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）

冷凍食品集團McCain Foods希望年輕消費者在Roblox上種植其元宇宙土豆:金色財經報道，冷凍食品集團McCain Foods希望年輕消費者在Roblox上的新游戲中種植其元宇宙土豆。集成到Roblox流行的Livetopia游戲中，未來農場允許玩家使用可改善和恢復土壤健康的再生農業方法虛擬種植土豆。免費游戲將于今天推出。[2022/10/28 11:53:26]

內置支付基礎設施（不依賴于Stripe等第三方）

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。

StarkWare將推出Cairo 1.0版本，支持StarkNet的無許可網絡要求:9月11日消息，零知識證明技術開發公司StarkWare宣布編程語言Cairo1.0版本，核心將是中間表示層（intermediary representation layer）Sierra，可增強可用性、安全性和便利性，支持StarkNet的無許可網絡要求，并將簡化和保護協議，目前開發已經在進行中，預計第一個版本將很快發布。

此外Cairo1.0也會影響Regenesis，StarkWare將在未來幾周內發布有關Regenesis的更多信息。

注：Cairo語言是StarkNet的原生智能合約語言，于2020年推出。[2022/9/13 13:25:48]

Solidity被創建為一種與上述標準兼容的簡單語言。它提供了:

CaixaBank數字金融分支機構Imagin進軍元宇宙:4月9日消息，CaixaBank數字金融分支機構Imagin成為首家在元宇宙開設網站的歐洲金融科技公司。Imagin將通過imaginCafé的虛擬版本進入元宇宙。imaginCafé是該公司位于巴塞羅那市中心的實體空間，用戶可以在這里訪問與文化、創意、技術和可持續發展有關的內容。

該網站的元宇宙版imaginCafé采用了3D模型，位于繁華的福雷斯特廣場（Forrest Plaza）的虛擬平臺Decentraland上，用戶可以通過他們的數字設備使用鏈接或二維碼進入。除了在Decentraland的體驗空間，imagin還在增強現實平臺OVR中獲得了一個虛擬地塊，并在該平臺上建立了自己的imaginCafé。（Finextra）[2022/4/9 14:14:03]

基本狀態機功能(狀態、訪問、更新等)

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]

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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