"Itachi"引入了革命性的、完全去中心化的定序器框架，专为 Layer 2（L2）/Layer 3 应用链（Appchains）量身定制，首先与 Starkne 集成。它建立在由 Reddio 团队用 Golang 开发的 Yu 框架 ( https://github.com/yu-org/yu?ref=blog.reddio.com ) 之上，以模块化和高度可定制能力著称，与 Substrate 或 Cosmos SDK 相比，是一个对开发人员更加友好的框架。Itachi 简化了用户的交易流程，确保交易的合法性，并为共识和执行做好准备，包括检查签名有效性和防止重放攻击。

Itachi 功能的核心是其共识机制，定期生成 L2/L3 区块，通过 CairoVM 执行，并确保与 Cairo-state 无缝同步。这一过程凸显了 Itachi 在处理交易、存储区块数据以及通过生成证明和数据可用性（DA）数据构建与第一层对接方面的效率。

展望未来，Itachi 源代码的发布将使开发人员有能力扩展其功能，开发人员完全可以集成 EVM/ZK 模块作为 L2/L3 的完美解决方案，或集成 BitVM/ZK 模块构建 BTC L2，甚至集成 Solana VM 作为 Solana Layer 2。此外，Itachi 还为 Reddio 自己的 Starknet 兼容 zkVM Layer 2 提供了极高性能，使 Starknet 智能合约无需修改即可无缝部署到 Reddio 的 zkVM Layer 2 中。一旦各个模块准备就绪，您会看到Reddio 的 Layer 2 华丽转身为集成了 CairoVM/EVM/Solana VM 的多VM 合一的Layer 2。

现在，让我们深入了解一下 Itachi 是如何做到这一点的。

1

定序器的构成

1.1

概述

定序器是 L2 中非常重要的角色，在 zk-rollup 架构中，定序器的核心功能是负责给交易排序、执行交易、委托给 prover 生成证明，再将证明和数据发送至 L1。

定序器实质也是一个带有特殊功能的应用区块链， 除了传统区块链所必须的几个组件以外，它还需要有 和 zk-prover 对接的功能，和 L1 DA 对接的功能，对于 starknet 这样的生态来说，还需要能够兼容 cairo 合约的 cairoVM。如果想实现更多特色的功能：如定制共识、定制 交易打包方式，那还需要更多的模块来实现，而这些功能模块往往都不是能通过智能合约就能完成的。

因为重新写一个区块链的成本过高，很多 rollup 的定序器都是 fork go-ethereum 的源码并进行不同程度的魔改或者封装，以便尽可能地复用 go-etherem 的底层组件。

但是对于 madara 和 itachi 来说， 我们使用的是区块链框架来完成。其好处是，一些链的底层组件和定序器需要添加的核心功能之间可以实现解耦，如此，一旦需要修改、添加功能，可以以更低的成本进行开发迭代。

与 Madara 用的 Substrate 框架不同的是，Iitachi 使用的区块链框架是由 Reddio 团队开发的 Layer 2 原生框架 GitHub - yu-org/yu: Yu is a highly customizable modular blockchain framework. ，一个由 Ggolang 开发的高度可定制的模块化区块链框架，它给开发者提供了 web API 一般的开发体验，使得开发者可以更加轻松的上手对区块链的开发。让我们以一个区块链的角度大致看下兼容 cairo 合约的 sequencer 的运行机理和流程：

1.2

User

1. 用户通过 RPC 将交易发到 sequencer，交易也可能是从 P2P 网络中接受到来自其他节点广播来的

2. sequencer 通过 rpc 接收到交易后，会先对交易进行合法性检查和预处理，例如：

• 签名是否合法

• 交易数据的体积是否过大

• 交易是否有重复（防止重放攻击）……

3. 当交易数据通过检查之后，会被放入 txpool（交易池）中，并同时通过 P2P 网络广播给公网中其他节点

1.3

共识

1. 通过共识系统，sequencer 会定期产出 L2 block，会从 txpool 中批量打包一定数量的交易放在区块中，并将该 block 通过 P2P 网络广播给其他节点

2. 接下来，打包后交易后的 block 会交给 cairoVM， cairoVM 依次执行 block 中的交易，并将这些交易执行的状态同步到 cairo-state 中

3. cairoVM 执行完后返回的 actualFees，trace 等数据，会先构建出一部分例如 state-root 的数据填入 block 中，完整 block 被构建完成之后，会被放入 blockchain 的末尾中存储

1.4

对 Layer1

1. 根据执行完后的 block 和 stateDiff 构建 DA 数据，并发送到 DA 层

2. 每当有新的 block 被执行完后，将其送往外部的 prover，让其生成 zk-proof 并上传到 ETH L1 进行 verify

2

我们如何构建定序器

现在，我们来看看 yu 的流程和其构成

1. 从客户端发起一个交易到链上， 会先经过 txpool 的检查， 当检查通过后才会被放入交易池当中 并且 广播给其他区块链节点。从 P2P 网络里接收到来自其他节点广播的交易，检查通过后放入 txpool 中（不再广播）

2. land 运行，开始生成区块，并且对区块进行一系列的处理：包括挖矿出块、广播、验证来自其他节点的区块、执行区块内交易、将区块存入链 等等。在这个过程中 可以自由控制的事情有非常多,你可以通过它实现你想要的任何共识协议、出块时间、打包交易方式、选择何时执行交易 等等。与 blockchain， txdb, state 的交互也在这个过程中。

每个区块经过 land 内所有 自定义 tripod 的逻辑之后， 会进入下一个区块阶段，生成下一个区块并处理，周而复始下去。

下面我们看下，yu 的组件构成：

2.1

核心组件

以下的 blockchain，txdb，txpool 均为 interface， 内置默认的实现， 如果开发者有特殊需求，可自行重新实现 interface

• blockchain: 链结构，负责存储区块数据 并 组织链结构与分叉逻辑。

• txdb: yu 的数据库，存储所有区块中的具体交易数据、 交易执行后的 receipt 等

• txpool: 交易池，负责验证和缓存从外部发来的交易。

• state: 存储状态， 储存着每个交易执行后的状态。

• tripod: 运行区块链 和 供开发者定制逻辑 的 基本最小单元， 开发者可以定制多个 tripod 并将他们排序组合装载入 land 里供框架调用。这是整个框架的核心所在。

tripod 中有最重要的两个函数是 writing 和 reading：

• writing 是供开发者自由定制实现的，并且会被全网的节点共识 和 执行。比如在 starknet 中， declare/deployAccount/invoke/L1Handle 这 4 类 tx 就是需要通过 定制 writing 来实现。

• reading 也是供开发者自由定制实现的，它并不会被全网共识，只会在本地节点上执行。比如在 starknet 中，call tx 操作就需要 通过定制 reading 来实现。

2.2

底层组件

• storage: 存储层，支持 kv、sql、 fs 等多种形式的存储，且均为 interface，开发者可以指定需要的存储引擎（比如 kv 目前具备 pebble 和 boltdb 两种存储引擎） 目前 state 内的存储是用 pebble 实现的， 而 blockchain 和 txdb 内的存储使用 sqlite 实现的

• p2p: 点对点传输网络，用来发现网络中的节点以及传播交易和区块等。

• crypto(keypair): 公私钥的非对称加密算法，目前支持 sr25519 和 ed25519。该组件以 interface 形式，可自行扩展其他加密算法。

综上，yu 已经为我提供了区块链所必备的一些组件给开发者调用。我们基于此，只需要实现一些定序器特有的模块功能即可。对于一个 starknet 定序器而言，我们当然需要这个定序器能够执行 cairo 合约。cairo 合约的运行需要 cairoVM 和 cairo-state 的参与，那我们就需要让定序器集成 cairoVM 和 cairo-state， 那我们就需要使用 yu 开发一个叫【cairo】的 tripod，让它能够调用 cairoVM 执行合约。同时，再使用 POA tripod 来作为我们现阶段 sequencer 的共识。注意：POA 是 yu 自带的一个默认实现的 tripod，我们无需从 0 实现，直接引用即可。不过，POA 只是为了过渡到去中心化网络而用的， 后续我们会开发全新的 L2 共识来替换掉 POA。

我们来看一下其中的【cairo】 tripod 核心逻辑的大致实现 ( 细节省略 )：

随后，将【cairo】和 【POA】两个 tripod 导入 yu 的启动函数中：

如此，一条兼容 cairo 合约的 sequencer 便轻松完成了。其总览图大致如此：

下一步计划

我们将在两周内发布源代码，届时开发者将可以试用，并开始为定序器添加更多模块，如 EVM/ZK prover 模块作为 ZK Layer 2，BitVM/ZK 模块作为 BTC Layer 2, 甚至 Solana VM 模块作为 Solana Layer 2。如果你对 Appchain 不感兴趣，我们将推出由 Itachi 定序器驱动的 zkVM Layer 2，你可以使用相同的工具包将你的 Starknet 智能合约顺利部署到 Reddio zkVM Layer 2 上，而无需进行任何修改，快来试试我们由 Itachi 驱动的高性能 zkVM Layer 2 吧！

一旦各个模块准备就绪，您会看到 Reddio 的 Layer 2 华丽转身为集成了 CairoVM/EVM/Solana VM 的多 VM 合一的 Layer 2。

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