详解以太坊扩容方案 Scroll 的技术与架构设计_ROL:SCREAM

Scroll近期在一级市场的表现非常好,所以我们今天来深入了解一下Scroll的技术与架构设计。

Scroll是一个EVM等效的zkRollup以太坊扩容方案,核心的模块是zkEVM,用于证明EVM在Layer2中执行的正确性。目前已经开发了一年的时间,并与以太坊基金会的隐私小组进行了深入的合作。

为了使得zkEVM变成一个完整的zkRollup,Scroll围绕zkEVM构建了一个完整的Layer2架构。

目前的架构包含了中心化的排序节点与去中心化的证明网络,但未来Scroll将会把排序节点也去中心化,使得整个网络更加健壮。

Scroll的架构

目前的Scroll架构包含三个主要的组件:

Scroll节点:从用户交易中构建L2的区块,提交到以太坊主网,并在L1和L2之间传递信息。Roller网络:生成zkEVM的证明,确保交易被正确执行。Rollup和桥合约:为Scroll交易提供数据可用性,验证zkEVM证明,允许用户在以太坊网络和Scroll之间转移资产。这些组件的角色关系我们可以从下图中得出:

不良资产基金正以最高20%的面值价格购买FTX不良资产:金色财经报道,据消息人士透露,不良资产基金在私人场外交易(OTC)市场以最高20%的面值价格购买FTX的破产索赔权。FTX目前欠50个最大的债权人31亿美元,破产交易市场对FTX不良资产的估值约为索赔面值的16%,其中破产市场XClaim上正在出售的个人索赔高达2700万美元。(CoinDesk)[2023/2/21 12:18:34]

Scroll节点

Scroll节点是应用和用户与Scroll网络交互的主要方式,Scroll节点包含了三个模块:

Sequencer

巴哈马证交会:FTX新任CEO存在重大错误陈述,巴哈马未指示SBF铸造大量新代币:1月3日消息,巴哈马证券交易委员会官方发文表示,必须再次纠正FTX债务人代表John J. Ray III在媒体和法庭文件中所作的重大错误陈述。

其中在2022年12月30日,John J. Ray III公开质疑委员会对数字资产的计算,这些资产于2022年11月12日被转移到由委员会控制的数字钱包中,以行使其作为监管机构的权力,并且是根据巴哈马最高法院的命令行事,而John J. Ray III的这种公开断言是基于不完整的信息。

此前John J. Ray III还发表公开声明,声称巴哈马指示SBF铸造大量新的代币,这些声明于2022年12月12日在没有证据的情况下以法庭文件形式提交,然后于12月13日在美国众议院金融服务委员会再次作证,国际媒体广泛报道了巴哈马官员指示FTX员工铸造3亿美元新FTT代币的声明,这种毫无根据的言论造成了对巴哈马公共机构的不信任,委员会讨论了委员会取得由相关机构保管或控制的数字资产的过程。[2023/1/3 22:22:08]

Sequencer提供了一个JSON-RPC接口从而获得Layer2上的转账信息。每隔几秒,Sequencer会从L2的内存池中获得一系列转账记录,执行这些转账并生成新的L2区块与新的状态根。

Voyager在出售资产后尚未将资产转移到FTX:金色财经报道,无担保债权人官方委员会表示,Voyager在出售资产后尚未将资产转移到FTX。Voyager无担保债权人委员会表示将采取措施保护债权人的利益。(金十)[2022/11/11 12:46:27]

Scroll上的Sequencer是基于经过时间验证的Geth开发的,目的是为了保证兼容性和安全性。

Coordinator

当新的L2区块被生成之后,Coordinator会从Sequencer中获得交易执行记录。然后Coordinator将执行记录分派到从roller池中随机选择的roller以生成证明。

Relayer

Relayer会监视部署在以太坊和Scroll上的Rollup和桥合约,这主要有两个作用。

FTX Ventures向银行应用Dave投资1亿美元,建立加密支付合作关系:3月22日消息,上市银行应用Dave(DAVE)与加密货币交易平台巨头FTX达成了战略合作。该公司还获得了FTX Ventures的1亿美元投资。FTX风险投资公司的1亿美元投资是通过可转换票据进行的,这是一种短期债务。FTX US和Dave目前正在探索如何将数字资产支付引入Dave的平台。FTX US将作为Dave任何加密产品的独家合作伙伴。(CoinDesk)[2022/3/22 14:10:09]

首先是监控Rollup合约以跟踪L2块的状态,包括数据可用性和有效性证明。

其次,Relayer监视部署在以太坊和Scroll上的桥合约的存取款事件,并将消息在两条链之间中继。

Roller网络

安全公司:NFTX的BAYC保险库被攻击:金色财经报道,Fairyproof Tech发推称,NFTX的BAYC保险库于世界标准时间 3 月 17 日被利用。攻击者的地址是 0x6703741e913a30D6604481472b6d81F3da45e6E8。攻击者从 FTX 中提取了 159.99 个 ETH。它部署了一个合约。合约的构造函数用于执行多个套利交易。它使用 ETH 购买 BAYC 保险库代币,使用保险库代币赎回保险库中的 BAYC,使用 BAYC 索取空投的 APE 代币,然后将 BAYC 卖回保险库。攻击者总共利用了 120,000 个 APE 代币,并将 APE 代币兑换成大约 239 个 ETH。攻击者最终总共发送了 399 个 ETH 到:0x29b8D7588674fAfBD6b5E3FeE2b86A6c927156B0。[2022/3/18 14:03:36]

Rollers在网络中充当证明者,负责为zkRollup生成有效性证明。Rollers有望利用GPU、FPGA和ASIC等加速器来减少验证时间和验证成本。下图显示了Roller如何为每个块生成有效性证明:

Roller首先将从Coordinator接收到的执行序列转换为circuitwitnesses。其次,Roller为每个zkEVM电路生成证明。最后,Roller使用证明聚合方法将来自多个zkEVM电路的证明组合成一个块证明。Rollup和桥合约

Scroll通过Rollup和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。

Rollup合约从Sequencer中获取L2的状态根作为calldata。这为Scroll块提供了数据可用性,并利用以太坊的安全性来确保包括ScrollRelayer在内的索引可以重建L2块。一旦建立L2区块有效性的区块证明已被Rollup合约验证,相应的区块将被视为在Scroll上最终确定。

部署在以太坊和Scroll上的Bridge合约允许用户在L1和L2之间传递任意消息。在这个消息传递协议之上,Scroll还构建了一个去信任桥接协议,允许用户双向桥接ERC-20资产。

要从以太坊向Scroll发送消息或资金,用户需要在Bridge合约上调用sendMessage。

Relayer将在L1上索引,并将其发送到Sequencer以包含在L2块中。从Scroll发送回以太坊的消息在L2Bridge合约上使用了类似的过程。

Scroll的zkRollup是如何工作的

将上述的三个模块放在一起,我们就可以知道ScrollzkRollup的整个工作流程了,如下图所示:

Scroll中的L2区块生成之后,将提交给以太坊主网,具体的过程如下:

1.Sequencer生成了一系列的块,对于第i个块,Sequencer执行追踪T,并将其发送给Coordinator。同时,Sequencer将交易数据D作为calldata提交给以太坊上的Rollup合约以获得数据可用性,再将由此产生的状态根和交易数据作为状态提交给Rollup合约。

2.Coordinator随机选择一个Roller为每个块生成有效性证明。为了加快证明的生成过程,可以在不同的Roller上并行生成不同的区块证明。

3.在为第i个块生成证明P后,Roller将其发送回Coordinator。每隔k个块,Coordinator向另一个Roller派发一个聚合任务,将k个块的证明聚合成一个证明A。

4.最后,Coordinator将聚合证明A提交给Rollup合约,通过对照先前提交给Rollup合约的状态根和交易数据承诺来验证聚合证明,最后确定L2上的之间的块。

经过这样的过程Scroll上的区块会被最终确定下来,每个L2的区块在这一过程中会经历三个过程,其分别为:

Precommitted:表示一个区块已经被Sequencer提交并发送给Rollers。Committed:表示区块的交易数据已经被发布到了以太坊网络的Rollup合约上。Finalized:表示此区块的交易已经被正确地执行。综上所述,Scroll能够在L2上执行EVM字节码,同时从以太坊主网继承强大的安全性保证。这也是Scroll这种EVM等效和其他EVM兼容方案的最大不同点。

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金宝趣谈

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