Scroll (ZK-Rollup) Börsenlexikon Vorheriger Begriff: Loopring (ZK-Rollup-Plattform) Nächster Begriff: Polygon zkEVM

Scroll ist eine Layer-2-Skalierungslösung für Ethereum, die auf der Technologie der Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups) basiert. Ziel von Scroll ist es, hohe Skalierbarkeit, niedrige Transaktionskosten und schnelle Ausführung zu ermöglichen, ohne dabei die Sicherheit von Ethereum zu kompromittieren. Besonders hervorzuheben ist, dass Scroll eine vollständige EVM-Kompatibilität auf ZK-Basis anstrebt – also die Möglichkeit, bestehende Ethereum-Smart Contracts ohne Änderungen auch auf Scroll auszuführen.

Technologischer Überblick

Scroll verwendet ZK-SNARKs (Succinct Non-interactive Arguments of Knowledge) zur Erstellung kryptografischer Beweise, mit denen Transaktionen off-chain verarbeitet und dann on-chain verifiziert werden. Das zugrunde liegende Rollup-System ist so aufgebaut, dass es die Ethereum Virtual Machine (EVM) exakt nachbildet – ein Ansatz, der als zkEVM bezeichnet wird.

Scroll ist damit Teil der wachsenden Gruppe von ZK-Rollups, die versuchen, die EVM direkt in Zero-Knowledge-Proofs abzubilden, anstatt eine eigene Programmiersprache (wie z. B. Cairo in Starknet) zu verwenden.

Architektur und Funktionsweise

Scroll ist in mehrere technische Schichten gegliedert:

1. Execution Layer
   Führt Ethereum-kompatiblen Bytecode aus. Entwickler können bestehende Solidity-Contracts direkt deployen.

2. Proving Layer
   Erstellt ZK-Proofs für die Gültigkeit der Transaktionen und Zustandsveränderungen.

3. Sequencer
   Ordnet Transaktionen, erstellt Blöcke und sendet sie zur Beweisgenerierung weiter.

4. Rollup Contracts auf Ethereum (Layer 1)
   Verifizieren die ZK-Proofs und aktualisieren den globalen Zustand der Rollup-Kette auf Ethereum.

Durch diese Struktur kann Scroll eine große Menge an Transaktionen effizient verarbeiten und gleichzeitig sicherstellen, dass jede Zustandsänderung mathematisch korrekt und vollständig durch Ethereum verifizierbar ist.

EVM-Kompatibilität: zkEVM

Ein zentraler Anspruch von Scroll ist die nahtlose Integration in das Ethereum-Ökosystem. Scroll verfolgt dabei eine "Type 2 zkEVM"-Strategie nach der Klassifikation von Vitalik Buterin. Das bedeutet:

• 100 % Kompatibilität mit bestehenden Ethereum-Contracts

• Verwendung der gleichen Programmiersprachen, Werkzeuge und Infrastruktur wie auf Layer 1 (z. B. Remix, Hardhat, MetaMask)

• Vollständige Unterstützung von Ethereum-Semantik, Speicherverwaltung und Gasberechnung

Der Vorteil dieses Ansatzes liegt in der einfachen Migration von dApps – Entwickler müssen keine neuen Werkzeuge lernen oder Code anpassen.

Vorteile von Scroll

1. Hohe Skalierbarkeit
   Durch die Bündelung von Transaktionen und deren Verifikation mittels ZK-Proofs wird die Rechenlast von Ethereum deutlich reduziert.

2. Niedrige Gebühren
   Die Aggregation vieler Transaktionen zu einem einzigen Proof führt zu erheblich geringeren Kosten pro Nutzer.

3. Ethereum-Sicherheit
   Alle Zustandsänderungen auf Scroll werden durch Ethereum verifiziert – es besteht kein eigenes Sicherheitsmodell.

4. Vollständige EVM-Kompatibilität
   Bestehende Ethereum-dApps lassen sich direkt portieren – ohne Codeänderung.

5. Schnelle Finalität
   Transaktionen gelten als final, sobald der zugehörige Proof auf Ethereum bestätigt wurde – meist innerhalb weniger Minuten.

Vergleich mit anderen ZK-Rollups

Scroll unterscheidet sich von zkSync Era oder Starknet vor allem durch den hohen Grad an technischer Treue zur Ethereum-Architektur, was insbesondere für institutionelle Nutzer und bestehende dApps ein Vorteil ist.

Herausforderungen

Trotz der technologischen Stärken steht Scroll wie alle ZK-Rollups vor mehreren Herausforderungen:

1. Prover-Komplexität
   Die Erstellung von ZK-Proofs ist rechenintensiv und erfordert spezialisierte Hardware oder dezentrale Netzwerke von Prover-Knoten.

2. Zentrale Komponenten (noch)
   Der Sequencer ist in der Anfangsphase zentralisiert, wodurch gewisse Abhängigkeiten entstehen.

3. Technische Reife der zkEVM
   Die vollständige und effiziente Nachbildung der EVM in einem ZK-konformen Framework ist hochkomplex und erfordert laufende Optimierung.

4. Interoperabilität
   Der Austausch zwischen verschiedenen Rollup-Netzwerken (Cross-Rollup-Kommunikation) ist technisch noch eingeschränkt.

Ökosystem und Anwendung

Scroll positioniert sich als infrastrukturelle Basis für skalierbare Ethereum-dApps in Bereichen wie:

• DeFi (dezentrale Börsen, Kreditmärkte)

• NFT-Marktplätze

• Gaming und Social dApps

• Zahlungsanwendungen

• DAOs und Governance-Plattformen

Da Entwickler keine neuen Tools lernen müssen und bestehender Code direkt lauffähig ist, eignet sich Scroll insbesondere für Projekte, die hohe Skalierbarkeit ohne Abstriche bei Sicherheit und Kompatibilität suchen.

Fazit

Scroll ist eine technisch anspruchsvolle und vollständig EVM-kompatible ZK-Rollup-Lösung, die darauf ausgelegt ist, das Ethereum-Ökosystem in Richtung hoher Skalierbarkeit, niedriger Gebühren und schneller Verifikation weiterzuentwickeln – ohne Abstriche bei Dezentralität oder Sicherheit. Als Teil der nächsten Generation von zkEVMs kombiniert Scroll die Vorteile der Zero-Knowledge-Technologie mit der vollen Funktionalität der Ethereum Virtual Machine. Die Plattform ist besonders attraktiv für bestehende Ethereum-dApps, Entwickler und Institutionen, die ihre Anwendungen auf Layer 2 bringen möchten, ohne die technischen Grundlagen neu aufzusetzen. Die Herausforderungen im Bereich Dezentralisierung und Prover-Skalierung bleiben bestehen, werden aber aktiv adressiert.