SCR:详解以太坊扩容方案 Scroll 的技术与架构设计

Scroll近期在一级市场的表现非常好，所以我们今天来深入了解一下Scroll的技术与架构设计。

Scroll是一个EVM等效的zkRollup以太坊扩容方案，核心的模块是zkEVM,用于证明EVM在Layer2中执行的正确性。目前已经开发了一年的时间，并与以太坊基金会的隐私小组进行了深入的合作。

为了使得zkEVM变成一个完整的zkRollup,Scroll围绕zkEVM构建了一个完整的Layer2架构。

目前的架构包含了中心化的排序节点与去中心化的证明网络，但未来Scroll将会把排序节点也去中心化，使得整个网络更加健壮。

Scroll的架构

目前的Scroll架构包含三个主要的组件：

Scroll节点：从用户交易中构建L2的区块，提交到以太坊主网，并在L1和L2之间传递信息。Roller网络：生成zkEVM的证明，确保交易被正确执行。Rollup和桥合约：为Scroll交易提供数据可用性，验证zkEVM证明，允许用户在以太坊网络和Scroll之间转移资产。这些组件的角色关系我们可以从下图中得出：

本周绿地元宇宙指数跑赢沪深300，相对收益为2.74%:金色财经报道，本周绿地元宇宙指数G-Meta Index最高5086.9点，周三收于4894.1点，较上周五上涨0.23%；同期沪深300下跌2.51%、创业板指数下跌2.57%。本周伊始，元宇宙板块延续6月以来的涨势，并突破指数全周期的最高点，实现相对2022年初的正收益；端午节前一交易日，市场普遍收跌，元宇宙板块也出现较大回调。本周绿地元宇宙指数跑赢沪深300，相对收益为2.74%。

该指数包含从AR/VR产业链、智慧城市、智慧家庭、人工智能、区块链等元宇宙子板块中精选出的30只A股和3只H股，构成代表国内元宇宙产业板块的成分股。[2023/6/26 22:00:00]

BlockFi债权人：在FTX崩溃后的几天，BlockF将约2.4亿美元的加密货币转换为法币:金色财经报道，BlockFi 债权人将 BlockFi 说成是 FTX 和 Alameda 受害者的说法称为虚假陈述，并将该公司的失败归咎于管理决策不善以及重组代理人。债权人委员会指出，在 FTX 崩溃后的几天里，当加密货币市场暴跌时，BlockFi 将大约 2.4 亿美元的加密货币转换为法币，给客户造成了重大的财务损失和潜在的税务问题，BlockFi 随后将收益和额外的 1000 万美元存入硅谷银行(SVB)，该银行之后倒闭。

债权人委员会表示，SVB 的存款机构实力不足以满足《破产法》的保护要求，这促使美国受托人反对将遗产资金存放在那里。最终达成了一项安排，如果银行倒闭，SVB 将提供足够的抵押品（以债券的形式）。但 BlockFi 的任何人（包括重组团队）都懒得跟进，也没有人支付任何保证金。

此外，BlockFi 还花费 2250 万美元的客户资金为其董事和高管购买价值 3000 万美元的保险。[2023/5/16 15:05:50]

Scroll节点

过去24小时BTC链上手续费收入突破500万美元:金色财经报道，Cryptofees.info数据显示，最近24小时，以太坊链上手续费收入为31237609美元，Bitcoin链上手续费收入为5263441美元、Uniswap链上手续费收入为5037329美元，SushiSwap链上手续费收入为1425020美元、BSC链上手续费收入为547747美元，GMX链上手续费收入为426635美元。[2023/5/8 14:48:58]

Scroll节点是应用和用户与Scroll网络交互的主要方式，Scroll节点包含了三个模块：

Sequencer

Sequencer提供了一个JSON-RPC接口从而获得Layer2上的转账信息。每隔几秒，Sequencer会从L2的内存池中获得一系列转账记录，执行这些转账并生成新的L2区块与新的状态根。

破产法官批准Core Scientific转让超2000万美元的设备:金色财经报道，Core Scientific破产案的法官批准与该比特币矿企的独家能源合同谈判者的和解协议，根据该协议，Core Scientific将把价值超过2000万美元的电气设备转让给该供应商。

这两个设施本应累计为Core Scientific的资产组合带来1千兆瓦(GW)的电力容量。根据一份声明，从2021年夏天开始，Priority power Management被聘为该矿商的“独家能源经理和顾问”，职责包括谈判电力合同和扩建德克萨斯州西部的两个地点。然而，截至2022年5月，Core Scientific停止向Priority power Management支付各种费用。这家矿商还在2022年10月停止了债务支付，12月申请第11章破产保护。

Core Scientific此前曾表示，作为破产程序的一部分，它将出售目前正在开发的两个电力容量高达1 GW的设施。[2023/3/21 13:15:50]

Scroll上的Sequencer是基于经过时间验证的Geth开发的，目的是为了保证兼容性和安全性。

USDC和DAI暂时出现轻微脱锚，Circle尚未回应硅谷银行风险敞口:3月11日消息，受硅谷银行事件影响，USDC和DAI暂时出现轻微脱锚。据行情显示，USDC暂报0.9952美元，DAI暂报0.9963美元。Curve平台稳定币3pool出现轻微比例倾斜，其中USDT占5.95%，USDC和DAI分别占44.56%和49.48%。根据Circle今年1月审计报告内容显示，Circle在美国多家受监管的金融机构中存有储备金，其中包括硅谷银行（SiliconValleyBank）以及Silvergate等。该报告由德勤审查和证明。目前Circle并未回应硅谷银行的风险敞口。

据Circle2022年度报告显示，资产储备方面，约80%的USDC储备是3个月期美国国债。到2023年1月底，将转移这些Circle100%持有的储备由贝莱德管理，由纽约梅隆银行（全球最大的托管人）托管。其余约20%为现金，由8个受美国监管的银行合作伙伴分别持有。[2023/3/11 12:55:47]

Coordinator

当新的L2区块被生成之后，Coordinator会从Sequencer中获得交易执行记录。然后Coordinator将执行记录分派到从roller池中随机选择的roller以生成证明。

Relayer

Relayer会监视部署在以太坊和Scroll上的Rollup和桥合约，这主要有两个作用。

首先是监控Rollup合约以跟踪L2块的状态，包括数据可用性和有效性证明。

其次，Relayer监视部署在以太坊和Scroll上的桥合约的存取款事件，并将消息在两条链之间中继。

Roller网络

Rollers在网络中充当证明者，负责为zkRollup生成有效性证明。Rollers有望利用GPU、FPGA和ASIC等加速器来减少验证时间和验证成本。下图显示了Roller如何为每个块生成有效性证明：

Roller首先将从Coordinator接收到的执行序列转换为circuitwitnesses。其次，Roller为每个zkEVM电路生成证明。最后，Roller使用证明聚合方法将来自多个zkEVM电路的证明组合成一个块证明。Rollup和桥合约

Scroll通过Rollup和桥合约来连接以太坊主网和Scoll网络，保证L2交易的数据可用性，并使用户可以在L1和L2之间转移资产。

Rollup合约从Sequencer中获取L2的状态根作为calldata。这为Scroll块提供了数据可用性，并利用以太坊的安全性来确保包括ScrollRelayer在内的索引可以重建L2块。一旦建立L2区块有效性的区块证明已被Rollup合约验证，相应的区块将被视为在Scroll上最终确定。

部署在以太坊和Scroll上的Bridge合约允许用户在L1和L2之间传递任意消息。在这个消息传递协议之上，Scroll还构建了一个去信任桥接协议，允许用户双向桥接ERC-20资产。

要从以太坊向Scroll发送消息或资金，用户需要在Bridge合约上调用sendMessage。

Relayer将在L1上索引,并将其发送到Sequencer以包含在L2块中。从Scroll发送回以太坊的消息在L2Bridge合约上使用了类似的过程。

Scroll的zkRollup是如何工作的

将上述的三个模块放在一起，我们就可以知道ScrollzkRollup的整个工作流程了，如下图所示：

Scroll中的L2区块生成之后，将提交给以太坊主网，具体的过程如下：

1.Sequencer生成了一系列的块，对于第i个块，Sequencer执行追踪T，并将其发送给Coordinator。同时，Sequencer将交易数据D作为calldata提交给以太坊上的Rollup合约以获得数据可用性，再将由此产生的状态根和交易数据作为状态提交给Rollup合约。

2.Coordinator随机选择一个Roller为每个块生成有效性证明。为了加快证明的生成过程，可以在不同的Roller上并行生成不同的区块证明。

3.在为第i个块生成证明P后，Roller将其发送回Coordinator。每隔k个块，Coordinator向另一个Roller派发一个聚合任务，将k个块的证明聚合成一个证明A。

4.最后，Coordinator将聚合证明A提交给Rollup合约，通过对照先前提交给Rollup合约的状态根和交易数据承诺来验证聚合证明，最后确定L2上的之间的块。

经过这样的过程Scroll上的区块会被最终确定下来，每个L2的区块在这一过程中会经历三个过程，其分别为：

Precommitted：表示一个区块已经被Sequencer提交并发送给Rollers。Committed：表示区块的交易数据已经被发布到了以太坊网络的Rollup合约上。Finalized：表示此区块的交易已经被正确地执行。综上所述，Scroll能够在L2上执行EVM字节码，同时从以太坊主网继承强大的安全性保证。这也是Scroll这种EVM等效和其他EVM兼容方案的最大不同点。

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