CAI:Cairo 或將取代 Solidity 的原因

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

標準化API結構

保證正常運行時間

內置支付基礎設施

由Cairo語言社區和貢獻者創作的The Cairo Book文檔現已發布:4月18日消息，由 Cairo 語言社區和貢獻者創作的The Cairo Programming Language Book 文檔現已發布，闡述了 Cairo 的概念、常見的編程概念、Cairo 的所有權系統、Cairo 函數測試等內容。[2023/4/18 14:11:42]

完整的部署和交易沿襲

不同應用程序層之間無摩擦的合約

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。

Solidity是可組合計算的第一個主流語言

StarkWare發布Cairo 1.0 Alpha.3:2月24日消息，StarkWare 發布 Cairo 1.0 Alpha.3，新版本包含增加新語言功能等更新。此外，團隊預計 Starknet alpha v0.11.0 與 Cairo 1.0 合約將于兩周內上線。

此前報道，去年 11 月，StarkWare 宣布開源其編程語言 Cairo 1.0。StarkNet 會于 2023 年第一季度支持 Cairo 1.0。Cairo 1.0 編譯器的首個版本也計劃于第一季度初推出。[2023/2/24 12:26:38]

Solidity被創建為一種與上述標準兼容的簡單語言。它提供了:

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]

基本狀態機功能(狀態、訪問、更新等)

Liquefy與法國巴黎銀行資產管理公司及CAIA協會聯合發布關于另類投資代幣化未來的論文:香港代幣化平臺Liquefy與法國巴黎銀行資產管理公司(BNPParibasAssetManagement)和特許另類投資分析師協會(CAIA)聯合發布關于另類投資代幣化的論文。該論文在技術和金融領域進行了廣泛探究，內容涵蓋了區塊鏈技術基礎和代幣化在特定資產類別(如私人債務、風險資本、基礎設施和房地產等領域)中的應用。文中強調了投資者、銀行、財富和資產管理公司在全面分析另類投資未來時應重點關注的當下和未來趨勢。[2021/2/4 18:51:28]

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

用于交易費用的內置gas計量

對底層虛擬機的高性能訪問

雖然現有的編程語言可以適應可組合計算，但它們需要擴展和限制的組合，這很難合并。此外，在優化上其是與優化Solidity代碼完全不同的性能指標，這些語言的編譯器就是這么被定義的。

引入可證明的計算

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?

Solidityvs.Cairo

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Layer2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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