Giới thiệu và cập nhật về mạng Scroll
• Scroll, một mạng Layer 2 Ethereum dựa trên ZK Rollup, đã ra mắt mạng Testnet Alpha mở cho tất cả người dùng vào tháng 2 năm 2021.
• Mạng đã hoàn thành vòng gọi vốn trị giá 50 triệu đô la với Polychain Capital, Sequoia China và những người khác chỉ một tuần sau khi ra mắt testnet, định giá nó ở mức 1,8 tỷ đô la.
• Scroll nhằm mục đích xây dựng một mạng mở rộng zkEVM “ngang tầm với EVM” và kế thừa đặc điểm đa dụng từ Ethereum.
• Scroll đã ra mắt mạng thử nghiệm Pre-Alpha vào tháng 7, với hơn 100.000 người dùng tham gia và xử lý 15,4 triệu giao dịch, xác nhận hơn 1,8 triệu khối và xác thực 64,1 nghìn lệnh chứng thực tính hợp lệ.
• Kể từ khi mạng thử nghiệm Alpha được mở, khoảng 2.145.099 địa chỉ ví đã được tạo ra và 10.102.684 giao dịch của người dùng đã được xử lý, tạo ra 886.701 khối, với thời gian trung bình một khối khoảng 3 giây.
• Bài viết sẽ giới thiệu cách Scroll kế thừa tính bảo mật của mạng chính Ethereum trong khi duy trì tính phi tập trung.
Cấu trúc của Scroll
Kiến trúc của Scroll chủ yếu bao gồm 3 phần: mạng node, mạng chứng thực và hợp đồng Rollup.
Node network (Scroll Node)
• Mạng node của Scroll bao gồm ba phần: Sequencer, Coordinator và Relayer.
• Sequencer cung cấp giao diện JSON-RPC và chấp nhận các giao dịch L2. Nó lấy một lô giao dịch từ L2 mempool và tạo ra một khối L2 mới và state root.
• Sequencer được triển khai bằng cách phân nhánh nút Ethereum Geth, đảm bảo tính tương thích và an ninh tốt hơn.
• Coordinator phân công cho một prover được chọn ngẫu nhiên từ mạng chứng minh phi tập trung để tạo ra một chứng minh cho trace thực thi.
• Relayer quan sát cross-chain bridge và Rollup contract triển khai trên Ethereum và Scroll. Nó giám sát trạng thái Rollup contract và khối L2 cũng như hoạt động gửi/rút tiền của hợp đồng bridge.
• Relayer truyền tải thông điệp từ một bên sang bên kia.
Proof Network (Roller Network)
Cách Roller Network tạo ra Validity proofs cho ZK Rollups
• Roller tạo ra Validity proof cho ZK Rollups.
• Họ sử dụng các thiết bị phần cứng như GPU, FPGA và ASIC để giảm thời gian và chi phí xác minh.
• Roller chuyển đổi Trace thực thi nhận được từ Coordinator thành một “Vòng mạch chứng nhận” (circuit witness) đầu tiên.
• Sau đó, proofs được tạo ra cho mỗi mạch lạc đầu vào ZkEVM.
• Với việc tổng hợp chứng minh, proofs từ nhiều “Vòng mạch chứng nhận” đầu vào ZkEVM được hợp nhất thành một Rollup và các hợp đồng liên chuỗi.
• Nhóm Scroll dự định ra mắt mạng thử nghiệm Proof Network trước khi mainnet được đi vào hoạt động.
• Nó sẽ sử dụng các máy đào GPU mà không có chỗ đặt sau khi sáp nhập của Ethereum.
• Các động lực cho các bên provers trên mạng chính sẽ thúc đẩy sự phát triển của các chip zero-knowledge proofs.
• Những chip này có thể được sử dụng rộng rãi bởi một số lượng lớn các dự án ZK, hình thành một chuỗi ngành thứ hai sau các máy đào Pow ASIC.
Rollup và Cross-Chain Bridge Contract
• Rollup và cross-chain bridge contract kết nối Scroll với Ethereum, cung cấp tính sẵn có dữ liệu cho các giao dịch L2 và tạo điều kiện cho việc chuyển tài sản và thông tin giữa L1 và L2.
• Rollup contract nhận các L2 state root và block từ sequencer, lưu trữ state root trong Ethereum state và dữ liệu L2 block như Ethereum calldata.
• Rollup contract tận dụng bảo mật của Ethereum để đảm bảo các indexers như Scroll relayers có thể xây dựng lại các block L2 và coi block đã hoàn thành khi xác minh được tính hợp lệ của nó.
• Cross-chain bridge contract cho phép người dùng chuyển thông tin tùy ý giữa L1 và L2 và cung cấp một giao thức cross-chain tin cậy cho việc kết nối tài sản ERC-20 ở cả hai hướng.
• Để gửi tin nhắn hoặc tiền từ Ethereum đến Scroll, người dùng gọi giao dịch sendMessage trên cross-chain bridge contract, được đánh chỉ mục trên L1 và gửi đến sequencer để bao gồm trong các block L2.
• Gửi thông điệp từ Scroll đến Ethereum theo quy trình tương tự thông qua cross-chain bridge contract L2.
Kết hợp ứng dụng của ZK Rollup trong Scroll
• Block L2 của Scroll được tạo ra và gửi đến Ethereum.
• Sequencer tạo ra một execution trace và gửi nó, cùng với dữ liệu giao dịch dưới dạng Calldata, đến Rollup contract.
• Coordinator chọn một provers để tạo ra một validity proof cho mỗi block trace, mà có thể được tạo ra song song bởi các provers khác nhau.
• Prover gửi chứng minh block trở lại cho coordinator, người sẽ giao cho một provers khác nhiệm vụ tổng hợp mỗi K block.
• Coordinator gửi chứng minh tổng hợp đến Rollup contract, mà xác minh state root và transaction data commitment đã được gửi trước đó và hoàn thiện block L2.
• Các khối đã hoàn thiện trải qua ba giai đoạn: pre-commit, commit và end, cho đến khi chúng được xem như là một phần bình thường của chuỗi L2 Scroll.
Sự khác biệt giữa Scroll và các gói ZK Rollup khác
Nói chung, sự khác biệt lớn nhất giữa Scroll và các ZK Rollup của Polygon, StarkNet và zkSync Era đã được triển khai trên mainnet là Scroll gần với Ethereum gốc hơn và thân thiện hơn với các nhà phát triển EVM.
Scroll so với Polygon zkEVM
Đối với Polygon zkEVM, Scroll trực tiếp fork GETH để tạo ra các khối L2, gần với việc triển khai Ethereum gốc. Scroll thiết kế các subcircuit khác nhau để chứng minh rằng Geth thực thi mọi opcode trong trace và dễ dàng xác minh rằng mạch có cùng hành vi chính xác như Ethereum gốc. Polygon zkEVM lại viết lại mỗi EVM opcode bằng ngôn ngữ assembly mới và tạo ra một bằng chứng cho máy trạng thái cơ sở.
Ngoài ra, Scroll sử dụng SNARK cho cả mạch zkEVM và mạch tổng hợp, trong khi Polygon zkEVM sử dụng STARK cho mạch zkEVM của họ và sử dụng SNARK làm mạch tổng hợp để tổng hợp các bằng chứng STARK.
Scroll so với StarkNet
Đối với StarkNet, Scroll nhắm đến sự tương đương của EVM và hy vọng giải pháp zkEVM nguyên bản có thể đạt được tính tương thích cấp mã bytecode, điều này thân thiện hơn với các nhà phát triển Ethereum. Trong khi đó, StarkNet là một kế hoạch thân thiện với ZK nhưng không thân thiện với nhà phát triển, vì vậy có chi phí học tập nhất định để thiết lập sinh thái nhà phát triển và dự án, cũng như nhiều thách thức.
Scroll so với zkSync
So với zkSync, Scroll tương thích với EVM ở cấp độ mã bytecode, trong khi zkSync tương thích với EVM ở cấp độ ngôn ngữ. Đối với các nhà phát triển hợp đồng thông minh, điều này có nghĩa là cần tin tưởng thêm khi triển khai trình biên dịch với BlackBlox và tốn nhiều thời gian để thực hiện kiểm định bảo mật.
Tầm nhìn về tính phi tập trung (Decentralized) của Scroll
• Zhang Ye, thành viên của đội Scroll, đã xuất bản một bài viết mang tên “Ý tưởng đằng sau Scroll”, mô tả tầm nhìn của Scroll.
• Nhóm Scroll hy vọng đóng góp cho nghiên cứu zkEVM của Ethereum trong khi phát triển dự án riêng của mình.
• Scroll đã quyết định phát triển chung với cộng đồng từ đầu.
• Nhóm đã thực hành phát triển dựa trên cộng đồng của zkEVM và phát triển các chứng minh không bằng chứng công khai.
• Scroll tập trung vào phi tập trung, bao gồm sequencer và certifier.
• Cuối cùng, Scroll mục tiêu trở thành một giao thức tương tự như Ethereum, thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của hệ sinh thái zkEVM và tương thích với mạng chính và zkEVM.
