Cairo 或將取代 Solidity 的原因_DIT:SOL

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的編程語言Cairo探索投票類應用場景:3月1日消息，由零知識證明研究機構StarkWare推出的專用編程語言Cairo宣布正在開發一種簡單投票機制的應用，可以支持大規模的用戶以安全的方式投票并保存在區塊鏈上，去中心化組織（DAO）也將受益于該功能。該應用會收集用戶的選票，驗證每次投票的簽名，累計在一起后更新至默克爾樹，同時將生成一個STARK證明以確保本輪投票的有效性。最后這些數據會被發送到一個鏈上的STARK驗證器智能合約，然后生效，應用的智能合約就可以驗證并更新至最新狀態。[2021/3/1 18:03:17]

內置支付基礎設施（不依賴于Stripe等第三方）

動態 | 區塊鏈先驅Caitlin Long將在懷俄明州建立加密銀行:金色財經報道，美國懷俄明州區塊鏈工作組聯合創始人、區塊鏈先驅、華爾街資深人士Caitlin Long表示，她創立的懷俄明州公司正準備向該州的銀行部門申請特殊目的存款機構（SPDI）執照。Long今日宣布，該銀行名為Avanti，將專注于為加密資產提供受監管的服務。該公司成立于1月6日，已經籌集了100萬美元的種子資金。 Avanti將為使用數字資產的機構客戶提供付款、托管、證券和商品活動。[2020/2/25]

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

動態 | 西班牙銀行CaixaBank引入區塊鏈貿易解決方案we.trade:西班牙銀行CaixaBank已將區塊鏈貿易解決方案we.trade添加到公司服務目錄中。據了解，we.trade聲稱是歐洲第一個以區塊鏈技術為基礎的外貿平臺，旨在為全球貿易提供快速、安全、簡便的服務。它是由15家歐洲金融機構組成的一個財團開發的，允許進出口商從一個單一的連接點，通過簡單和用戶友好的方式進行數字格式的貿易。（NS Banking）[2020/1/6]

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。

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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