Vitalik 參與投資，Kakarot 如何將EVM 引入Starknet？

分析師s 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。

撰文：s

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s 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：

*滾動；

• 多邊形

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：

• 同步；
• 冥想。

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、Decision、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制性？

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：

• 牛奶;
• DA 解決方案；
• 以太坊的路線圖：The Verge 。