---
title: "Как работает блокчейн Scroll: технический обзор"
date: 2024-06-05
description: "Как устроен блокчейн Scroll: основные технические принципы блокчейна Scroll, которые повлияли на дизайн блокчейна, а также обзор его общей архитектуры."
author: "Алексей Куценко"
intro_image: "https://metalamp.ru/images/scroll.png"
fulltext_image: "https://metalamp.ru/images/scroll.png"
categories:
  - name: "Magazine"
    url: "https://metalamp.ru/magazine.md"
tags:
  - name: "ethereum"
    url: "https://metalamp.ru/tags/ethereum.md"
  - name: "web3"
    url: "https://metalamp.ru/tags/web3.md"
  - name: "dApps"
    url: "https://metalamp.ru/tags/dapps.md"
  - name: "solidity"
    url: "https://metalamp.ru/tags/solidity.md"
  - name: "zkp"
    url: "https://metalamp.ru/tags/zkp.md"
  - name: "L2"
    url: "https://metalamp.ru/tags/l2.md"
---

# Как работает блокчейн Scroll: технический обзор

![Как работает блокчейн Scroll: технический обзор](https://metalamp.ru/images/scroll.png)

Из этой статьи вы детально узнаете: о Scroll, который состоит из централизованного узла секвенирования (execution node, rollup node) и децентрализованной сети (roller net), архитектуре и рабочем процессе rollup. Советую прочитать перед этим [вот эту статью.](https://habr.com/ru/articles/692088/)

 Scroll — это блокчейн второго уровня (Layer 2 — L2), созданный для масштабирования Ethereum. Он использует ZK-Rollups — свертки с доказательством нулевого разглашения (Zero-knowledge proofs — ZKP) для объединения транзакций за пределами основной сети (L1). В L1 в свою очередь отправляется только криптографическое доказательство, что транзакции обработаны верно, а также сжатые данные об этих транзакциях.  
  
Разрабатывался совместно с группой [Privacy and Scaling Explorations](https://pse.dev/) в Ethereum Foundation более года.

 
## Технические принципы и предпосылки к созданию блокчейна

 Каких технические принципы были основополагающими и что в свою очередь повлияло на дизайн блокчейна, можно детально изучить [в этой статье.](https://scroll.mirror.xyz/N7cAie4ul0PdSxNdv2FTqgMV2JEkhOJocsxfeqe4SFE)

 
### Архитектура

 Для того чтобы понять, как работает блокчейн, сперва необходимо понять, какие уровни архитектуры существуют и из чего они состоят.  
  
Рассмотрим верхнеуровнево общую архитектуру согласно картинки ниже.

 ![](https://metalamp.ru/images/4a36f849a040c92f3c9d8ad0d6080bcc.png)

 ### Settlement Layer

 Находится данный уровень в Ethereum и состоит из двух контрактов — Bridge Contract и Rollup Contract.  
  
**Bridge Contract:**

 
- позволяет пользователям и dapps отправлять сообщения, активы, транзакции (если dapps в L1) в сеть Scroll (L2) и обратно в L1.

 **Rollup Contract:**

 
- проверяет сгруппированные транзакции (batch) отправленные с L2;
- предоставляет доступность данных (обеспечивает возможность любому участнику сети получить доступ к информации о транзакциях и блоках);
- упорядочивает транзакции для канонической цепочки Scroll (в блокчейне транзакции должны быть обработаны в определенном порядке, чтобы избежать двойных расходов и других видов мошенничества. Уровень расчетов обеспечивает, что транзакции, входящие в каноническую цепочку Scroll, обрабатываются в правильном и последовательном порядке).

 
### Sequencing Layer

 Состоит данный уровень из узлов — Execution Node и Rollup Node.  
  
**Execution Node:**  
  
В первую очередь следует сказать, что на данный момент это централизованный узел, который является одним из главных компонентов протокола.  
  
Он ответственный за:

 
- проверку и выполнение транзакций, которые были отправлены пользователями через L2 сеть или через L1 контракт — bridge;
- создание блоков L2 из транзакций.

 **Rollup Node:**

 
- группирует транзакции в пакеты (batch);
- публикует данные транзакций и информацию о блоках на Ethereum для обеспечения доступности данных;
- передает доказательства правильности транзакций на Ethereum для окончательного подтверждения пакета транзакций (финализации в L1).

 
### Proving Layer

 Данный уровень состоит из модуля Provers и Coordinator.  
  
**Provers:**  
  
Это пул проверяющих в децентрализованной сети.  
  
Они ответственные за создание доказательств действительности zkEVM, которые проверяют правильность транзакций L2.  
  
**Coordinator:**  
  
В свою очередь Coordinator — это модуль, который отправляет задачи проверки случайному Prover и передает доказательства на Rollup Node для окончательности транзакций в Ethereum.

 
## Rollup процесс

 Предлагаю теперь детально разобрать схему.

 ![](https://metalamp.ru/images/rollup_process.png)

 Для начала, следует разобрать из чего состоят узлы.  
  
**Execution Node** содержит модули:

 
- *Sync service.* Подписывается на события контракта Bridge. Как только этот модуль обнаружит новую транзакции, он генерирует ее в особый формат L1MessageTx и добавляет их в локальную очередь L1 транзакций;
- *Mempool.* Собирает транзакции, которые напрямую отправляются в L2;
- *Executor.* Извлекает транзакции как из локальной очереди транзакций L1, так и из Mempool L2, выполняет их для создания нового блока L2.

 **Rollup Node** содержит модули:

 
- *Relayer.* Отправляет commit transactions и finalize transactions в Rollup Contract для обеспечения доступности и окончательности данных;
- *Chunk/Batch Proposer.* Создает chunks / batch из транзакций и отправляет либо в базу данных, для последующей отправки на Prover для генерации доказательства, либо в контракт Rollup, для предварительной фиксации в сети L1.

 Получается, что процесс Rollup состоит из трех этапов:

 
1. Транзакции проверяются и выполняются в Execution Node.
2. Транзакции упаковываются в batch и фиксируются изменения в L1.
3. Генерация доказательства и отправка в Rollup contract для финализации транзакций.

 
## Порядок работы

 Теперь давайте пройдемся по схеме по каждому пункту.

 
### Транзакции проверяются и выполняются в Execution Node:

 1. Пользователи отправляют транзакции через L1 bridge или напрямую в L2 сеть.  
  
2. Sync Service извлекает последние добавленные транзакции L1 с Bridge contract.  
  
3. Секвенсор L2 (Execution Node) обрабатывает транзакции из очереди, которые поступили как из L1, так и из mempool L2, и создает блоки L2.

 
### Транзакции упаковываются в batch и фиксируются изменения в L1:

 4. Rollup Node отслеживает последние блоки L2 и извлекает данные транзакций.  
  
5. Rollup Node предлагает новый chunk или batch и записывает его в базу данных. О том, как происходит создание block, chunk и batch, рекомендую посмотреть тут.  
  
6. После создания нового batch (пакета), Relayer собирает данные транзакций в этом пакете и отправляет commit transaction в Rollup Contract для обеспечения доступности данных. Таким образом происходит предварительная фиксация данных в L1.

 
### Генерация доказательства и отправка в Rollup contract для финализации транзакций:

 7. Coordinator опрашивает новый chunk или batch из базы данных:

 
- Если был создан новый chunk, тогда Coordinator запросит трассировку выполнения всех блоков в этом chunk у секвенсора L2 (execution node), а затем отправит задачу проверки chunk случайно выбранному проверяющему (prover).
- Если был создан новый batch, тогда Coordinator соберет доказательства всех chunks этой партии из базы данных и отправит задачу проверки партии случайно выбранному агрегатору-проверщику (prover).

 8. После того, как Coordinator получит chunk или batch доказательств от проверяющего (prover), он запишет доказательство в базу данных.  
  
9. Как только rollup relayer увидит новый batch в базе данных, он отправляет транзакцию Finalize в Rollup Contract для проверки доказательства.  
  
Таким образом, как вы могли заметить, существует определенный жизненный цикл транзакций.

 
### Жизненный цикл транзакций

 **1. Confirmed:** Пользователи отправляют транзакцию либо в bridge contract L1, либо в секвенсор L2 (execution node). Транзакция становится Confirmed после того, как она будет выполнена и включена в блок L2.  
  
**2. Committed:** Указывает на то, что данные транзакции этого блока были опубликованы в Ethereum. Это не доказывает, что они были выполнены надлежащим образом, но гарантирует доступность данных блока.  
  
**3. Finalized:** Указывает на то, что подтверждение действительности было отправлено и проверено смарт-контрактом. Транзакция имеет статус FInalized. После этого шага транзакция считается окончательной.

 
### Пакетная обработка транзакций

 ![](https://metalamp.ru/images/transactions 1.png)

 Как видно из картинки, в Scroll транзакции группируются по нескольким уровням:  
  
1. Группа упорядоченных транзакций упаковывается в блок.  
2. Серия смежных блоков группируется в chunk. Chunk — это базовый блок для генерации доказательства схемы zkEVM.  
3. Серия смежных chunk группируется в batch (пакет). Пакет является базовой единицей для фиксации данных (предварительной отправки в L1) и проверки доказательств на уровне L1. Пакетное (batch) доказательство — это совокупное доказательство chunks в этом пакете.  
  
Таким образом, транзакции в начале упаковываются в блоки, потом блоки в chunk (для отправки на генерацию proof в prover), после этого chunks упаковываются в batches (для фиксации данных в L1 или проверки доказательств).

 
## Отличия zkEVM от EVM в Scroll

 Про инструменты разработки и отличия блокчейна Scroll от Ethereum можно почитать [тут](https://github.com/fullstack-development/blockchain-wiki/blob/main/blockchains/scroll/scroll-dev-environment.md).

 
## Инфраструктура scroll

 Инфраструктура scroll довольно быстро набирает обороты и уже включает десятки протоколов: Bridges, DeFi, инфраструктурные протоколы и другое. (Актуальный список смотреть [тут](https://scroll.io/ecosystem)).

 
## Плюсы и минусы scroll

 ### Плюсы

 
- смарт-контракты, совместимые с EVM (за исключением некоторых precompiled contracts и eips);
- можно использовать любимые фреймворки и инструменты разработки такие как foundry, hardhat, remix;
- стандартный Web3 API (также поддержка стандартных кошельков для Ethereum, например MetaMask);
- скорость обработки транзакций — транзакции на L2 подтверждаются сразу и на L1 через небольшой промежуток времени;
- низкая комиссия за транзакции;
- быстро развивающаяся инфраструктура.

 
### Минусы

 
- требует тестирования непосредственно в сети scroll. Из-за чего необходимо больше времени на более тщательное тестирование и аудит даже уже протестированных контрактов, которые прошли аудит. Так как есть небольшие изменения в precompiled contracts и поддерживаемых eips;
- сеть пока довольно централизована и управляется определенными валидаторами (секвенсоры);
- так как сеть в процессе разработки и тестирования — нужно постоянно следить за тем, чтобы ничего не сломалось в уже работающем коде.

 
## Вывод

 Протокол scroll выглядит очень многообещающе. Разрабатывать для scroll на данный момент легче, чем для блокчейнов, которые менее совместимы с EVM.

 
## Ссылки

 - [Docs: scroll docs](https://docs.scroll.io/en/developers/)
- [ecosystem](https://scroll.io/ecosystem)
- [article: overview of scroll](https://hub.forklog.com/obzor-arhitektury-scroll/)
- [article: Introducing Scroll - Vision and Values](https://scroll.mirror.xyz/EYn7ODhQAnNWABwWcu5xZLts_wEXTZAEWyTgExGS1DA)
- [article: Introducing Scroll – Technical principles](https://scroll.mirror.xyz/N7cAie4ul0PdSxNdv2FTqgMV2JEkhOJocsxfeqe4SFE)

 ![article-logo](https://metalamp.ru/images/article/logo.svg) 
## Больше интересного о web3


## Custom Fields

**reading time:** 6

**Article type:** articles

**Article description:** Из этой статьи вы детально узнаете: о Scroll, который состоит из централизованного узла секвенирования (execution node, rollup node) и децентрализованной сети (roller net), архитектуре и рабочем процессе rollup. 

**Author (copy):** Алексей Куценко