ROL:詳解以太坊擴容方案 Scroll 的技術與架構設計_ROLL

Scroll近期在一級市場的表現非常好，所以我們今天來深入了解一下Scroll的技術與架構設計。

Scroll是一個EVM等效的zkRollup以太坊擴容方案，核心的模塊是zkEVM,用于證明EVM在Layer2中執行的正確性。目前已經開發了一年的時間，并與以太坊基金會的隱私小組進行了深入的合作。

為了使得zkEVM變成一個完整的zkRollup,Scroll圍繞zkEVM構建了一個完整的Layer2架構。

目前的架構包含了中心化的排序節點與去中心化的證明網絡，但未來Scroll將會把排序節點也去中心化，使得整個網絡更加健壯。

Scroll的架構

目前的Scroll架構包含三個主要的組件：

Scroll節點：從用戶交易中構建L2的區塊，提交到以太坊主網，并在L1和L2之間傳遞信息。Roller網絡：生成zkEVM的證明，確保交易被正確執行。Rollup和橋合約：為Scroll交易提供數據可用性，驗證zkEVM證明，允許用戶在以太坊網絡和Scroll之間轉移資產。這些組件的角色關系我們可以從下圖中得出：

在線密碼管理平臺LastPass遭集體訴訟，被指控因數據泄露致超5萬美元的比特幣被盜:1月5日消息，一位被稱為John Doe的未透露姓名的原告代表其他類似情況的原告在美國馬薩諸塞州地方法院向在線密碼管理平臺LastPass提起集體訴訟，指控LastPass的數據泄露導致價值約5.3萬美元的比特幣被盜，原告聲稱他于2022年7月開始累積BTC，并根據LastPass最佳實踐的建議使用密碼生成器將主密碼更新為12個字符以上，然而在2022年感恩節周末或前后，原告的比特幣使用他存儲在被告LastPass的私鑰被盜。

此前消息，去年12月LastPass披露稱，未經授權的一方獲得了對第三方云存儲服務的訪問權限，LastPass使用該服務存儲其生產數據的存檔備份。[2023/1/5 10:23:08]

Web3房產科技初創公司MyTower完成400萬美元融資:金色財經報道，Web3房產科技初創公司MyTower宣布完成400萬美元融資，The New Elad Residence和JTLV Capital領投，Orca Security 聯合創始人 Matan Ben Gur、Anax Ventures、Lamed Holdings、Built-up Ventures 和 SELA Construction & Investments參投。MyTower公司CEO兼聯合創始人Pini Shemesh表示，該公司將積極參與未來社區的建設和連接，支持使用數字貨幣和 Web3 等創新技術為智能社區提供服務。（calcalistech）[2022/12/19 21:54:38]

Scroll節點

Scroll節點是應用和用戶與Scroll網絡交互的主要方式，Scroll節點包含了三個模塊：

Arbitrum鏈上智能合約創建總量突破100萬:金色財經報道，據 Dune Analytics 11 月 24 日數據顯示，以太坊 Layer2 網絡 Arbitrum 鏈上智能合約創建總量突破 100 萬，截至目前為 1,000,830 個。其他指標方面，當前 Arbitrum鏈上總鎖倉量跌至 22.46 億美元，鏈上賬戶創建總量為 196.8 萬個，交易總量達到 6660.4 萬筆，活躍賬戶數約為 155 萬個。[2022/11/24 8:02:47]

Sequencer

Sequencer提供了一個JSON-RPC接口從而獲得Layer2上的轉賬信息。每隔幾秒，Sequencer會從L2的內存池中獲得一系列轉賬記錄，執行這些轉賬并生成新的L2區塊與新的狀態根。

Scroll上的Sequencer是基于經過時間驗證的Geth開發的，目的是為了保證兼容性和安全性。

加密貸款機構Nexo因涉嫌阻止1.26億美元提款而被起訴:金色財經報道，加密貸款機構Nexo正被一群投資者在倫敦高等法院起訴，他們指責Nexo阻止他們提取價值超過1.07億英鎊（1.26億美元）的加密貨幣。這三位投資者--杰森和歐文-莫頓兄弟以及他們的表弟謝恩-莫頓--聲稱Nexo在他們試圖從平臺上撤走他們的資產后凍結了他們的賬戶。莫頓夫婦聲稱，他們隨后受到壓力，以折扣價將價值數百萬的Nexo原生代幣賣回給該公司，并威脅說他們將被阻止提取他們的加密貨幣。作為回應，Nexo將該法律索賠描述為 \"機會主義\"，因為它是在今年10月提出的，盡管這些事件發生在2020年至2021年3月。（coindesk）[2022/11/21 7:52:58]

Coordinator

當新的L2區塊被生成之后，Coordinator會從Sequencer中獲得交易執行記錄。然后Coordinator將執行記錄分派到從roller池中隨機選擇的roller以生成證明。

數字證券交易平臺ADDX獲得5800萬美元B輪融資:金色財經報道，新加坡數字證券交易平臺ADDX今天上午宣布在B輪融資5800萬美元。該公司的新股東包括泰國證券交易所子公司SET Venture Holding;大華銀行;Hamilton Lane和Krungsri Finnovate。該公司沒有披露估值。這筆資金將用于公司發展和地域擴張。ADDX有幾項計劃正在醞釀中，其中一些旨在縮小傳統金融運營商與數字資產運營商之間的差距。

ADDX已獲得新加坡金融管理局(MAS)頒發的數字證券發行、托管和二級交易許可證。到目前為止，該公司已融資約1.2億美元，其中很大一部分來自2021年1月的5000萬美元a輪融資。新加坡交易所(Singapore Exchange)和主權財富基金淡馬錫(Temasek)的子公司Heliconia Capital都是該公司的股東。（theblockcrypto）[2022/5/24 3:37:20]

Relayer

Relayer會監視部署在以太坊和Scroll上的Rollup和橋合約，這主要有兩個作用。

首先是監控Rollup合約以跟蹤L2塊的狀態，包括數據可用性和有效性證明。

其次，Relayer監視部署在以太坊和Scroll上的橋合約的存取款事件，并將消息在兩條鏈之間中繼。

Roller網絡

Rollers在網絡中充當證明者，負責為zkRollup生成有效性證明。Rollers有望利用GPU、FPGA和ASIC等加速器來減少驗證時間和驗證成本。下圖顯示了Roller如何為每個塊生成有效性證明：

Roller首先將從Coordinator接收到的執行序列轉換為circuitwitnesses。其次，Roller為每個zkEVM電路生成證明。最后，Roller使用證明聚合方法將來自多個zkEVM電路的證明組合成一個塊證明。Rollup和橋合約

Scroll通過Rollup和橋合約來連接以太坊主網和Scoll網絡，保證L2交易的數據可用性，并使用戶可以在L1和L2之間轉移資產。

Rollup合約從Sequencer中獲取L2的狀態根作為calldata。這為Scroll塊提供了數據可用性，并利用以太坊的安全性來確保包括ScrollRelayer在內的索引可以重建L2塊。一旦建立L2區塊有效性的區塊證明已被Rollup合約驗證，相應的區塊將被視為在Scroll上最終確定。

部署在以太坊和Scroll上的Bridge合約允許用戶在L1和L2之間傳遞任意消息。在這個消息傳遞協議之上，Scroll還構建了一個去信任橋接協議，允許用戶雙向橋接ERC-20資產。

要從以太坊向Scroll發送消息或資金，用戶需要在Bridge合約上調用sendMessage。

Relayer將在L1上索引,并將其發送到Sequencer以包含在L2塊中。從Scroll發送回以太坊的消息在L2Bridge合約上使用了類似的過程。

Scroll的zkRollup是如何工作的

將上述的三個模塊放在一起，我們就可以知道ScrollzkRollup的整個工作流程了，如下圖所示：

Scroll中的L2區塊生成之后，將提交給以太坊主網，具體的過程如下：

1.Sequencer生成了一系列的塊，對于第i個塊，Sequencer執行追蹤T，并將其發送給Coordinator。同時，Sequencer將交易數據D作為calldata提交給以太坊上的Rollup合約以獲得數據可用性，再將由此產生的狀態根和交易數據作為狀態提交給Rollup合約。

2.Coordinator隨機選擇一個Roller為每個塊生成有效性證明。為了加快證明的生成過程，可以在不同的Roller上并行生成不同的區塊證明。

3.在為第i個塊生成證明P后，Roller將其發送回Coordinator。每隔k個塊，Coordinator向另一個Roller派發一個聚合任務，將k個塊的證明聚合成一個證明A。

4.最后，Coordinator將聚合證明A提交給Rollup合約，通過對照先前提交給Rollup合約的狀態根和交易數據承諾來驗證聚合證明，最后確定L2上的之間的塊。

經過這樣的過程Scroll上的區塊會被最終確定下來，每個L2的區塊在這一過程中會經歷三個過程，其分別為：

Precommitted：表示一個區塊已經被Sequencer提交并發送給Rollers。Committed：表示區塊的交易數據已經被發布到了以太坊網絡的Rollup合約上。Finalized：表示此區塊的交易已經被正確地執行。綜上所述，Scroll能夠在L2上執行EVM字節碼，同時從以太坊主網繼承強大的安全性保證。這也是Scroll這種EVM等效和其他EVM兼容方案的最大不同點。

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