撰寫：cookies

編譯：深潮 TechFlow

Kakarot zkEVM 是一種在 Cairo 中實現的 EVM，通過增強 EVM 的兼容性，擴展 Starknet 的生態系統，它用什麼贏得了 Vitalik 和 StarkWare 的支持？分析師 cookies 在本文將探討 Kakarot 的各個階段及其優缺點，以及該項目面臨的挑戰和機遇。

什麼是 CairoVM？

Kakarot 建立在虛擬機 （VM） CairoVM 之上，是 Starknet 的基礎架構。

CairoVM 的主要特點：

· 將執行表示為多項式（方程式）以實現可證明的執行；

· 允許使用 STARK 證明所有 Starknet 交易。

什麼是 Cairo？

圖靈完備的 STARK 友好 CPU 架構：

· 圖靈完備：系統能夠計算任何可能的計算/程序；

· STARK 友好：StarkWare 提供的證明系統。鏈下計算完整性由證明者證明，由鏈上驗證者驗證。

Cairo 的工作原理

開發人員可以在 CairoVM 中使用 Cairo 編寫程序，以高級語言描述要證明的陳述（statement）。這改善了開發人員的體驗，因為他們可以利用零知識證明（ZKP）的可擴展性，而無需學習如何編寫複雜的電路。

Kakarot 架構

Kakarot 建立在 CairoVM 之上並且是：

· EVM 字節碼解釋器；

· 部署在 Starknet 上的 SC；

· 用 Cairo 編寫。

Kakarot 允許：

· 部署現有的 EVM SC。

Kakarot 不是：

· 區塊鏈；

· 編譯器：不將 Solidity 代碼轉換為 Cairo。

截至 2023 年 5 月：

· 100％的字節碼架構（Type 3 zkEVM）；

· 實現了 8/9 個 EVM 預編譯。

在實現 9/9 個 EVM 預編譯後，Kakarot 將成為 Type 2.5 zkEVM。

Type 1 zkEVM 完全等同於以太坊，不改變以太坊系統以便更輕鬆地生成證明，

優點：擴展以太坊的終極解決方案。

缺點：計算密集、長時間證明（需要數小時）。

例如：Scroll、Taiko。

Type 2 zkEVM 完全等同於 EVM，對以太坊系統進行輕微修改（使用不同的哈希函數）以便：

· 更輕鬆的開發；

· 更快的證明生成。

優點：大多數以太坊 dApp 可用。

缺點：EVM 的效率問題和 ZK 不友好。

例如 Scroll。

Type 2.5 zkEVM 除了 Gas 成本外，等同於 EVM。它增加 EVM 中特定操作的 Gas 成本，這些操作難以通過 ZK 證明。

優點：比更廣泛的 EVM 更少的風險

缺點：降低開發工具兼容性、一些 dApp 將不兼容。

Type 3 zkEVM 幾乎等同於 EVM，只刪除了特別難以實現的功能（例如預編譯）。

優點：甚至更快的證明時間、更容易的 EVM 開發。

缺點：一些 dApp 需要重新編寫。

例如：

· Scroll;

· Polygon .

Type 4 zkEVM 高級語言等效，將 SC 源代碼（高級語言）編譯為 ZK-SNARK 友好語言。

優點：避免了大量的開銷。

缺點：合約可能沒有與 EVM 相同的地址、可能不支持手寫的 EVM 字節碼、基礎設施無法轉移，因為它們運行在 EVM 字節碼上。

例如：

· zksync;

· Nethermind.

Kakarot 路線圖 | 第 1 階段 | 將 EVM 引入 Starknet

Kakarot 最初將作為一個 Enshrined EVM 存在於 Starknet 中。開發人員和用戶體驗（UX）將與 Polygon、Scroll 或以太坊完全相同。

第 2 階段 | L3 zkEVMs

通過 Kakarot 部署 zkEVM 應用鏈，使它們能夠利用有效性證明在 Starknet 上解決 txns。通過將 Kakarot 和 MadaraStarknet 組合成統一堆棧實現。

只需 1 次點擊，Rollups 即可獲取：

· 部署在 Starknet 上的特定於應用程序的 zkEVM；

· 訪問 EVM 環境；

· 快速執行；

· 低 Gas：使用數據可用性解決方案。

· 安全。

通過使用 Kakarot 在 CairoVM 中運行 Solidity SC：任何在 EVM 上部署的 Solidity SC 都將能夠在 Starknet 上運行，而無需更改代碼。

能夠兼備兩者優點：

· EVM 的效率；

· 智能合約變得可證明。

第 3 階段 | Type 1 zkEVM

為了實現這一點，Kakarot 必須：

· 在 Madara x Kakarot 全節點內使用 Cairo 編寫以太坊共識規則以證明 L1 共識；

· 從 Pedersen Merkle Patricia Trie（MPT）切換到 Keccak MPT。

這取決於以太坊路線圖：Verge。目前，在可證明且廉價的方式下實現 Keccak MPT 是 zkEVM 的主要兼容性阻礙因素。在 Verge 之後，Keccak 可能會被 Poseidon 替換為以太坊的首選哈希函數。

我的想法

這絕對是將 EVM 兼容性引入 Starknet 的一個重大步驟，但圍繞 Kakarot 的成功還存在一些關注點。

面對以下競爭者的競爭：

· 具有不同證明系統（SNARK）的 ZK-rollup：Scroll 、zksync、Polygon、Taiko、Linea；

· Optimistic-rollups: Optimism、Arbitrum、Base;

· 不同的 zkVM：RISC Zero、Hyper Oracle 。

產品市場適應性（PMF）

總體而言，Rollup-as-a-service 是一種尚未得到驗證的論點，需要考慮兩個關鍵方面：

· 有多少 Rollup 將需要此服務？

· Rollup 是否更喜歡內部構建以實現主權和可定製性？

不斷迭代產品

Kakarot 正在構建一個非常技術複雜的產品，可能需要不斷迭代才能取得成功。它還依賴於多個部件，包括：

· Madara;

· DA 解決方案；

· 以太坊的路線圖：The Verge 。