Crypto Gloss

Scroll: ZK-Rollup EVM-Equivalent Type-2 dengan zkEVM Circuit Halo2

Penulis Zhang, Ye; Peng, Sandy; Shen, Haichen; et al. (Scroll Team)
Tahun 2023
Proyek Scroll
Lisensi MIT
Sumber Resmi docs.scroll.io/en/technology/
Disclaimer: Halaman ini merupakan ringkasan dan analisis edukatif dari whitepaper atau makalah teknis resmi. Konten ini disajikan untuk tujuan pendidikan semata dan bukan merupakan saran investasi atau keuangan. Selalu baca dokumen asli dan lakukan riset mandiri sebelum mengambil keputusan keuangan apa pun.

Scroll adalah ZK-Rollup untuk Ethereum yang dibangun oleh tim yang dipimpin oleh Ye Zhang dan Sandy Peng (co-founder), dengan arsitek utama Haichen Shen, berkolaborasi erat dengan grup Ethereum Privacy and Scaling Explorations (PSE). Komitmen teknis utama Scroll adalah Type-2 EVM equivalence — artinya ia membuktikan eksekusi bytecode EVM identik yang berjalan di mainnet Ethereum, dengan perbedaan minimal. Scroll mainnet diluncurkan Oktober 2023.

Tipe EVM dalam Ekosistem zkEVM

Vitalik Buterin mengkategorikan zkEVM berdasarkan tingkat kompatibilitas:

  • Type 1: Fully Ethereum-equivalent; membuktikan blok Ethereum langsung. Belum ada di produksi.
  • Type 2: EVM-equivalent; membuktikan bytecode EVM; perbedaan internal minor. Scroll, Polygon zkEVM
  • Type 3: EVM-compatible; beberapa precompile tidak kompatibel. Polygon zkEVM awal
  • Type 4: VM kustom yang dikompilasi dari Solidity. zkSync Era

Scroll menargetkan Type 2: tingkat kompatibilitas tertinggi yang dapat dicapai tanpa inklusi blok Ethereum penuh. Artinya: kontrak Solidity di-deploy tanpa modifikasi, tooling developer (Foundry, Hardhat, ethers.js) bekerja identik, audit keamanan Ethereum yang ada tetap valid.

Arsitektur Sirkuit zkEVM

Tantangan inti Scroll adalah membangun sirkuit ZK yang memverifikasi eksekusi bytecode EVM arbitrer. Ini adalah salah satu tantangan rekayasa ZK paling kompleks karena EVM tidak dirancang dengan kemampuan pembuktian ZK.

Pendekatan dekomposisi sirkuit: Scroll mendekomposisi eksekusi EVM menjadi serangkaian sub-sirkuit khusus:

  • EVM circuit: Constraint tingkat tinggi bahwa setiap opcode dieksekusi dengan benar
  • State circuit: Membuktikan akses/modifikasi state storage Ethereum
  • Tx circuit: Membuktikan input transaksi valid (tanda tangan ECDSA, nonce, dll.)
  • MPT circuit: Membuktikan pembaruan Merkle Patricia Trie untuk state root
  • Bytecode circuit: Membuktikan bytecode yang dieksekusi konsisten dengan hash kontrak

Halo2 sebagai Backend Pembuktian

Scroll menggunakan Halo2 (Electric Coin Company) sebagai sistem pembuktian yang mendasari, dengan lookup table dan custom gate untuk mengkodekan semantik EVM secara efisien. Pilihan Halo2 mendapat dukungan dari kolaborasi PSE — peneliti Ethereum Foundation yang bekerja pada zkEVM referensi.

Pipeline Pembuktian

Untuk setiap blok Scroll:

  1. Execution: EVM Geth yang dimodifikasi mengeksekusi transaksi dan menghasilkan “execution trace”
  2. Proving: Prover menghasilkan proof ZK untuk setiap sub-sirkuit menggunakan Halo2
  3. Aggregation: Proof sub-sirkuit diagregasi menjadi satu proof SNARK
  4. On-chain verification: Verifier Solidity di Ethereum L1 memeriksa proof teragregasi

Waktu pembuktian (2024): beberapa menit per blok menggunakan hardware proving khusus (GPU).

Istilah Terkait

Referensi