Cairo 或將取代 Solidity 的原因_CAI

在這篇文章中，我將論證Cairo可以影響即將到來的可證明計算的浪潮，就像Solidity支持可組合計算一樣。Cairo是StarkNet的原生編程語言，StarkNet是一種用于擴展以太坊的L2網絡。

當我們把智能合約僅僅看作是金融的延伸(DeFi)或網絡的泛化(web3)時，這是令人遺憾的。智能合約網絡實際上是可組合計算的平臺。

以太坊嵌入了一些允許其計算機程序互操作的標準：

透明字節碼（沒有隱藏的Web API）

標準化API結構（稱為ABI）

保證正常運行時間（每個應用都托管在多臺機器上，每個應用程序拒絕服務是不經濟的）

StarkWare：StarkNet將在“Regensis”上重新啟動，Cairo 1.0年底推出:金色財經報道，以太坊Layer 2開發公司StarkWare總裁Eli Ben-Sasson透露，他們正在開發的以太坊Layer 2擴展解決方案StarkEx和StarkNet即將迎來兩個重要里程碑：首先是發布StarkNet原生智能合約語言升級版Cairo 1.0，該語言現在已經完成開發，預計在2022年底前推出；之后，該團隊還將在名為“Regensis”的以太坊主網上重新啟動StarkNet，旨在提高網絡DoS攻擊保護能力并降低gas費用。

此外，Eli Ben-Sasson表示原定于9月的原生Token發行計劃已被推遲，因為他們希望在Solidity合約方面做得更好一點，因此StarkWare原生Token將在10月內上鏈。不過，Eli Ben-Sasson指出他們在初始階段不會為用戶提供免費Token，所有Token會在發布后立即鎖定。Eli Ben-Sasson還透露，StarkWare很快會宣布成立基金會并由其負責Token分配和分發。（decrypt）[2022/10/17 17:28:25]

內置支付基礎設施（不依賴于Stripe等第三方）

安全公司OpenZeppelin發布為StarkNet編寫的智能合約庫Cairo v0.1.0:4月6日消息，區塊鏈安全公司OpenZeppelin發布智能合約Cairo v0.1.0，這是一個用Cairo為StarkNet編寫的智能合約庫，一個去中心化的ZK Rollup，該版本包含幾個重要的智能合約，包括ERC20、ERC721和使用Argent開發的賬戶抽象合約。[2022/4/6 14:06:47]

完整的部署和交易沿襲

不同應用程序層（治理、所有權等）之間無摩擦的合約

這些限制可能會降低開發人員的生產力，但也會以前所未有的規模激勵有狀態應用程序的組合和重用。

Nethermind開發團隊Nubia推出EVM到Cairo的轉譯器Wrap:以太坊客戶端Nethermind開發團隊Nubia推出EVM到Cairo的轉譯器Wrap，實現將EVM合約轉譯為Cairo語言合約并直接部署至ZK Rollup擴容方案StarkNet。Cairo語言是StarkNet的原生智能合約語言，Wrap通過將Solidity或Vyper語言的智能合約編譯為EVM字節碼，然后將該字節碼轉換為Cairo語言，并安全地保留原智能合約的語義。Nubia團隊表示，下一步的計劃將是把AMM（例如Uniswap）部署至StarkNet。[2021/8/18 22:21:16]

Solidity被創建為一種與上述標準兼容的簡單語言。它提供了:

OKEx上線CAI (CAI)的公告:OKEx公告OKEx上線CAI (CAI), 并開放CAI/BTC, CAI/ETH, CAI/USDT, CAI/OKB的交易市場。具體時間如下：1. CAI (CAI)充值：5月30日16:00 HKT；2. CAI/OKB的市場交易：5月31日16:00 HKT；3. CAI (CAI)提現：6月1日18:00 HKT；4. CAI/BTC, CAI/ETH, CAI/USDT的市場交易：6月5日16:00 HKT。[2018/5/30]

基本狀態機功能(狀態、訪問、更新等)

無法訪問不可組合的原語(例如，外部數據饋送)

合約對合約交互的接口（組合方式）

用于交易費用的內置gas計量

對底層虛擬機（程序集）的高性能訪問

雖然現有的編程語言可以適應可組合計算，但它們需要擴展（為組合添加接口）和限制（消除所有形式的非確定性和外部訪問）的組合，這很難合并。此外，在優化上其是與優化 Solidity 代碼（gas 成本）完全不同的性能指標（執行足跡），這些語言的編譯器就是這么被定義的。

StarkNet的可擴展性工具ZK-Rollups啟用了一種被稱為可證明計算的新范式。在這個范例中，我們保留了可組合計算的所有優點，但也允許程序證明它們已被執行，而無需重新運行。

這個簡單想法允許我們從一個需要重新運行交易的網絡(以太坊)轉移到一個更好的網絡(StarkNet)，在這個網絡中，通過驗證交易已以特定結果執行的證明來驗證交易，這是一個更經濟的操作。

因為這個范式是如此不同，它也需要一個不同的計算模型，有效地將程序轉換成數值理論方程，而不是在機器上執行它們。

我們可以用什么編程語言來實現呢?

考慮Solidity是很自然的。首先，它已經支持組合(調用其他智能合約)，并被廣泛采用。第二，在Solidity上部署了一系列應用程序，可以很容易地遷移到其他Layer 2解決方案(包括支持可證明計算的zkSync)。第三，Solidity有一個維護良好的多層編譯器，可以適應不同的用例。

但是Solidity并不是可證明計算的固有特性。任何接受慣用的Solidity代碼并將其轉換為證明的編譯器都會遇到以下問題：

依賴于低效的數據結構，如`uint256

語言層面的可變性

缺乏高效的內置插件

沒有底層訪問

技術細節：在實踐中，有兩種不同的技術來證明通用程序(SNARK和STARK)。SNARK青睞的指令集更適合作為Solidity等語言的編譯目標。STARK提供了更多的可伸展性，同時具有不太自然的指令集。當我們說“Solidity 不是可證明計算的有效語言時，我們實際上是指兩件事：1) Solidity 可以有效地編碼為 SNARK，但它們不像 STARK 那樣可擴展 2)Solidity不是編譯到STARK的最佳語言，因為在 Solidity 中常見的構造對于 STARK 來說是“昂貴的”。

Cairo有上述所有解決方案：

一個稱為felt的底層字段整數數據類型是可用的(與uint256類型一起)

Cairo語言習慣上只編寫一次(類似于函數式編程語言)

正在為常見計算開發越來越多的內置非確定性提示

Cairo提供了對底層原語的完全底層訪問

Cairo編程更具挑戰性，生態系統工具仍在不斷成熟。但擴展以太坊的全部意義在于超越現有的限制，構建更好的可組合應用。如果是這樣，為什么止步于Solidity?

Source：https://medium.com/yagi-fi/provable-vs-composable-computation-or-why-cairo-will-supersede-solidity-6b00e69bfc9e

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