前快速達到最終確定狀態。團隊將繼續以此目標設計協議，但如果緩慢的證明嚴重降低鏈的用戶體驗，也會對調整或優化持開放態度。

Taiko將會更加關注與以太坊兼容性相關的的社區和用戶體驗等方面。區塊鏈是代碼強制執行的社會契約，但最終驅動協議的是人類及其價值觀體系。

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