Kakarot zkEVM是什么？为何得到Vitalik参投

作者：cookies，风投分析师；翻译：金色财经xiaozou

Kakarot zkEVM是什么？为什么它能得到V神和StarkWare的支持？Kakarot把EVM带到Starknet之上，促进了EVM dApp的扩展。让我们深入了解一下吧！

我们已经启动并进入了超级赛亚人模式。Kakarot Labs已经正式成立并完成了与顶级投资者的pre-seed早期融资。

让我们来展望发展愿景、明确当前地位、期待美好的未来吧。

本文将主要介绍以下内容：1、什么是CairoVM？2、什么是Cairo？3、EVM架构；4、Kakarot架构；5、zkEVM的Type分型；6、Kakarot路线图；7、个人想法。

Kakarot zkEVM是使用Cario语言部署的EVM，通过增强EVM兼容性来扩展Starknet生态系统的可靠性。让我们来一步一步理解。

1、什么是CairoVM？

Kakarot运行在虚拟机CairoVM之上，是Starknet的基础架构。CairoVM的主要特性如下：

· 将执行表示为多项式方程，以实现可证明的执行。

· 允许所有Starknet交易使用STARK验证。

2、什么是Cario？

Cario是图灵完备的STARK友好的CPU架构。

· 图灵完备：系统能够计算任何可能的计算/程序。

· Stark友好：StarkWare的验证系统。链下计算完整性由证明者证明，由链上验证者验证。

那么，Cario是如何运作的？开发人员可以在CaroVM中使用Cairo编写程序，用高级语言描述statement语句（待证明）。这改善了开发体验，因为开发人员可以利用ZK证明（ZKP）的可扩展性，而无需学习如何编写复杂的电路。

3、EVM架构

EVM架构是成熟且定义良好的VM（虚拟机）架构，具有：

· 142个操作码：EVM用于执行交易和智能合约（SC）的指令。需要gas费才能执行。

· 9个预编译：内置于以太坊中的智能合约用于处理常见操作。可通过标准gas费调用。

4、Kakarot架构

Kakarot基于CairoVM开发，它是：

· EVM字节码解释器

· 部署在Starknet上的智能合约

· 使用Cario语言

Kakarot支持：

· 原样部署EVM智能合约

Kakarot不是：

· 区块链

· 编译器：不将Solidity代码转换为Cairo

截至2023年5月：

· 已实现100%字节码架构（Type 3 zkEVM）

· 9个EVM预编译实现了8个

在实现全部9个EVM预编译后，Kakarot将成为Type 2.5 zkEVM。

5、zkEVM的Type分型

（1）Type 1 zkEVM | 完全等效于以太坊

不改变以太坊系统以支持更容易的证明生成。

优点：

· 以太坊扩展的终极解决方案

缺点：

· 计算密集

· 证明时间长（需要数小时）

举例：

· Scroll

· Taiko

（2）Type 2 zkEVM | 完全等效于EVM

对以太坊系统进行微小修改（不同的哈希函数）让开发更加容易，且证明生成速度更快。

优点:

· 支持大多数以太坊dApp

缺点：

· EVM的低效率和不友好性仍然存在

举例：

· Scroll

（3）Type 2.5 zkEVM | 与EVM等效（但gas费除外）

增加了EVM中难以使用ZK证明的特定操作的gas成本。

优点:

· 比更广泛的EVM变更风险更小

缺点：

· 降低了开发工具的兼容性

· 部分dApp不兼容

（4）Type 3 zkEVM | 几乎与EVM等效

移除了那些特别难以实现的特性（例如预编译）。

优点：

· 更快的证明时间

· 更容易的EVM开发

缺点：

· 部分dApp需要重写

举例：

· Scroll

· Polygon

（5）Tpye 4 zkEVM | 等效于高级语言

智能合约源代码（高级语言）编译为ZK-SNARK友好语言。

优点：

· 避免了大量的开销

缺点：

· 合约地址可能不同于EVM中的地址

· 可能不支持手写EVM字节码

· 调试基础设施不能被继承，因为它们运行在EVM字节码上。

举例：

· zkSync

· Nethermind

6、Kakarot路线图

（1）阶段1 | 将EVM带到Starknet

Kakarot最初将作为一个enshrined EVM存于Starknet中。开发体验和用户体验（UX）将与Polygon、Scroll或以太坊相同。

（2）阶段2 | L3 zkEVM

通过Kakarot部署zkEVM应用链，允许它们利用有效性证明在Starknet上进行交易结算。

通过将Kakarot与Madara Starknet测序器（基于substrate的Starknet测序器）融合为统一的堆栈。

（3）阶段2 | zkEVM-Rollup-as-a-Service

只需一次点击，rollup就会收到：

· 部署在Starknet上的特定应用zkEVM

· 对EVM环境的访问

· 快速的执行

· 低gas费：使用数据可用性解决方案（Celestia、EigenLayer）

· 加密安全性

zkEVM-Rollup-as-a-Service的优点：

· 通过使用Kakarot在CairoVM中运行Solidity智能合约

·任何部署在EVM上的Solidity智能合约都可以在Starknet上运行，而无需更改代码

两全其美：

· 具有EVM的效率

· 智能合约变得可证明

（4）阶段3 | Type 1 zkEVM

要进入该阶段，Kakarot必须要：

· 在Madara和Kakarot的全节点内使用Cairo编写以太坊共识规则，以证明L1共识。

· 从Pedersen Merkle Patricia Trie（MPT）切换到Keccak MPT。

然而，阶段3具有不确定性。这取决于以太坊路线图：Verge。目前，以一种可证明且低成本的方式实现Keccak MPT是zkEVM兼容性的主要阻碍。在Verge之后，Keccak可能会被Poseidon取代，成为以太坊的首选哈希函数。

7、个人想法

为Starknet带来EVM兼容性无疑是一个巨大的进步，但是关于Kakarot的成功仍存在一些顾虑。

（1）高度竞争的ZK领域

竞争对手有：

· 具有不同证明系统（SNARK）的ZK-rollup：Scroll、zkSync、Polygon、Taiko、Linea。

· Optimistic rollup：Optimism、Arbitrum、Base

· 不同的zkVM：RISC Zero、Hyper Oracle

（2）产品市场契合度（PMF）

总的来说，rollup-as-a-service是一个有待验证的论题，有两个关键方面需要考虑：

· 需要此服务的rollup有多少？

· rollup是否更愿意在内部建设主权和可定制性？

（3）持续的产品迭代

Kakarot正在开发建设一个技术高度复杂的产品，并且可能需要不断的迭代才能获得成功。

它还依赖于多个动态组成部分，包括：

· Madara

· 数据可用性解决方案

· 以太坊路线图：Verge