Validity Rollups: 以太坊扩容的未来之路

Validity Rollups (VRs)作为一种新兴的以太坊扩容方案,正受到业界广泛关注。它通过使用有效性证明进行可验证计算,以安全和去中心化的方式提升以太坊的交易处理能力。

VRs的工作原理是将交易执行转移到链下环境中进行。运营商在处理大量交易后,会将结果和验证链下执行完整性的有效性证明一同提交到以太坊主网。主网上的验证合约会自动验证该证明,确保所有交易都是有效的,然后将结果更新到以太坊状态中。

在VRs中,链下虚拟机(VM)是执行交易的关键组件。目前主要有两种VM方案:zkEVM和Cairo VM (CVM)。

zkEVM致力于完全复制以太坊开发环境,让开发者无需改变代码就能将智能合约迁移到更具扩展性的Layer 2。但这种兼容性是以牺牲性能和扩展性为代价的。EVM并非为生成有效性证明而设计,其基于堆栈的模型和存储布局都不利于高效证明。

相比之下,Starknet采用的Cairo VM是专门为高效生成有效性证明而设计的。它采用了全新的VM架构和Cairo编程语言,将性能和扩展性置于首位。Cairo VM能够为每条指令生成优化的代数表示,大大提高了证明效率。

Cairo还支持多元化的开发方式。除了原生Cairo编程,它还提供了Solidity兼容性,可以通过转译器或在Starknet上运行zkEVM来支持Solidity合约。这种灵活性使得开发者可以选择最适合自己的方案。

总的来说,zkEVM和Cairo VM各有优劣。zkEVM专注于以太坊兼容性,而Cairo VM则将性能和扩展性放在首位。随着技术的不断进步,VRs有望成为以太坊最具前景的扩容方案之一,为区块链的大规模应用铺平道路。