Kakarot zkEVM是什么?为何得到Vitalik参投

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作者:cookies,风投分析师;翻译:金色财经xiaozou

Kakarot zkEVM是什么?为什么它能得到V神和StarkWare的支持?Kakarot把EVM带到Starknet之上,促进了EVM dApp的扩展。让我们深入了解一下吧!

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我们已经启动并进入了超级赛亚人模式。Kakarot Labs已经正式成立并完成了与顶级投资者的pre-seed早期融资。

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让我们来展望发展愿景、明确当前地位、期待美好的未来吧。

本文将主要介绍以下内容:1、什么是CairoVM?2、什么是Cairo?3、EVM架构;4、Kakarot架构;5、zkEVM的Type分型;6、Kakarot路线图;7、个人想法。

Kakarot zkEVM是使用Cario语言部署的EVM,通过增强EVM兼容性来扩展Starknet生态系统的可靠性。让我们来一步一步理解。

1、什么是CairoVM

Kakarot运行在虚拟机CairoVM之上,是Starknet的基础架构。CairoVM的主要特性如下:

· 将执行表示为多项式方程,以实现可证明的执行。

· 允许所有Starknet交易使用STARK验证。

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2、什么是Cario?

Cario是图灵完备的STARK友好的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的验证系统。链下计算完整性由证明者证明,由链上验证者验证。

那么,Cario是如何运作的?开发人员可以在CaroVM中使用Cairo编写程序,用高级语言描述statement语句(待证明)。这改善了开发体验,因为开发人员可以利用ZK证明(ZKP)的可扩展性,而无需学习如何编写复杂的电路。

3、EVM架构

EVM架构是成熟且定义良好的VM(虚拟机)架构,具有:

· 142个操作码:EVM用于执行交易和智能合约(SC)的指令。需要gas费才能执行。

· 9个预编译:内置于以太坊中的智能合约用于处理常见操作。可通过标准gas费调用。

4、Kakarot架构

Kakarot基于CairoVM开发,它是:

· EVM字节码解释器

· 部署在Starknet上的智能合约

· 使用Cario语言

Kakarot支持:

· 原样部署EVM智能合约

Kakarot不是:

· 区块链

· 编译器:不将Solidity代码转换为Cairo

截至2023年5月:

· 已实现100%字节码架构(Type 3 zkEVM)

· 9个EVM预编译实现了8个

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

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5、zkEVMType分型

(1)Type 1 zkEVM | 完全等效于以太坊

不改变以太坊系统以支持更容易的证明生成。

优点:

· 以太坊扩展的终极解决方案

缺点:

· 计算密集

· 证明时间长(需要数小时)

举例:

· Scroll

· Taiko

(2)Type 2 zkEVM | 完全等效于EVM

对以太坊系统进行微小修改(不同的哈希函数)让开发更加容易,且证明生成速度更快。

优点:

· 支持大多数以太坊dApp

缺点:

· EVM的低效率和不友好性仍然存在

举例:

· Scroll

(3)Type 2.5 zkEVM | 与EVM等效(但gas费除外)

增加了EVM中难以使用ZK证明的特定操作的gas成本。

优点:

· 比更广泛的EVM变更风险更小

缺点:

· 降低了开发工具的兼容性

· 部分dApp不兼容

(4)Type 3 zkEVM | 几乎与EVM等效

移除了那些特别难以实现的特性(例如预编译)。

优点:

· 更快的证明时间

· 更容易的EVM开发

缺点:

· 部分dApp需要重写

举例:

· Scroll

· Polygon

(5)Tpye 4 zkEVM | 等效于高级语言

智能合约源代码(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:

· 合约地址可能不同于EVM中的地址

· 可能不支持手写EVM字节码

· 调试基础设施不能被继承,因为它们运行在EVM字节码上。

举例:

· zkSync

· Nethermind

6、Kakarot路线图

(1)阶段1 | 将EVM带到Starknet

Kakarot最初将作为一个enshrined EVM存于Starknet中。开发体验和用户体验(UX)将与Polygon、Scroll或以太坊相同。

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(2)阶段2 | L3 zkEVM

通过Kakarot部署zkEVM应用链,允许它们利用有效性证明在Starknet上进行交易结算。

通过将Kakarot与Madara Starknet测序器(基于substrate的Starknet测序器)融合为统一的堆栈。

(3)阶段2 | zkEVM-Rollup-as-a-Service

只需一次点击,rollup就会收到:

· 部署在Starknet上的特定应用zkEVM

· 对EVM环境的访问

· 快速的执行

· 低gas费:使用数据可用性解决方案(Celestia、EigenLayer)

· 加密安全性

zkEVM-Rollup-as-a-Service的优点:

· 通过使用Kakarot在CairoVM中运行Solidity智能合约

·任何部署在EVM上的Solidity智能合约都可以在Starknet上运行,而无需更改代码

两全其美:

· 具有EVM的效率

· 智能合约变得可证明

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4)阶段3 | Type 1 zkEVM

要进入该阶段,Kakarot必须要:

· 在Madara和Kakarot的全节点内使用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。

然而,阶段3具有不确定性。这取决于以太坊路线图:Verge。目前,以一种可证明且低成本的方式实现Keccak MPT是zkEVM兼容性的主要阻碍。在Verge之后,Keccak可能会被Poseidon取代,成为以太坊的首选哈希函数。

7、个人想法

为Starknet带来EVM兼容性无疑是一个巨大的进步,但是关于Kakarot的成功仍存在一些顾虑。

(1)高度竞争的ZK领域

竞争对手有:

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

· Optimistic rollup:Optimism、Arbitrum、Base

· 不同的zkVM:RISC Zero、Hyper Oracle

(2)产品市场契合度(PMF)

总的来说,rollup-as-a-service是一个有待验证的论题,有两个关键方面需要考虑:

· 需要此服务的rollup有多少?

· rollup是否更愿意在内部建设主权和可定制性?

(3)持续的产品迭代

Kakarot正在开发建设一个技术高度复杂的产品,并且可能需要不断的迭代才能获得成功。

它还依赖于多个动态组成部分,包括:

· Madara

· 数据可用性解决方案

· 以太坊路线图:Verge

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