Approfondissement technique
La leçon 3 traite de l’architecture technique et des mécanismes opérationnels de Scroll. Il couvre les composants clés tels que le nœud Scroll, le réseau Roller et les contrats Rollup et Bridge, expliquant leur rôle dans l’amélioration de l’efficacité et de la sécurité des transactions. La leçon aborde également la méthode de Scroll pour gérer les transactions, de la soumission à la génération et à la validation des preuves, en mettant l’accent sur sa stratégie visant à équilibrer les performances et la sécurité. En outre, il explore les défis techniques tels que la disponibilité des données et la compatibilité zkEVM, en décrivant les solutions de Scroll à ces problèmes.
Présentation de l’architecture de Scroll
L’architecture de Scroll est stratégiquement conçue pour améliorer l’évolutivité d’Ethereum grâce à sa solution de couche 2. Il comprend plusieurs composants clés : le nœud Scroll, le réseau Roller et les contrats de rollup et de pont. Chacun joue un rôle central pour assurer un traitement efficace et sécurisé des transactions sur la plateforme.
Nœud de défilement
Le nœud Scroll agit comme l’interface principale pour les transactions utilisateur sur le réseau de couche 2. Il gère la création de blocs à partir de ces transactions et les engage sur le réseau principal Ethereum. Ce nœud est essentiel car il sert de pont entre les réseaux de couche 1 (Ethereum) et de couche 2 (Scroll), assurant des transmissions fluides de données et de messages entre les deux couches. Le nœud est composé de plusieurs composants, dont le séquenceur, le coordinateur et le relayeur, chacun responsable de différents aspects de la gestion des transactions et de la formation des blocs.
Réseau de rouleaux
Le réseau Roller est essentiel pour la sécurité et l’intégrité des transactions sur le réseau Scroll. Il génère des preuves à divulgation nulle de connaissance (ZK), qui sont des preuves cryptographiques qui valident l’exactitude des transactions sans révéler de données sous-jacentes. Ces preuves sont cruciales pour maintenir la confidentialité et la sécurité tout en permettant l’évolutivité. Le réseau se compose de divers prouveurs qui collaborent pour générer et vérifier ces preuves, en veillant à ce que toutes les transactions respectent les règles d’Ethereum.
Contrats de cumul et de transition
Ces contrats sont fondamentaux pour le cadre opérationnel de la solution de couche 2 de Scroll. Les contrats de cumul gèrent l’agrégation de plusieurs transactions en un seul lot, ce qui réduit les données globales à traiter et à stocker sur Ethereum. Cela réduit considérablement les coûts de transaction et améliore le débit. Les contrats de pont facilitent le transfert sécurisé d’actifs et de données entre Ethereum et Scroll, prenant en charge une variété d’actifs, notamment l’ETH, les jetons ERC-20 et les NFT. Ce système garantit que Scroll maintient les normes de sécurité robustes d’Ethereum tout en fonctionnant à un niveau d’efficacité plus élevé.
Mécanismes de fonctionnement du défilement
Scroll traite les transactions grâce à une architecture sophistiquée qui garantit à la fois un débit élevé et le respect des normes de sécurité du réseau principal Ethereum. Voici une description étape par étape de la façon dont Scroll gère les transactions et génère des preuves zkEVM :
Soumission de la transaction : Les utilisateurs soumettent des transactions au réseau Scroll. Ces transactions sont collectées par le séquenceur, qui agit un peu comme les propres processeurs de transaction d’Ethereum mais fonctionne au niveau de la couche 2.
Formation des blocs : Le séquenceur regroupe ces transactions en blocs. En utilisant une version modifiée de Go-Ethereum (Geth), Scroll assure la compatibilité et la sécurité en héritant des protocoles et de l’infrastructure Ethereum établis (Scroll).
Génération d’épreuves : Une fois qu’un bloc est formé, il est transmis au réseau Roller. Ici, les Rollers génèrent des preuves zkEVM pour les transactions. Cela implique de convertir la trace d’exécution du bloc en témoins de circuit, puis en zk-proofs qui affirment l’exactitude des transactions sans révéler les données sous-jacentes (Scroll ).
Validation des épreuves et finalisation des blocs : Ces preuves sont ensuite renvoyées au séquenceur, qui les soumet avec les données de transaction au contrat Rollup sur le réseau principal Ethereum. Le contrat de cumul vérifie ces preuves, en s’assurant qu’elles correspondent aux données de transaction avant de finaliser le bloc (Scroll ).
Sécurité et disponibilité des données
La sécurité de Scroll est maintenue grâce à l’utilisation de zk-proofs, qui fournissent une assurance sur l’intégrité et l’exactitude des transactions sans compromettre les détails sensibles des transactions. Scroll hérite du modèle de sécurité robuste de la couche 1 d’Ethereum, bénéficiant du même niveau de résistance aux attaques tout en fonctionnant à un débit de transaction plus élevé.
Pour la disponibilité des données, Scroll utilise une combinaison de mécanismes on-chain et off-chain. Alors que les données de transaction sont publiées sur Ethereum sous forme de données d’appel par le séquenceur pour plus de transparence et de sécurité, les racines et les preuves d’état sont stockées dans le réseau Scroll pour maintenir l’efficacité des performances. Cette approche hybride garantit que si Scroll peut fonctionner à des vitesses plus élevées et à des coûts inférieurs, elle ne fait aucun compromis sur la décentralisation et la sécurité qui sont fondamentales pour les technologies blockchain. L’architecture prend en charge non seulement l’exécution transparente des transactions Ethereum standard, mais aussi des contrats intelligents complexes et des dApps avec toutes les capacités de l’EVM d’Ethereum.
L’architecture et les mécanismes opérationnels de Scroll présentent une stratégie bien pensée pour équilibrer les performances et la sécurité, ce qui en fait un acteur important dans le paysage des solutions de mise à l’échelle d’Ethereum.
Défis techniques
Scroll, comme de nombreux projets blockchain, est confronté à plusieurs défis techniques dans sa poursuite de la mise à l’échelle d’Ethereum tout en maintenant la sécurité et la décentralisation. Ci-dessous, nous explorons certains de ces défis et les solutions innovantes que Scroll utilise pour les relever :
Disponibilité et sécurité des données
Défi: Assurer la disponibilité des données tout en maintenant la sécurité et l’intégrité des transactions sur une solution de couche 2 est un défi majeur. Dans le contexte des zk-Rollups, comme Scroll, le système doit s’assurer que toutes les données de transaction sont disponibles pour que tout participant puisse reconstruire l’état si nécessaire, sans compromettre la sécurité fournie par la couche de base d’Ethereum.
Solution: Scroll résout ce problème en utilisant une combinaison de contrats de cumul et de pont. Ces contrats sont chargés de s’assurer que toutes les données de transaction de couche 2 sont publiées sur Ethereum en tant que données d’appel. Cela garantit non seulement la disponibilité des données, puisque le réseau Ethereum sécurise ces données, mais tire également parti du modèle de sécurité robuste d’Ethereum pour se protéger contre la falsification des données.
Évolutivité vs décentralisation
Défi: L’équilibre entre l’évolutivité et la décentralisation est un défi permanent dans la technologie blockchain. L’augmentation du débit implique souvent des compromis avec la décentralisation du réseau, ce qui peut centraliser le contrôle de la validation des transactions ou de la production de blocs.
Solution: Scroll utilise un réseau décentralisé de prouveurs (le Roller Network) pour générer des preuves zk, qui sont ensuite vérifiées sur le réseau Ethereum. Cette approche maintient la décentralisation en répartissant le processus de génération de preuves sur plusieurs nœuds indépendants, ce qui permet d’éviter tout point de défaillance ou de contrôle unique.
Complexité de la compatibilité zkEVM
Défi: La création d’un système compatible zkEVM capable d’exécuter toutes les transactions Ethereum avec des preuves à divulgation nulle de connaissance est très complexe. Cette complexité découle de la nécessité de s’assurer que chaque calcul sur Scroll peut être prouvé avec précision et efficacité dans les conditions strictes requises par les preuves zk.
Solution: Scroll développe et utilise des techniques cryptographiques avancées, y compris des développements de pointe dans la technologie de preuve à divulgation nulle de connaissance. Il s’engage également profondément avec la communauté des développeurs Ethereum pour s’assurer que son zkEVM est entièrement compatible avec l’EVM d’Ethereum, ce qui signifie que les développeurs peuvent déployer des contrats intelligents existants sur Scroll sans aucune modification. Cette compatibilité est cruciale pour l’adoption par les utilisateurs et l’intégration transparente avec l’écosystème Ethereum plus large.
Efficacité de la génération de preuves
Défi: La génération de zk-proofs, en particulier pour les contrats intelligents complexes et les transactions typiques d’Ethereum, peut être gourmande en calcul et lente. Cela peut avoir un impact négatif sur l’évolutivité et l’expérience utilisateur s’il n’est pas traité correctement.
Solution: Scroll optimise la génération d’épreuves en mettant en œuvre des techniques de traitement parallèle au sein de son réseau de rouleaux. Cette approche implique que plusieurs prouveurs travaillent simultanément pour générer des épreuves, ce qui accélère considérablement le temps de traitement. Scroll explore également les options d’accélération matérielle, telles que les GPU et potentiellement les ASIC, afin de réduire davantage le temps et le coût associés à la génération à l’épreuve zk.
En relevant ces défis avec des solutions innovantes, Scroll améliore non seulement sa plateforme, mais contribue également au domaine plus large de la technologie blockchain, repoussant les limites de ce qui est possible avec les solutions de mise à l’échelle d’Ethereum.
Approfondissement technique
La leçon 3 traite de l’architecture technique et des mécanismes opérationnels de Scroll. Il couvre les composants clés tels que le nœud Scroll, le réseau Roller et les contrats Rollup et Bridge, expliquant leur rôle dans l’amélioration de l’efficacité et de la sécurité des transactions. La leçon aborde également la méthode de Scroll pour gérer les transactions, de la soumission à la génération et à la validation des preuves, en mettant l’accent sur sa stratégie visant à équilibrer les performances et la sécurité. En outre, il explore les défis techniques tels que la disponibilité des données et la compatibilité zkEVM, en décrivant les solutions de Scroll à ces problèmes.
Présentation de l’architecture de Scroll
L’architecture de Scroll est stratégiquement conçue pour améliorer l’évolutivité d’Ethereum grâce à sa solution de couche 2. Il comprend plusieurs composants clés : le nœud Scroll, le réseau Roller et les contrats de rollup et de pont. Chacun joue un rôle central pour assurer un traitement efficace et sécurisé des transactions sur la plateforme.
Nœud de défilement
Le nœud Scroll agit comme l’interface principale pour les transactions utilisateur sur le réseau de couche 2. Il gère la création de blocs à partir de ces transactions et les engage sur le réseau principal Ethereum. Ce nœud est essentiel car il sert de pont entre les réseaux de couche 1 (Ethereum) et de couche 2 (Scroll), assurant des transmissions fluides de données et de messages entre les deux couches. Le nœud est composé de plusieurs composants, dont le séquenceur, le coordinateur et le relayeur, chacun responsable de différents aspects de la gestion des transactions et de la formation des blocs.
Réseau de rouleaux
Le réseau Roller est essentiel pour la sécurité et l’intégrité des transactions sur le réseau Scroll. Il génère des preuves à divulgation nulle de connaissance (ZK), qui sont des preuves cryptographiques qui valident l’exactitude des transactions sans révéler de données sous-jacentes. Ces preuves sont cruciales pour maintenir la confidentialité et la sécurité tout en permettant l’évolutivité. Le réseau se compose de divers prouveurs qui collaborent pour générer et vérifier ces preuves, en veillant à ce que toutes les transactions respectent les règles d’Ethereum.
Contrats de cumul et de transition
Ces contrats sont fondamentaux pour le cadre opérationnel de la solution de couche 2 de Scroll. Les contrats de cumul gèrent l’agrégation de plusieurs transactions en un seul lot, ce qui réduit les données globales à traiter et à stocker sur Ethereum. Cela réduit considérablement les coûts de transaction et améliore le débit. Les contrats de pont facilitent le transfert sécurisé d’actifs et de données entre Ethereum et Scroll, prenant en charge une variété d’actifs, notamment l’ETH, les jetons ERC-20 et les NFT. Ce système garantit que Scroll maintient les normes de sécurité robustes d’Ethereum tout en fonctionnant à un niveau d’efficacité plus élevé.
Mécanismes de fonctionnement du défilement
Scroll traite les transactions grâce à une architecture sophistiquée qui garantit à la fois un débit élevé et le respect des normes de sécurité du réseau principal Ethereum. Voici une description étape par étape de la façon dont Scroll gère les transactions et génère des preuves zkEVM :
Soumission de la transaction : Les utilisateurs soumettent des transactions au réseau Scroll. Ces transactions sont collectées par le séquenceur, qui agit un peu comme les propres processeurs de transaction d’Ethereum mais fonctionne au niveau de la couche 2.
Formation des blocs : Le séquenceur regroupe ces transactions en blocs. En utilisant une version modifiée de Go-Ethereum (Geth), Scroll assure la compatibilité et la sécurité en héritant des protocoles et de l’infrastructure Ethereum établis (Scroll).
Génération d’épreuves : Une fois qu’un bloc est formé, il est transmis au réseau Roller. Ici, les Rollers génèrent des preuves zkEVM pour les transactions. Cela implique de convertir la trace d’exécution du bloc en témoins de circuit, puis en zk-proofs qui affirment l’exactitude des transactions sans révéler les données sous-jacentes (Scroll ).
Validation des épreuves et finalisation des blocs : Ces preuves sont ensuite renvoyées au séquenceur, qui les soumet avec les données de transaction au contrat Rollup sur le réseau principal Ethereum. Le contrat de cumul vérifie ces preuves, en s’assurant qu’elles correspondent aux données de transaction avant de finaliser le bloc (Scroll ).
Sécurité et disponibilité des données
La sécurité de Scroll est maintenue grâce à l’utilisation de zk-proofs, qui fournissent une assurance sur l’intégrité et l’exactitude des transactions sans compromettre les détails sensibles des transactions. Scroll hérite du modèle de sécurité robuste de la couche 1 d’Ethereum, bénéficiant du même niveau de résistance aux attaques tout en fonctionnant à un débit de transaction plus élevé.
Pour la disponibilité des données, Scroll utilise une combinaison de mécanismes on-chain et off-chain. Alors que les données de transaction sont publiées sur Ethereum sous forme de données d’appel par le séquenceur pour plus de transparence et de sécurité, les racines et les preuves d’état sont stockées dans le réseau Scroll pour maintenir l’efficacité des performances. Cette approche hybride garantit que si Scroll peut fonctionner à des vitesses plus élevées et à des coûts inférieurs, elle ne fait aucun compromis sur la décentralisation et la sécurité qui sont fondamentales pour les technologies blockchain. L’architecture prend en charge non seulement l’exécution transparente des transactions Ethereum standard, mais aussi des contrats intelligents complexes et des dApps avec toutes les capacités de l’EVM d’Ethereum.
L’architecture et les mécanismes opérationnels de Scroll présentent une stratégie bien pensée pour équilibrer les performances et la sécurité, ce qui en fait un acteur important dans le paysage des solutions de mise à l’échelle d’Ethereum.
Défis techniques
Scroll, comme de nombreux projets blockchain, est confronté à plusieurs défis techniques dans sa poursuite de la mise à l’échelle d’Ethereum tout en maintenant la sécurité et la décentralisation. Ci-dessous, nous explorons certains de ces défis et les solutions innovantes que Scroll utilise pour les relever :
Disponibilité et sécurité des données
Défi: Assurer la disponibilité des données tout en maintenant la sécurité et l’intégrité des transactions sur une solution de couche 2 est un défi majeur. Dans le contexte des zk-Rollups, comme Scroll, le système doit s’assurer que toutes les données de transaction sont disponibles pour que tout participant puisse reconstruire l’état si nécessaire, sans compromettre la sécurité fournie par la couche de base d’Ethereum.
Solution: Scroll résout ce problème en utilisant une combinaison de contrats de cumul et de pont. Ces contrats sont chargés de s’assurer que toutes les données de transaction de couche 2 sont publiées sur Ethereum en tant que données d’appel. Cela garantit non seulement la disponibilité des données, puisque le réseau Ethereum sécurise ces données, mais tire également parti du modèle de sécurité robuste d’Ethereum pour se protéger contre la falsification des données.
Évolutivité vs décentralisation
Défi: L’équilibre entre l’évolutivité et la décentralisation est un défi permanent dans la technologie blockchain. L’augmentation du débit implique souvent des compromis avec la décentralisation du réseau, ce qui peut centraliser le contrôle de la validation des transactions ou de la production de blocs.
Solution: Scroll utilise un réseau décentralisé de prouveurs (le Roller Network) pour générer des preuves zk, qui sont ensuite vérifiées sur le réseau Ethereum. Cette approche maintient la décentralisation en répartissant le processus de génération de preuves sur plusieurs nœuds indépendants, ce qui permet d’éviter tout point de défaillance ou de contrôle unique.
Complexité de la compatibilité zkEVM
Défi: La création d’un système compatible zkEVM capable d’exécuter toutes les transactions Ethereum avec des preuves à divulgation nulle de connaissance est très complexe. Cette complexité découle de la nécessité de s’assurer que chaque calcul sur Scroll peut être prouvé avec précision et efficacité dans les conditions strictes requises par les preuves zk.
Solution: Scroll développe et utilise des techniques cryptographiques avancées, y compris des développements de pointe dans la technologie de preuve à divulgation nulle de connaissance. Il s’engage également profondément avec la communauté des développeurs Ethereum pour s’assurer que son zkEVM est entièrement compatible avec l’EVM d’Ethereum, ce qui signifie que les développeurs peuvent déployer des contrats intelligents existants sur Scroll sans aucune modification. Cette compatibilité est cruciale pour l’adoption par les utilisateurs et l’intégration transparente avec l’écosystème Ethereum plus large.
Efficacité de la génération de preuves
Défi: La génération de zk-proofs, en particulier pour les contrats intelligents complexes et les transactions typiques d’Ethereum, peut être gourmande en calcul et lente. Cela peut avoir un impact négatif sur l’évolutivité et l’expérience utilisateur s’il n’est pas traité correctement.
Solution: Scroll optimise la génération d’épreuves en mettant en œuvre des techniques de traitement parallèle au sein de son réseau de rouleaux. Cette approche implique que plusieurs prouveurs travaillent simultanément pour générer des épreuves, ce qui accélère considérablement le temps de traitement. Scroll explore également les options d’accélération matérielle, telles que les GPU et potentiellement les ASIC, afin de réduire davantage le temps et le coût associés à la génération à l’épreuve zk.
En relevant ces défis avec des solutions innovantes, Scroll améliore non seulement sa plateforme, mais contribue également au domaine plus large de la technologie blockchain, repoussant les limites de ce qui est possible avec les solutions de mise à l’échelle d’Ethereum.