Taiko 简介 - 以太坊等效的 ZK-Rollup

Taiko 简介

Taiko 以尽可能贴近以太坊的方式扩展以太坊 —— 无论是在技术上还是非技术上。更具体地说，Taiko 是一个与以太坊等效的 ZK-Rollup，通过在去中心化、无需许可和安全的 layer-2 架构中支持所有 EVM 操作码来扩展以太坊。

以太坊代表了人类协作和个人自由机制的巨大飞跃。

作为全球性的、可信赖的中立结算层，以太坊提供强大的数字所有权，并让任何人都能随时随地转移价值。它是价值互联网的基础协议，自互联网诞生以来，我们从未见过如此流动性的网络。

不仅仅是流动性，价值创造同样流畅且不受限制。开发者将其智能合约和应用程序部署到始终在线、始终可访问、无国界的计算机上的创造力是卓越的。

为了实现上述目标，以太坊不得不（理所当然地）优先考虑某些区块链属性而不是其他属性 —— 即，去中心化和安全性高于可扩展性。如果一个公共区块链不是去中心化和安全的，那么它就不是可信赖的中立的，因此对容纳高价值、高度关键的功能没有吸引力。但是，如果公共区块链不具有可扩展性，那么由于过高的交易费用和低吞吐量，大部分开发者、用户和用例将无法利用该网络。

为了完全实现其能够产生的影响，以太坊必须支持任何想要参与的人。以太坊必须扩展到人类的规模。这就是以太坊将 rollups 视为最有前途的扩展解决方案的原因，而最有前途的 rollup 类型是与以太坊等效的 ZK-Rollup 。

Taiko 旨在成为一个完全与以太坊等效的 ZK-Rollup。我们的目标是以一种在技术层面和原则层面都模仿以太坊本身的方式来扩展以太坊。

Taiko 技术概述

ZK-Rollups 通过在链下执行、聚合和证明交易，并依靠以太坊来提供数据可用性和有效性证明验证来扩展计算。目前已投入生产的 ZK-Rollups 的最大缺点是它们无法完全支持 EVM 的通用计算，而主要特定于应用程序。这破坏了与现有以太坊 L1 智能合约和 dapps 的兼容性，并且更难以构建提供相同类型的可组合的、富有表现力的体验的新合约和 dapps 。

与以太坊等效的 ZK-Rollups，有时称为 ZK-EVM，是 layer-2 扩展解决方案的圣杯，因为它们不会在安全性和兼容性方面做出妥协。用最近的说法，Taiko 旨在成为 type-1 ZK-EVM，它优先考虑完美的 EVM/以太坊等效性而不是 ZK 证明生成速度。

Taiko 由三个主要部分组成：ZK-EVM 电路（用于生成证明）、L2 rollup 节点（用于管理 rollup 链）和 L1 上的协议（用于将这两个部分连接在一起以进行 rollup 协议验证）。

1. ZK-EVM

ZK-EVM 使用有效性证明来证明 rollup 上 EVM 计算的正确性。

Taiko 可以按原样运行以太坊智能合约代码，无需进行任何更改。开发者可以轻松地将其现有的以太坊智能合约和完整的 dapps 迁移到 Taiko，或者当然可以在 Taiko 上实现他们的新 solidity 代码作为他们的第一个/唯一环境。Taiko 实现了支持每个 EVM 操作码的 ZK-EVM ，从而生成 ZK-EVM 电路 的有效性证明。除了与以太坊 L1 智能合约和 dapps 完美兼容之外，这也意味着所有以太坊和 solidity 工具都可以与 Taiko 无缝协作，无需中断开发者工作流程。

这样做的结果是双重的：

1. 开发者体验与 solidity 智能合约开发者已经习惯的完全相同 —— 不浪费时间，没有摩擦。EVM 开发者和以太坊智能合约背后的动力是不可阻挡的，这种动力无需转移或减缓。

2. 已经在以太坊上运行的智能合约（以及智能合约/dapps 系统）—— 在许多情况下运行了多年，其中包含数十亿美元的价值 —— 已经过实战考验，可以移植到 Taiko ，而不会引入将它们编译为不同语言的风险，或以其他方式调整框架。这意味着移植完全相同的 dapps ，或智能合约构建块/开发模式。

除了 EVM 等效性的好处（主要体现在应用层）之外，Taiko 还旨在实现以太坊等效性，使其能够利用现有的以太坊基础设施，例如可以轻松地重新用作 Taiko 节点的执行客户端。例如，Taiko 客户端目前基于经过实战考验的 Go-Ethereum 客户端。因此，不仅 VM 完美兼容，而且“周围的组织”也是如此，因为 Taiko 节点使用与以太坊相同的哈希算法、签名方案和存储数据结构。重要的是，Taiko 还寻求在未来也与以太坊等效；如果以太坊协议有更新，Taiko 将在我们的 zkEVM 中实现它们以保持同步。最后，如果 Taiko 从我们自己的研发中创造出引人注目的新方向，我们可以努力在以太坊上实现它们，从而帮助 L1。

在兼容性方面，不仅开发者和基础设施提供商将在 Taiko rollup 上拥有流畅的体验，而且用户也是如此。在 Taiko 上，用户体验、使用模式和产品对用户来说都将是完全熟悉的。

值得停下来思考一下为什么以上内容如此重要的一个元思考。作为通用 L2，Taiko 的目标是赋能构建者，而构建者最终会赋能用户。我们构建我们构建的东西，以便其他人可以做他们做的事情。

如果 Taiko 能够帮助其他人在这个世界上发挥作用，它才会对这个世界有所作为。 利用以太坊的力量、 EVM 、完善的基础设施和工具、智能合约的临界质量以及开发者的潜在知识是成为 type-1 ZK-EVM 的主要原因。这让我们感到兴奋。

2. Taiko L2 Rollup 节点

Taiko 节点从以太坊获取交易数据并在 L2 上执行交易，最终根据交易执行来推进状态。因此，这些节点管理 rollup 链。目前，Taiko 节点是一个以太坊 Geth 分叉。

3. Taiko 协议

Taiko 协议定义并执行 rollup 规则并定义潜在的参与者。该设计坚持安全性、去中心化和无需许可的核心原则。

部署在以太坊 L1 上的智能合约充当数据可用性机制和 ZK-SNARK 证明的验证者。部署在 Taiko L2 上的智能合约执行我们在 白皮书 中解释的某些重要协议功能。

在网络参与者方面，我们可以观察到适合上述架构的三个角色：

1. 提议者。 从用户的 L2 交易中构建 rollup 区块，并将它们提议给 L1；任何愿意的参与者都可以执行此区块创建功能。

2. 证明者。 从上述提出的区块中生成 ZK-SNARK 证明，断言 L2 交易和区块的有效性；任何愿意的参与者都可以执行此证明功能。

3. 节点运行者。 从链上数据执行交易，以与链的状态保持同步。虽然提议者和证明者都需要运行节点才能履行各自的角色，但其他参与者也会运行节点，例如提供区块浏览器和节点基础设施提供商等服务的参与者。任何愿意的参与者都可以运行 Taiko 节点。

它是如何工作的

Taiko L2 区块链中的区块由按顺序执行的交易集合组成。可以将新区块附加到链中以更新其状态，这可以通过遵循交易执行的协议规则来计算。

区块提交分为两个部分：

1. 区块提议：提议一个区块，将区块数据发布在以太坊上，并将该区块附加到 TaikoL1 合约中的提议区块列表中。该协议确保区块在此刻是不可变的，这意味着区块执行是确定性的，因此任何人都可以计算执行后的链状态。我们将区块和此类中的所有封装交易称为已完成。L1 上已提议区块的一个显着特征可能是 Taiko L2 节点会跳过无效交易。此功能允许在同时提议多个区块时实现容错。

2. 区块验证： 由于所有提议的区块都是确定性的，因此可以并行证明区块，因为区块之间的所有中间状态都是已知的。一旦验证了区块的证明并且其正确链接的父区块已在链上完成，我们就将该区块标记为链上完成。

该协议的基本要求是，重建当前状态以及创建和附加新区块所需的所有数据在以太坊上公开可用。 此外，证明者只能使用以太坊上的公共数据来生成区块的证明。 正是这些事实，依靠以太坊公共数据并为所有希望参与的参与者提供公平的竞争环境，才使 Taiko 的 L2 去中心化。

有关 Taiko rollup 的深入信息，请参阅 白皮书。

一个普遍的事实是，EVM 并非旨在在 ZK 电路中运行，EVM 计算和以太坊数据结构以及嵌入式密码学的许多方面对 ZK-SNARK 不友好，并且证明效率低（慢）。克服这些挑战一直是该领域许多人（例如 EF 的 PSE）认真工作的目标。 尽管如此，为 EVM 计算生成 ZK 证明仍然很慢。 这是不同类型的 ZK-EVM 在兼容性方面的主要权衡，其中 type-1 的证明生成速度最慢，但具有完美的兼容性和面向未来的特性。 其他类型的证明生成速度要快得多，但会失去不同程度的 EVM/以太坊兼容性和面向未来的特性。

在坚持去中心化、无需许可和安全这些不可协商的要素 (以及完全 EVM 等效性的优先级) 的同时，Taiko rollup 的明确目标是通过协议设计来缓解证明时间缓慢的缺点。 也就是说，该协议旨在在 ZKP 生成之前快速达成最终确定性。 我们将继续以这些目标为指导来设计协议，但如果缓慢的证明大大降低了链的用户体验，也将对 VM 调整/优化保持开放态度。

在简要概述了技术细节之后，让我们转向 Taiko 和以太坊兼容性的人力、社区方面。 这非常重要，因为毕竟，区块链是代码强制执行的社会契约。 最终是人类及其价值体系驱动着协议。

Taiko 信条

layer-1 之下是 layer-0，即人。 区块链是由人构建的，这些人关心的事情会融入到社会契约以及代码和总体设计中。 如前所述，在这里我们再次寻求最强的以太坊兼容性。

我们有充分的理由紧贴以太坊的例子和规范； 这不仅仅是出于对该协议和人们的喜爱。 因为它是唯一能给我们我们所关心的东西的生态系统，并且有可能让世界变得更美好，特别是对于那些最需要它的人。 这听起来很高尚，但这就是以太坊社区和 Taiko 的目标。

下面我们分享 Taiko 信条，这是指导我们的三个核心原则。

可访问

任何想使用、构建或参与 Taiko 的人都可以这样做。 这是因为交易费用便宜且吞吐量高； 开发者体验强大且以太坊 dapp 迁移无缝； 网络是无需许可的，并且可以最大限度地重用以太坊基础设施。 没有访问权限，就没有自由。

包容性

Taiko 具有抗审查性，不能排除群体或个人。 该 rollup 是去中心化的 - 依靠以太坊来获得数据可用性和安全性； 并且无需许可 - 允许任何网络参与者、用户或构建者选择加入。 没有可以审查用户/应用程序/交易的特殊角色。 我们只对构建可信的中立、公平的系统感兴趣。

开放

Taiko 是完全开源且以社区为中心的。 我们站在巨人的肩膀上，并珍视为以太坊的技术进步和社区做出贡献。 我们重视社区对项目的贡献，利用对该领域感兴趣的最优秀的人才和想法。 Taiko 执行和保护的活动类型要求透明。

感谢

感谢你的阅读。 自 2022 年第一季度以来，我们一直在开发 Taiko , 一些团队成员自 2021 年以来一直在为 ZK-EVM 研发做出贡献，而且我们中的许多人自 2018 年以来一直在可扩展性和 ZK-Rollup 领域工作。 我们非常高兴能够继续我们的旅程，因为安全地将以太坊带给数十亿人是我们最大的热情和荣幸。

我们要感谢许多团队和研究人员在 ZK-EVM 和相关技术方面所做的杰出工作，包括以太坊基金会 PSE、Vitalik、Zcash、Aztec、Scroll 和其他几个团队。

在后续文章中，我们将更深入地探讨 Taiko 的技术架构，并分享包含时间表的路线图。 如果你现在想了解有关 Taiko 的 rollup 协议的更多信息，可以查看我们的 白皮书。

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• 原文链接： taiko.mirror.xyz/oRy3ZZ_...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～