zkEVM e Cairo VM: Comparação entre duas máquinas virtuais no resumo de validade

Resumo da eficácia: Análise comparativa entre zkEVM e Cairo VM

Resumo de Validade ( Os Rollups de Validade ) são considerados a melhor opção para aumentar a capacidade do Ethereum de forma segura e descentralizada. Nos Rollups de Validade, zkEVM e Cairo VM( CVM) são dois tipos principais de máquinas virtuais utilizadas.

zkEVM foca na compatibilidade com Ethereum, mas sacrifica desempenho e escalabilidade. Por outro lado, o Cairo VM adotado pelo Starknet coloca desempenho e escalabilidade acima da compatibilidade.

O núcleo do resumo de validade é o uso de provas de validade para cálculos verificáveis. Elas funcionam descarregando a execução de transações para um ambiente off-chain ( de segunda camada ). Após os operadores da segunda camada processarem um grande número de transações, eles retornam os resultados e as provas de validade que verificam a integridade da execução off-chain para a mainnet Ethereum. Esse método pode aumentar significativamente a capacidade de processamento de transações do Ethereum.

Por que se diz que os Validity Rollups são a forma de escalonamento mais promissora do Ethereum?

A máquina virtual (VM) é um ambiente onde programas podem ser executados. zkVM é um tipo especial de VM que pode gerar provas de validade fáceis de verificar, para demonstrar que o programa foi executado corretamente. zkEVM geralmente refere-se a um sistema de agregação que pode provar a execução do EVM.

Embora zkEVM e CVM tenham como objetivo expandir o Ethereum por meio de provas de validade, eles apresentam diferenças na escolha da VM de execução de transações off-chain. O zkEVM tenta replicar a experiência do Ethereum sobre a L2, enquanto o CVM é projetado especificamente para otimizar a eficiência das provas de validade.

O objetivo do zkEVM é trazer o ambiente de desenvolvimento do Ethereum completamente para a rede de segunda camada. Isso permite que os desenvolvedores migrem contratos inteligentes para soluções mais escaláveis sem precisar alterar o código ou abrir mão das ferramentas EVM. No entanto, a principal desvantagem desse método é a redução do potencial de escalabilidade das provas de validade. Como a eficiência das provas não foi considerada no design do EVM, isso limita o espaço de otimização do desempenho geral do sistema.

A provabilidade do EVM enfrenta alguns desafios:

  1. A EVM utiliza um modelo baseado em pilha, enquanto a prova de validade é mais adequada para um modelo baseado em registradores.

  2. O layout de armazenamento do Ethereum depende fortemente de Keccak e de grandes árvores Merkle Patricia, ambos desfavoráveis para a geração de provas de validade.

Assim, diferentes soluções zkEVM têm diferentes níveis de suporte de ferramentas Ethereum - quanto maior a compatibilidade com Ethereum, pior é o desempenho.

Em comparação, o Cairo VM adota um novo design de máquina virtual dedicada e adiciona suporte a ferramentas Ethereum como uma camada adicional. O CVM é projetado para a geração eficiente de provas de validade da execução de programas, com as seguintes vantagens:

  1. A representação algébrica válida de cada instrução otimiza a geração de provas de validade.

  2. Fornecer uma linguagem de alto nível semelhante ao Rust para escrever programas comprováveis.

  3. A representação intermediária entre o Cairo avançado e a montagem do Cairo (Sierra) implementa a execução eficiente.

A linguagem Cairo simplifica a complexidade de gerar restrições matemáticas que descrevem cálculos, permitindo que os desenvolvedores utilizem provas de validade para expandir aplicações sem precisarem entender a matemática subjacente.

Starknet suporta métodos de codificação diversificados:

  1. Escrever código diretamente em Cairo.

  2. Converter o código Solidity para Cairo através do tradutor Warp.

  3. Executar zkEVM( na Starknet como o projeto Kakarot), implementando a compatibilidade com contratos inteligentes do Ethereum.

De um modo geral, o zkEVM tem como objetivo replicar o ambiente Ethereum, mas limita todo o potencial da prova de validade. O Cairo VM, por outro lado, é projetado especificamente para sistemas de prova de validade, não sendo limitado pelo EVM, permitindo uma expansão do Ethereum com maior eficiência. Com o rápido desenvolvimento do ecossistema Cairo, os desenvolvedores agora têm várias opções para expandir aplicações de blockchain.

Por que se diz que os Validity Rollups são a forma de escalabilidade mais promissora do Ethereum?

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APY追逐者vip
· 08-14 06:22
Por que o zk é tão forte e não vai para a Rede principal?
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LayerZeroHerovip
· 08-13 15:48
Desempenho e compatibilidade são realmente um eterno dilema técnico. Após uma semana de experimentação, cheguei a esta conclusão.
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SerumSquirtervip
· 08-11 19:12
É um mineiro que busca um tps extremo.
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DaoResearchervip
· 08-11 19:07
De acordo com o artigo VB P267, a compatibilidade L2 não é a melhor opção.
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