一探StarkWare生態：StarkEx和StarkNet的創新之旅

原文來源：Yinan，PANews

背景

從 2018 年开始，StarkWare 开創性地運用 STARK 有效性證明來解決以太坊的可擴展性問題。它推出了基於 SaaS 業務模型的 StarkEx，創造了 Cairo 編程語言，並構建了 Starknet，這是第一個允許編寫自定義邏輯的生產中的去中心化網絡。

StarkWare 致力於在包括技術、數學、創新與產品交付的雙重關注；支持其他推動以太坊和/或 STARK 的團隊；以及努力使產品开源、去中心化並專注於將 STARK 作爲公共產品。

未來，StarkWare 將致力於讓 Starknet 成爲一個由 Starknet Foundation 治理的無需許可的去中心化有效性 rollup，並專注於去中心化 Starknet 的各個組成部分，例如 Prover、Sequencer 和治理。

STARK 技術基於證明，具體來說是完整性證明。STARK 利用數學來確保完整性，即使沒有人監視，也能確保計算正確進行。這種技術的概念始於 Lszl Babai、Lance Fortnow、Leonid Levin 和 Mario Szegedy 於 1991 年的一篇文章，其中介紹了使用單一可靠計算機監控一組不可靠超級計算機的概念。該技術被稱爲「PCP」，通過數學監控和確保大型計算的完整性。

STARK 技術是 PCP 技術的改進版本，可讓小用戶檢查並確保大公司、壟斷企業或政府的正確運作。區塊鏈恢復了貨幣交換的點對點特性，消除了對可信中介的需求。以太坊則將此概念推向更遠，允許創建構成社會經濟基礎的通用程序。

Starkware:

StarkWare 是 zk rollups 賽道內最好的公司之一，由以色列理工學院的 Eli Ben-Sasson 教授（zk SNARK & zk STARK 的聯合發明者）聯合創立，它爲區塊鏈行業提供基於 STARK 技術的解決方案。目前开發了兩款產品：StarkEx & StarkNet，均在下文中介紹。

Starkware 團隊 

Eli Ben-Sasson：Co-Founder & 首席科學家，以色列理工學院計算機專業的教授。

Zcash 的創始科學家，zkSNARKs 的發明者。

Alessandro Chiesa：Co-Founder & 首席科學家，加州大學伯克利分校計算機專業的教授。

Zcash 的創始科學家，zk-SNARKs 的聯合發明者，libsnark 的核心开發者。

Kolodny：Co-Founder & CEO，Uri 是一個商業經驗豐富、善於合作的連續創業者。

Michael Riabzev：Co-Founder & 首席架構師。以色利理工學院的博士，曾在 Intel、IBM 工作。Oren Katz：工程副總裁。Hebrew 大學計算機專業畢業，Tel Aviv MBA， 20 年經驗的資深工程師。

融資

目前公司已經估值 80 億美元，獲得了 Vitalik、Paradigm、Sequioa 等資本的傾力支持，是擴容領域估值最高的團隊。

StarkEx

一種基於以太坊區塊鏈的應用特定的 Layer-2 擴展引擎，旨在解決以太坊等 Layer-1 區塊鏈網絡的可擴展性問題。StarkEx 通過使用一種名爲 STARK 證明的先進密碼學系統，實現了快速、低成本的交易，同時不妥協安全性、隱私性和自我保管。

它提供了一系列用於實現便宜的鏈下計算的應用流程，將多筆交易打包在一個 STARK 證明中，然後在鏈上進行驗證，降低了每筆交易的平均燃料成本。StarkEx 擴展引擎的工作原理，包括批處理、驗證和更新、生成證明以及鏈上驗證四個步驟。

StarkEx 已經成功部署在多個應用中，如 dYdX、Immutable、Sorare、DeversiFi 和 Celer。

和 StarkNet 的區別在於：

StarkEx 和 StarkNet 是由 StarkWare 开發的兩個不同的技術，它們都使用 STARK 零知識證明技術，但有不同的目標和用途。

1. StarkEx：StarkEx 是一個針對特定應用的 Layer-2 擴展引擎，主要關注優化以太坊區塊鏈上的單一應用程序的性能。它通過將多個交易批量處理並在鏈下進行驗證，實現了更快速、低成本的交易。主要用於去中心化交易所（DEX）、NFT 市場和遊戲等。

2. 通過使用 STARK 證明技術，StarkEx 提供了安全、高效和低成本的交易體驗。StarkNet 是一個無需許可的更爲通用、完整的 Layer-2 解決方案，它爲整個以太坊生態系統提供了一個去中心化的計算平台，开發者可以在其中部署用 Cairo 語言編寫的智能合約。

StarkNet 支持與其他合約進行交互，允許豐富的協議組合，並可通過異步消息傳遞與以太坊合約進行交互。目標是提供一個可擴展、低成本且安全的環境，以便开發者在其上構建和部署智能合約。與 StarkEx 不同，StarkNet 可以看作是一個全面的 Layer-2 操作系統，允許开發者創建各種去中心化應用程序，而不僅僅是針對特定用途的解決方案。

總之，StarkEx 是一個應用特定的 Layer-2 擴展引擎，主要關注特定應用程序的性能優化，而 StarkNet 是一個更爲通用、全面的 Layer-2 解決方案，旨在爲整個以太坊生態系統提供一個去中心化的計算平台。

Starknet

Starknet 是一個無需許可的去中心化有效性折疊網絡（也稱爲「ZK-Rollup」）。它作爲以太坊上的 L2 網絡運行，使任何 dApp 都能在不影響以太坊可組合性和安全性的前提下實現無限擴展計算，這要歸功於 Starknet 依賴於最安全且最具可擴展性的加密證明系統 STARK。

Starknet 合約和 Starknet 操作系統使用 Cairo 編寫 - 支持部署和擴展任何用例，無論業務邏輯如何。Starknet 作爲一種去中心化的二層網絡解決方案，旨在爲去中心化應用（dApp）提供更高的擴展性和性能。通過在以太坊上運行，它可以利用現有的基礎設施和安全性，同時提供更高的計算能力。

Cairo 是一種專爲 Starknet 設計的編程語言，它旨在簡化智能合約的开發和部署。通過使用 Cairo，开發人員可以輕松地爲各種用例構建高度可擴展的應用程序，包括金融、遊戲、供應鏈等。

Starknet 是一個 validity rollup，這意味着每個塊內的執行都需要被證明，這就是 STARKs 派上用場的地方然而，STARK 證明可以解決以多項式約束語言制定的陳述，並且不了解智能合約的執行。爲了克服這個差距，所以开發了 Cairo。

總的來說，Starknet 是一個充滿潛力的二層網絡解決方案，它可以使現有的 dApp 在擴展性和性能方面邁出重要一步。通過採用 STARK 加密證明系統和 Cairo 編程語言，Starknet 爲开發者提供了一個強大且靈活的平台，以滿足各種業務需求。

版本更新

接下來會發生什么？Starknet Alpha v 0.11.0 ：开始向 Cairo 1.0 過渡

-對 Cairo 1.0 的進一步語言改進

-性能改進：正如承諾的那樣，Starknet 繼續朝着顯着提高 TPS 的方向前進。路线圖中的下一步是過渡到 Rust 序列器，它是在 Apache 2.0 許可下公开开發的。新的音序器將使用 Rust CairoVM 和 Papyrus 全節點形成 Performance Trio。

-鏈下 DA

在這個版本中，Starknet 處理了交易成本的計算部分。在即將推出的版本中，將處理鏈上數據成本，這是當今平均交易的主要成本。

這裏對 Starknet 的音序器進一步說明：

音序器是指 StarkNet Sequencer，它是 StarkNet 的一部分，旨在通過切換到 Rust 排序器、使用 Rust CairoVM 和 Papyrus 全節點來顯著增加吞吐量（每秒交易數量），從而形成「性能三人組」。

「性能三人組」是指 StarkNet Sequencer 的三個組成部分：Rust 排序器、Rust CairoVM 和 Papyrus 全節點。其中，Rust 排序器是 StarkNet Sequencer 的核心，它負責處理交易並生成區塊。Rust CairoVM 是一個虛擬機，它可以在 StarkNet 上運行智能合約。Papyrus 全節點是 StarkNet 網絡中的一個節點，它存儲了 StarkNet 上的所有數據，並且可以處理交易。這三個部分共同工作，可以顯著提高 StarkNet 的吞吐量（每秒交易數量）。

Starknet v 0.11.0 （目前僅在 Goerli 測試網上）

一旦 Goerli 測試期結束，Starknet v 0.11.0 將在主網上發布。

Starknet v 0.10.3 （22 月 12 日、 12 月 12 日）

性能——將狀態承諾計算與交易執行分开添加 starknet-class-hash 命令來計算已編譯 Starknet 合約的類哈希

Starknet v 0.10.2 （22 年 11 月 29 日）

這個版本引入了音序器並行化！一個新端點 estimate_fee_bulk 被添加到饋线網關。這將允許同時估算幾筆交易的費用，其中每筆交易都是相對於應用前一筆交易的結果狀態執行的。

Starknet v 0.10.1 （22 年 10 月 25 日）

添加 DeployAccount 交易（它將取代 Deploy 交易以部署账戶合約）。要使用它，你應該首先向你的账戶地址添加足夠的資金來支付交易費用，然後你可以調用 DeployAccount 將 starknet deploy_accountCLI 命令拆分爲 starknet new_account 和 starknet deploy_account 預計以這種方式部署的账戶合約應該實現 validate_deployDeployAccount() 入口點，它應該檢查交易的籤名改進 L1 費用計算：根據存儲狀態的差異計算費用 API：entry_point_type 從交易信息中刪除字段

Starknet v 0.10.0 （22 年 9 月 5 日）

此版本介紹了 Starknet 帳戶抽象設計的下一步，特別是驗證/執行分離。

Starknet v 0.9.1 （22 年 7 月 20 日）

API 變化星網 CLI

Starknet v 0.9.0 （22 年 6 月 6 日）

該版本將合約類/實例範式引入 Starknet

關於账戶

以太坊账戶結構

在以太坊中，單個用戶账戶被稱爲外部擁有的账戶（Externally Owned Accounts，EOAs）。

EOAs 與智能合約不同，因爲它們不受代碼控制。EOA 是由一對私鑰和公鑰確定的。

账戶的地址是根據這些密鑰派生的，只有擁有私鑰才能從账戶發起交易。雖然以太坊合約是「被動」的，即它們只能在交易中被調用時發生變化，但 EOAs 可以發起交易。

盡管簡單，但 EOAs 有一個主要缺點，即账戶行爲沒有靈活性，以太坊協議規定了 EOA 發起的交易何時有效（籤名方案是固定的）。特別是，對公鑰的控制給了對账戶的完全控制。盡管從理論上講，這是一種安全的账戶管理方法，但在實踐中，它存在一些缺點，例如要求您保護種子短語的安全，同時使其對您可訪問，並且錢包功能的靈活性有限。

EIP-4337 是一個針對以太坊的設計提案，概述了通過以太坊網絡上的專用智能合約管理所有账戶的账戶抽象化，以提高靈活性和可用性。您可以在基本 EOA 功能的基礎上添加自定義邏輯，從而將账戶抽象化引入以太坊。

账戶抽象化是什么？

账戶抽象化背後的想法是允許在账戶管理方面更具靈活性，而不是讓它們的行爲在協議層面上確定。這可以通過引入账戶合約來實現 - 具有可編程邏輯的智能合約，決定用戶的账戶行爲。

通過使用账戶抽象化，您現在可以對您的账戶功能進行編程。

例如，你可以：

確定有效籤名的含義，或者您的账戶允許與哪些合約互動。這被稱爲「籤名抽象化」用不同的代幣支付交易費用 - 這有時被稱爲「費用抽象化」設計自己的重放保護機制，並允許並行發送多個不相關的交易。將其與以太坊中使用的順序 nonce 解決方案進行比較，該解決方案導致交易本質上是順序的，即使你想並行發送兩個交易，也必須等待第一個交易的一些確認，然後再發送第二個交易。否則，由於無效的 nonce，第二筆交易可能會被拒絕。使用账戶抽象化，可以討論繞過順序 nonce 需求的不同解決方案。這被稱爲「nonce 抽象化」。

如今，Starknet 提供了籤名抽象化。將來，Starknet 將豐富當前的账戶抽象化設計。

使用账戶抽象化自定義账戶功能的兩個示例

社交恢復 這是一個過程，當您丟失錢包時，可以通過所選社交網絡檢索它，大大改善了錢包恢復的典型體驗。通過面部識別操作您的账戶 借助籤名抽象化，您可以使用手機的原生硬件對交易進行籤名，從而實際上不可能接管另一個用戶的账戶（即使在手機本身被盜的情況下也是如此）。

這些示例展示了如何利用账戶抽象化爲用戶提供更靈活、安全和高度定制的錢包和账戶管理體驗。通過編寫自定義邏輯，用戶可以根據其需求和偏好定制账戶功能，從而在提高安全性的同時，也提高了易用性。

Starknet 账戶合約必須包括以下兩個函數

validate

execute

這些函數具有不同的目的，以確保只有账戶所有者才能發起交易，並且可以爲你使用的資源收費。

Starknet 的账戶類型受到以太坊 EIP-4337 的啓發，其中，你現在使用具有任意驗證邏輯的智能合約账戶，而不是 EOA（外部擁有的账戶）。

通過使用智能合約，在账戶實現中獲得了完全的靈活性。

雖然在協議級別上不是強制性的，但社區开發了一個更豐富的標准账戶接口。這個標准是由 OpenZeppelin 开發的，與錢包團隊和其他核心 Starknet 开發人員緊密合作。

代幣經濟學：

代幣的作用

交易費用：

目前，StarkNet 中的費用以以太幣 (ETH) 支付。但稍後，我們預計費用將完全使用原生 StarkNet 代幣支付。爲了支持良好的用戶體驗，自動化和去中心化的鏈上機制將允許用戶以 ETH 支付費用。

質押：

某些對 StarkNet 的活躍性和安全性至關重要的服務可能需要質押 StarkNet 代幣。這些服務可能包括排序、在達到 L1 最終結果之前達成臨時 L2 共識、STARK 證明服務和數據可用性供應。

治理：

改進 StarkNet 的提案將需要一個最小的令牌支持閾值，稍後定義。對 StarkNet 的活躍性、安全性和維護至關重要的協議的所有更改都需要直接或通過委托進行投票。例如，StarkNet 操作系統的所有重大更新都需要代幣持有者的批准。

總量： 100 億、代幣初始分配：代幣經濟學

17% —StarkWare 投資者

32.9% —核心貢獻者：StarkWare 及其員工和顧問，以及 StarkNet 軟件开發合作夥伴

StarkWare 授予基金會的 50.1% ，用途如下：

9% —社區補給：用於獎勵爲 StarkNet 工作並爲其底層技術提供支持的人員，例如過去使用 StarkEx L2 系統的人員。重要的是，所有社區補給都將基於過去已完成的可驗證工作。例如，對於過去的 StarkEx 用戶，分配將根據 2022 年 6 月 1 日之前發生的可驗證 StarkEx 技術使用情況來確定。

9% —社區返利：部分用於支付從以太坊轉移到 StarkNet 的成本。爲防止遊戲化，社區返利僅適用於在返利機制公布後發生的交易。

12% —用於研究和开發、測試、部署和維護 StarkNet 協議的工作的資助。

10% —-战略儲備，用於資助與基金會使命一致的生態系統活動。

2% —捐贈給受到高度尊重的機構和組織，例如大學、非政府組織等，由 StarkNet 代幣持有者和基金會共同決定。

8.1% —未分配：基金會的未分配財務儲備將用於進一步支持 StarkNet 社區，具體支持方式由社區決定。

爲了使核心貢獻者和投資者的長期激勵與 StarkNet 社區的利益保持一致，並遵循去中心化生態系統的慣例，分配給核心貢獻者和投資者的所有代幣將受到 4 年的鎖定期，與线性釋放和一年懸崖。

如果你是一名終端用戶，只有在 StarkNet 滿足您當前需求時才使用它。將其用於您看重的交易和應用，而不是期望未來獲得 StarkNet 代幣的回報。當社區補給宣布時，它們將僅涉及在公告日期之前發生的快照，並根據當時可用的信息，過濾和排除被認爲是濫用和操縱網絡的使用情況。當社區返利制度建立時，它們永遠不會適用於在返利公布之前發生的交易，因此期望未來返利而在今天進行交易是徒勞的。

基於上面代幣經濟學的總結分析：

第一個 9% 的社區供應部分是可能空投給用戶的，也就是說用戶在這 4.5 億中和爲 Starknet 工作及提供技術支持和开發的人一起去劃分。

第二個 9% 的社區回扣，用於後續返利規則公布後的手續費補貼，公布規則前刷手續費是沒用的。

第三個 10% 的战略儲備，是用於鏈上生態應用，分配給生態上的應用協議。

商業模式出售定制化技術引擎服務 StarkEx，直接向有擴容需求的客戶收取服務費，本質上是定制化的 2B 服務。打造去中心化的 Layer 2 網絡 StarkNet，支持 dApp 自主部署，可以向用戶收取 Layer 2 的交易費用，也可以通過 sequencer 的拍賣機制獲取 MEV 的價值，還可以在未來發 token，用技術和資金孵化 StarkNet 項目，通過 tokenomics 驅動生態發展。

總結：

StarkWare 是 zk rollups 賽道內最好的公司之一，產品有 StarkEX 和 StarkNet。

StarkEx 是一款 Layer 2 擴展引擎，爲 dApp 提供技術服務。

StarkNet 是一個無需許可的更爲通用、完整的 Layer-2 解決方案。

團隊成員有 80 多個，而且核心成員比較矚目，Eli Ben-Sasson 是 Zcash 的創始科學家，zkSNARKs 的發明者，在 ZK-Rollup 領域有非常深的研究及影響力，且目前估值達到 80 億，像 paradigm、Pantera、polychain 和 V 神等頂級 VC 和個人均是 StarkWare 的資方。

在生態應用上面，因爲採用的是 Cairo 語言，所以並不兼容 EVM，所以在生態發展上進度會比較慢，目前开始向 Cairo 1.0 過渡，朝着一個更高的 TPS 發展，就算這樣，但是目前的應用體驗並不是十分流暢，技術還有現實之間還是存在差距，期望以後看到 Starknet 更好的發展。

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