ARK:Cairo 或将取代 Solidity 的原因

在这篇文章中，我将论证Cairo可以影响即将到来的可证明计算的浪潮，就像Solidity支持可组合计算一样。Cairo是StarkNet的原生编程语言，StarkNet是一种用于扩展以太坊的L2网络。

当我们把智能合约仅仅看作是金融的延伸(DeFi)或网络的泛化(web3)时，这是令人遗憾的。智能合约网络实际上是可组合计算的平台。

以太坊嵌入了一些允许其计算机程序互操作的标准：

透明字节码（没有隐藏的Web API）

标准化API结构（称为ABI）

保证正常运行时间（每个应用都托管在多台机器上，每个应用程序拒绝服务是不经济的）

Starkware开源Cairo编程语言的最新版本:金色财经报道，区块链开发公司 Starkware 开源了其编程语言 Cairo 的新版本，Cairo 支持 Starkware 的Layer 2网络 StarkNet 和 StarkEx。根据一份声明，这是该语言自创建以来的第一个主要版本，新版本将很快被引入 StarkNet。[2022/11/25 8:06:15]

内置支付基础设施（不依赖于Stripe等第三方）

完整的部署和交易沿袭

不同应用程序层（治理、所有权等）之间无摩擦的合约

这些限制可能会降低开发人员的生产力，但也会以前所未有的规模激励有状态应用程序的组合和重用。

Web3开源大学WTF Academy获得Starkware资助，将合作开发ZK和Cairo开源教程:11月5日，据官方消息，Web3开源大学WTF Academy获得以太坊二层扩容方案Starkware的资助，将合作开发ZK和Cairo的中英文开源教程，为以太坊和Layer2培养更多开发者。据介绍，WTF Academy是一个Web3开源学院，提供免费开源Web3技术教程，目前WTF Solidity极简教程已经更新50讲。据此前消息，WTF Academy发布习题测试和链上技能认证模块，并已开启公测。[2022/11/5 12:19:54]

Solidity被创建为一种与上述标准兼容的简单语言。它提供了:

Open Zeppelin发布智能合约库Cairov0.2.0，改进了可扩展性模式:7月6日消息，区块链安全公司Open Zeppelin发布为StarkNet编写的智能合约库Cairov0.2.0，该版本利用Cairo命名空间迭代了可扩展性模式；实施了与以太坊兼容账户合约的第一个版本；附带了安全访问和权限管理的基本构建块Access Control库；增加免受重入攻击的实用程序Reentrancy Guard等。[2022/7/6 1:54:22]

基本状态机功能(状态、访问、更新等)

无法访问不可组合的原语(例如，外部数据馈送)

合约对合约交互的接口（组合方式）

币核科技Bluehelix投资的Caitex交易所上线离岸人民币稳定币CNT:币核科技Bluehelix投资的数字合约交易平台Caitex.io上线离岸人民币稳定币CNT。

CNT是基于离岸人民币，面向全球发行的稳定、透明、安全的数字资产。CNT作为依托以太坊公链，通过足额的现金类资产为支撑，帮助人们快速、便捷的融入数字世界。

Caitex成立于2019年，成立伊始便获得Bluehelix生态基金会数百万早期投资。币核科技是领先的区块链金融信息技术服务商，致力于为客户提供专业的技术支持和服务，现阶段已经为全球超过240家知名企业提供区块链金融技术。[2020/5/20]

用于交易费用的内置gas计量

对底层虚拟机（程序集）的高性能访问

虽然现有的编程语言可以适应可组合计算，但它们需要扩展（为组合添加接口）和限制（消除所有形式的非确定性和外部访问）的组合，这很难合并。此外，在优化上其是与优化 Solidity 代码（gas 成本）完全不同的性能指标（执行足迹），这些语言的编译器就是这么被定义的。

StarkNet的可扩展性工具ZK-Rollups启用了一种被称为可证明计算的新范式。在这个范例中，我们保留了可组合计算的所有优点，但也允许程序证明它们已被执行，而无需重新运行。

这个简单想法允许我们从一个需要重新运行交易的网络(以太坊)转移到一个更好的网络(StarkNet)，在这个网络中，通过验证交易已以特定结果执行的证明来验证交易，这是一个更经济的操作。

因为这个范式是如此不同，它也需要一个不同的计算模型，有效地将程序转换成数值理论方程，而不是在机器上执行它们。

我们可以用什么编程语言来实现呢?

考虑Solidity是很自然的。首先，它已经支持组合(调用其他智能合约)，并被广泛采用。第二，在Solidity上部署了一系列应用程序，可以很容易地迁移到其他Layer 2解决方案(包括支持可证明计算的zkSync)。第三，Solidity有一个维护良好的多层编译器，可以适应不同的用例。

但是Solidity并不是可证明计算的固有特性。任何接受惯用的Solidity代码并将其转换为证明的编译器都会遇到以下问题：

依赖于低效的数据结构，如`uint256

语言层面的可变性

缺乏高效的内置插件

没有底层访问

技术细节：在实践中，有两种不同的技术来证明通用程序(SNARK和STARK)。SNARK青睐的指令集更适合作为Solidity等语言的编译目标。STARK提供了更多的可伸展性，同时具有不太自然的指令集。当我们说“Solidity 不是可证明计算的有效语言时，我们实际上是指两件事：1) Solidity 可以有效地编码为 SNARK，但它们不像 STARK 那样可扩展 2)Solidity不是编译到STARK的最佳语言，因为在 Solidity 中常见的构造对于 STARK 来说是“昂贵的”。

Cairo有上述所有解决方案：

一个称为felt的底层字段整数数据类型是可用的(与uint256类型一起)

Cairo语言习惯上只编写一次(类似于函数式编程语言)

正在为常见计算开发越来越多的内置非确定性提示

Cairo提供了对底层原语的完全底层访问

Cairo编程更具挑战性，生态系统工具仍在不断成熟。但扩展以太坊的全部意义在于超越现有的限制，构建更好的可组合应用。如果是这样，为什么止步于Solidity?

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

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