原文作者：Biteye 核心貢獻者 Hankester
原文編輯：Biteye 核心貢獻者Crush
1. Layer 2 Summer 的前奏
Arbitrum 的DeFi 生態已初具規模，其發放空投的決定更是讓自身坐穩Layer 2 生態頭把交椅。自發布空投規則到開啟認領，Arbitrum One 的TVL 已經佔據整個layer 2 生態的66.61% ，活躍用戶在兩週內暴漲四十萬。
（數據來源：https://l 2b eat.com/scaling/tvl）
（數據來源：https://dune.com/Henrystats/arbitrum-metrics）
曾經的layer 2 四大天王：Optimism、Arbitrum、zkSync、StarkNet，已僅剩後兩者沒有宣布空投。 Optimism 和Arbitrum 先後實踐了生態積累+ 空投搶用戶的打法，結果已經在Layer 2 生態的市場份額中得到體現。隨著Layer 2 生態愈發成熟，加之EIP-4844 將大幅降低Rollup 費用，搶占用戶將成為Layer 2 制勝的核心因素。在現行的市場格局下，留給zkSync 和StarkNet 搶占市場時間已經不多，項目間的競爭和用戶的fomo 帶來的財富效應已經讓Layer 2 Summer 呼之欲出。
（注：EIP-4844 是對以太坊網絡的一次改進提案，有望將Rollup 的開銷降低10-100 倍。它將向以太坊引入一種新的交易類型，這種交易類型可以攜帶短暫存在的被稱為blob 的數據。之前以Calldata 形式存儲的數據可用性可以改為由blob 進行存儲，而blob 的存儲成本比calldata 便宜得多。在用戶體驗層面，用戶最直觀的感知就是L2 費用大幅降低，這將為L2 生態的爆發提供重要基礎。）
作為Layer 2 四大天王中估值最高（母公司StarWare 估值80 億美金）的項目，StarkNet 生態項目的含金量不用多說，從近期的交易活躍度就可見一斑。
StarkNet 已經於2022 年11 月16 日宣佈在以太坊主網上部署了其原生代幣$STRK，用於投票、質押和支付費用，代幣分配仍待決定。下文將介紹StarkNet 及其生態內重點項目。如果對生態項目比較感興趣的小伙伴可以直接閱讀第三部分。
（數據來源：https://l 2b eat.com/scaling/activity）
2. StarkWare 介紹
2.1 項目概況
StarkNet 的母公司StarkWare 成立於2018 年, 總部位於以色列，兩個主要產品為基於以太坊主網構建的擴容引擎StarkEx 和通用型ZK-Rollup StarkNet。 StarWare 技術團隊已經在ZKP 領域擁有十多年的研究與工程經驗，於2018 年率先提出採用SATRK 有效性證明解決以太坊可擴展性難題，實現解鎖大規模可擴展性。
StarkEx：為應用程序設計的二層可擴展性引擎，StarkEx 為每一個應用提供專門的Rollup 技術服務，自2020 年就已正式上線以太坊主網，相對成熟。目前基於StarkEX 開發的項目有Sorare、immutableX、dYdX、ApeX 等著名項目。
StarkNet：可以部署任意的智能合約的通用型Rollup，無需為特定應用做定制開發。 StarkNet 於2021 年11 月上線以太坊主網，目前有50+項目上線主網， 100+項目上線測試網。
StarkWare 在7 輪融資中累計已獲得2.73 億美元融資， 2018 年1 月完成600 萬美元種子輪融資，同年7 月獲得以太坊基金會的1200 萬美元贈款；2021 年3 月份完成Paradigm 領投的7500 萬B 輪融資，同年11 月份完成5000 萬美元C 輪融資，投資方包括Paradigm、Alameda Research、Three Arrows Capital 等；2022 年5 月25 日，StarkWare 以80 億美元估值完成1 億美元D 輪融資，Greenoaks Capital、Coatue、Tiger Global 和其他參與者領投。
2.2 技術架構與其他
基於有效性證明的zk-rollup 方案類似，StarkNet 與StarkEx 也採用「鏈下計算-生成zk 證明-鏈上驗證」的形式來實現對以太坊的擴容。
但其通過獨創的zk-STARK 零知識證明算法、zk 友好的編程語言Cairo、SHARP 共享驗證器、多樣化數據可用性來實現高交易處理速度、低成本等特性。
2.2.1 基於STARK 的有效性證明
zk-STARK 由StarkWare 的創始人Eli Ben Sasson 在2018 年的一篇論文中提出，其是Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge 的縮寫，具有可拓展、透明等優良特性。
透明性：ZK-STARK 可以在沒有公共參考字符串(CRS：Common Reference String ) 的可信設置的情況下工作。相反，使用可公開驗證的隨機性來建立證明者和驗證者之間的交互，這減少了用戶的信任假設並提高了基於STARK 的協議的安全性。
可拓展性：STARK 具有驗證的對數壓縮特性，可以實現更快的驗證速度，即當證明一個命題需要的時間為T 時，驗證證明所需要的時間僅為log(T)，該特性能讓STARK 通過遞歸來實現低成本與降低大型組合命題延遲等特性，實現可拓展。
（圖片來源：https://medium.com/coinmonks/zk-starks-create-verifiable-trust-even-against-quantum-computers-dd 9 c 6 a 2b b 1 3d）
STARK 的優點也伴隨著一系列權衡：
STARK 的證明尺寸比SNARK 大，因此當Layer 2 交易量較低難以分攤證明成本時，就會出現較大的確認延遲，目前StarkNet 的交易最終確認時間在8 小時左右，原因就在於StarkNet 目前交易量較低，需要收集足夠的交易筆數才能均攤一次有效性證明的成本；同時zk-STARK 需要配合Cairo 來為交易生成有效性證明，對開發者有一定的學習門檻。
2.2.2 Cairo 編程語言
Cairo 為StarkWare 團隊於2020 年發布的圖靈完備編程語言，讓不了解STARK 的開發者也能夠Cairo 來使用STARK 實現可驗證計算。在現存的多數證明系統中，對於每一個業務邏輯，即每一次計算，都需要生成一組代表特定計算的多項式約束，其困難在於如何將多樣化的智能合約的執行結果統一成可以驗證的多項式方程。
通過Cairo 編寫的程序，可以將計算結果通過STARK 證明器直接轉化成可證明的多項式方程，由此讓智能合約與零知識證明實現良好的兼容性。 Cairo 是為STARK 而生的編程語言，兩者相結合可以最大程度釋放STARK 的潛力，但其與EVM 生態的割裂一直是需要被解決的問題。 EVM 兼容是各種zk 擴容方案爭搶的高地，StarkWare 團隊也在為此努力。
2022 年10 月末，StarkNet 便宣稱使用Cairo 開發出ZK-EVM，同時以太坊客戶端Nethermind 正致力於開發Solidity 到Cairo 的編譯器Warp，以實現StarkWare 對EVM 的兼容性。團隊宣稱目前Wrap 已經支持將Uniswap V3 重寫為Cairo 代碼。隨著StarkNet 真正投入生產環境，不同方案兼容性的實際效果將會得到檢驗。
2.2.3 SHARP 共享證明器
SHARP 即共享證明器(SHARed Prover)，是StarkEx 和StarNet 生成零知識證明的Prover。 SHARP 可同時為StarkEx 和StarNet 生成有效性證明，因此可以聚合不同的StarkEx 應用以及StarkNet 上發生的交易，並在一個單一的STARK 證明中證明，以此實現更快填滿STARK 證明的容量，從而提高交易處理速度和降低延遲。
遞歸證明是下一代前沿技術，不僅適用於一些硬編碼邏輯，而且適用於通用計算。 SHARP 與STARK 結合後，能夠讓整個StarkWare 生態內的交易良好實現遞歸的性質，帶來極致的可拓展性。
2.2.4 多樣化數據可用性
有效性證明的一般邏輯是「鏈下計算-生成zk 證明-鏈上驗證」，即用戶在Layer 2 上發送交易->Sequencer 收集進行排序和執行，計算完成後的交易將遞交Prover->Prover 生成有效性證明，遞交給主網上的Verifier 合約->Verifier 合約對證明的有效性進行驗證，若驗證通過，則狀態被主網確認。
數據可用性：在Rollup 模式下，Prover 生成的證明被驗證後，新狀態獲得有效性，狀態的具體信息（如賬本餘額）將被寫進主網，用戶可以無需信任地基於被主網確認過的狀態信息發起新的轉賬，因為主網有最新的用戶餘額，即數據可用性在鏈上。
實際上，主網消耗的gas 成本大部分用於數據可用性的儲存，而非驗證證明，即主網擁有數據可用性將產生大量成本。因此StarkNet 提出了將數據可用性轉移到鏈下儲存的方案Validium，鏈上只保存被驗證過的狀態的哈希值。
該方案中，數據可用性由數據可用性委員會(Data Availability Committee, DAC) 存儲，該委員會由法定人數的獨立成員組成，負責監督狀態正確更新，並保留已處理數據的副本。當用戶想要在新狀態下提取Layer 2 資金時，需要DAC 簽名來提供具體的賬本信息。 Validium 能夠大幅降低Rollup 成本，但同時其犧牲了去中心化，適合用於非重要交易的數據可用性。
基於Rollup 和Validium 兩種基礎模式，StarkWare 還提供了Volition 模式，讓用戶能夠在交易層級從Validium 和Rollup 模式之間選擇數據可用性的存儲方式。用戶可以在每個單筆交易中選擇用Validium 或Rollup 模式進行保存。總結起來，StarkWare 提供的三種數據可用性（DA）模式可以讓dApp 和用戶根據數據重要程度進行選擇，團隊稱目前三種方式都已在生產中可用。但無論使用的哪一種DA 模式，所有的交易有效性都會由STARK 有效性證明保障。
Rollup：賬本直接發佈在區塊鏈上
Validium：數據可用性協會(DAC) 確保賬本安全，只有哈希值保存在鏈上
Volition：應用程序讓用戶在發起每筆交易時都可以選擇該筆交易的DA 模式，Rollup 或Validium
2.3 工作流程
2.3.1 StarkNet 工作流程
1. 用戶發起交易，並將交易發送給Squencer 進行驗證、排序和執行，並打包批次。目前StarkNet 系統中只有一個StarkWare 官方掌握的Sequencer，但StarkWare 團隊計劃後續將Squencer 去中心化；Squencer 通過Cairo OS 來執行交易，扮演了EVM 的角色。
2. Squencer 將執行交易的踪跡遞交給Prover，由Prover 對計算完整性生成一個有效性證明。執行踪跡是生成zkp 的核心，記錄執行踪跡是Cairo 語言的zk 友好特性；這裡的Prover 也為StarkEx 生成有效性證明，且可以聚合來自不同StarkEx 應用和StarkNet 的交易，實現共享。
3. Squencer 和Prover 將有效性證明和全局狀態變化發送給全節點進行記錄。全節點基於P2P 網絡構建，負責記錄整個Layer 2 網絡的交易歷史和以太坊主網上與Layer 2 相關的交易。
4. Prover 將有效性證明遞交給主網上的Verifier。 Verifier 是部署在以太坊主網上的智能合約，負責收取並驗證Prover 提供的有效性證明。
5. Verifier 將驗證過的結果發送至主網上的StarkNet Core 合約進行記錄和保存。 StarkNet Core 合約部署在以太坊主網上，用於接收Layer 2 全局狀態變化信息，包括狀態哈希以及數據可用性；經過Verifier 驗證過的結果是一串狀態哈希，由Verifier 寫入一筆新的Layer 1 交易，並傳遞給Core 合約進行保存。
6. StarkNet Core 合約接收到驗證結果（狀態哈希）後，從Layer 2 接收「Call data」形式的數據可用性並保存。該數據會同步給Layer 2 的全節點進行解碼，以保證全節點能夠記錄和重建Layer 2 的歷史交易；在Validium 方案中，StarkNet Core 合約不保存數據可用性，僅保存狀態哈希。
（圖片來源：https://david-barreto.com/starknets-architecture-review/#more-4602 ）
2.3.2 StarkEx 工作流程
1. 用戶在應用內發起交互，由應用執行並生成交易，這些交易會被應用直接發送給StarkEx 服務器。 StarkEx 服務器是StarkEx 為某應用定制的Cairo 程序
2. StarkEx 服務器分批打包交易，並發送給SHARP Prover，並生成有效性證明
3. Prover 將生成的有效性證明發送至鏈上的Verifier 進行驗證
4. 當驗證通過後，Verifier 向StarkEx 合約發送狀態哈希；StarkEx 服務器將向主網上的StarkEx 合約發送更新的整個狀態在整個過程中，用戶與應用的交互在鏈下進行，應用向StarkEx 服務器發送交易的過程在鏈上進行。
（圖片來源：https://docs.starkware.co/starkex/overview.html）
2.4 StarkNet 價值分析
StarkNet 是StarkWare 推出的通用型Layer 2 ，其採取有效性證明方案來獲得主網的安全性，在賽道上屬於zk-rollup。 「zk-rollup 與op-rollup 誰將佔領未來」是一個老生常談的話題，主流觀點是op-rollup 因為其技術實現難度小，EVM 兼容性好，將在短期佔據主導地位；在長期，伴隨著以太坊生態的進一步爆發，op-rollup 的交互式方案將會受到局限，zk-rollup 會憑藉有效性證明的非交互性以及簡潔性佔據主導地位。
在zk-rollup 的細分賽道中，StarkNet 並沒有在火熱的zkEVM 方向上沖鋒在前，而是通過STARK+Cairo 開闢了一條新的道路，致力於將有效性證明技術發揮到極致，催生StarkNet 原生的生態。
目前，整個Web3 還並未實現mass adoption，StarkNet 的生態也僅僅是初現雛形，交易量稀少讓StarkNet 難以積攢足夠數量的交易來均攤有效性證明的成本，導致StarkNet 的交易確認時間較長，無法發揮極致的可拓展性。
但隨著Web3 的滲透率逐步上升，StarkNet 會憑藉其獨特的技術優勢承接大量用戶與交易，為以太坊生態帶來多樣性的同時，讓更多用戶享受到良好的Web3 體驗。
3. 盤點StarkNet 生態重點項目
StarkNet 官方顯示：基於StarkNet 部署並上線的項目有100+個，其中53 個已經上線主網，涵蓋錢包、DID、跨鏈橋、DID、DeFi、NFT、Game 等多種項目類型。以下將選取重點類型中的重點項目進行介紹。更多項目可通過StarkNet 生態列表自行了解。
3.1 錢包
3.1.1 Argent X
Argent X 是由Argent 推出的StarkNet 錢包，也是第一個支持StarkNet 的錢包，其利用StarkNet 原生的賬戶抽象特性來實現多重簽名和無助記詞特性，同時藉助StarkNet 優秀的性能實現更低的交易費用和更快的確認時間進行交易。
Argent X 的用戶可以通過ios 和谷歌插件兩個方式使用Argent。其內置的交換、質押、借貸等DeFi 功能讓用戶能在錢包裡完成DeFi 的一站式操作。
Argent 還提供生物特徵驗證、守護者機制等功能讓用戶獲得web2 體驗。 Argent X 的合約安全性已經過Trail of Bits, Solidified and G 0 Group 三家審計公司的認證。
Argent 於2022 年4 月獲得4000 萬美金的B 輪融資，由Fabric Ventures 和Metaplanet 領投。
3.1.2 Bravvos
Bravvos 同樣是一個運行在StarkNet 上自託管賬戶抽象錢包。 Bravvos 致力於提供提供無縫的Web2.0 用戶體驗，可在iOS、安卓以及多種瀏覽器上使用，同時消除了助記詞，讓用戶能夠恢復賬戶。
Bravvos 也計劃提供類似質押、借貸等DeFi 服務。 Braavos 還支持賬戶分割，通過支持提現限制和提現延遲時間，將長期（高金額）儲蓄和日常（低金額）消費分開，並讓用戶能夠查看每筆交易的明細，實現精細化管理鏈上資金。
Bravvos 於2022 年10 月宣布完成1000 萬美金融資，由Pantera Capital 領投。
3.2 跨鏈橋
3.2.1 StarkGate
StarkGate 是由StarkWare 開發的以太坊Starknet 官方跨鏈橋，幫助用戶在以太坊和StarkNet 間實現ETH 和ERC-20 代幣的跨鏈交易。
StarkGate 與以太坊之間的橋接器通過StarkNet 的消息傳遞機制進行通信，並基於STARK 的計算壓縮能力實現低成本交互。
3.2.2 Orbiter Finance
Orbiter Finance 是一個去中心化的跨Rollup 橋，能夠讓用戶在ETH 主網、StarkNet、 zkSync、Loopring、Arbitrum、Optimism、Polygon、ZKSpace、Immutable X、dYdX、Metis、BNB Chain 和Boba 之間進行資產跨鏈。
Orbiter 橋通過獨特的做市商模式，讓用戶獲得了手續費低、速度快等優秀體驗，但其目前僅支持ETH、USDC、USDT、DAI 四個幣種的轉賬。
Orbiter 於2022 年11 月完成首輪融資，Tiger Global、Matrixport、A&T Capital、StarkWare、Cobo、imToken、Mask Network、Zonff Partners 等參投，融資金額未披露。此外，Vitalik 還曾向其捐贈16 ETH。
3.3 DID
3.3.1 StarkNet ID
StarkNet.id 是StarkNet 的域名服務（.stark），讓用戶免費鑄造基於StarkNet 的去中心化身份。用戶還可以將任何數據附加到Starknet 身份上，包括從Web2 的社交媒體帳戶到Web3 的ENS 域名等身份標籤，團隊後續計劃推出配套StarkNet 身份儀錶盤和更多功能，讓用戶能夠更容易管理和構建更加全面的去中心化身份系統。
根據數據顯示，目前被鑄造出的StarkNet.id 的總量148.05 K，持有用戶數85.28 K，地板價為0.015 eth 左右，總交易量1.16 eth（2023.3.26 ）。
3.3.2 WIW Protocol
WIW 是一個注重隱私保護的鏈上身份協議，能夠根據用戶鏈上行為生成對應標籤，幫助用戶構建身份系統，主要涵蓋三個應用場景：
個人品牌打造：WIW 能夠幫用戶展示鏈上成就，打造鏈上簡歷，通過構建用戶的鏈上信用來讓用戶獲得潛在的空投和信用借貸機會
社交活動：WIW 對用戶身份的精準分析能夠讓用戶找到並加入匹配的社區、認識知趣相同的人
為建設者提供工具：WIW 的標籤能夠讓建設者在不觸及用戶隱私的情況下分析用戶，還能精准開展營銷活動
3.4 DeFi
3.4.1 10 KSwap
10 KSwap 是部署在StarkNet 上的第一個開源AMM 協議，旨在利用rollup 的性能為AMM 協議的性能，為L2 世界帶來更低的費用、更少的摩擦以及更好的流動性。
目前10 KSwap 支持了ETH、USDC、DAI、WBTC、USDT 五種代幣間的swap，與傳統swap 類似，用戶也可以向10 Kswap 提供流動性來賺取做市收益。
目前， 10 Kswap 的流動性約為120 w 美金，日交易量約為82.86 w 美金（2023.3.26 ），仍然處於早期階段。
3.4.2 Nostra
Nostra 是基於StarkNet 部署的去中心化借貸協議，是StarkNet 首款支持閃電貸的協議，也提供了StarkNet 第一個原生穩定幣$UNO。
Nostra 旨在構建StarkNet 的流動性層，由三個產品組成：Nostra 貨幣市場、UNO、Nostra Swap：
Nostra 貨幣市場：是流動性層的核心產品，為用戶提供類似MakerDAO 的鑄幣借貸服務（鑄造$UNO）；Nostra 還提供了抵押物風險隔離、智能清算等特性，讓用戶的借貸體驗進一步提升，獲得更好的資產安全性；貨幣市場還為Nostra Swap 和UNO 鑄造者提供收益，助力整個流動性系統完成邏輯閉環
Nostra Swap：是Nostra 系統中的穩定幣交易平台，類似Curve，用來支持UNO 的掛鉤和增長。用戶可以在Nostra Swap 上提供LP 來獲得交易費和貨幣市場的利息，也可以實現$UNO 和其他穩定幣的兌換
UNO：是第一個Starknet 原生穩定幣，可由用戶超額抵押進行鑄造或在Nostra Swap 兌換獲得；$UNO 將用於各種支持場景中的使用，包括DeFi、遊戲、NFT、現實世界支付等。
3.4.3 ZKX
ZKX 是StarkNet 上第一個具有自我託管和社區治理的永續期貨交易平台。該協議旨在通過分散的節點網絡和升級的交易體驗提供進一步的可擴展性，並向StarkNet 和以太坊上的任何用戶提供永續掉期和衍生品。
ZKX 出台了一系列措施來鼓勵用戶進行交易，包括交易和質押賺取USDC，提高交易量解鎖ZKX 高級功能等。
ZKX 於2022 年7 月宣布完成了450 萬美金種子輪融資，投資方包括StarkWare、Alameda Research、Huobi、Amber Group 和Crypto.com 等。
3.5 NFT
3.5.1 Aspect
Aspect 是StarkNet 生態中首個NFT 交易平台，於2022 年8 月推出，用戶可以在該平台上鑄造、上傳和買賣NFT。目前其交易量仍然較小，處於早期階段。
3.5.2 Mint Square
Mint Square 是另一個基於StarNet 上的NFT 創作與交易平台，致力於為用戶提供更便宜、更快確認速度的NFT 交易體驗，其同時也部署在zkSync Era 上。目前其交易量略高於Aspect，但也比較早期。
3.6 Game
3.6.1 cartridge.gg
StarkNet 上的鏈遊集成平台，類似Web2 中的Steam 遊戲商城。一方面，Cartridge 能夠幫助用戶篩選鏈遊、與好友進行互動。另一方面，Cartridge 作為鏈遊基礎設施也能夠結合DID、錢包等，為玩家提供更加豐富的鏈上體驗。
3.6.2 Briq
Briq 是構建在StarkNet 上的3D 方塊構建NFT 類型鏈遊，允許任何人構建單獨虛擬世界存儲鏈上，用戶可以使用Briqs 建造ERC-1155 標準的NFT、構建鏈遊。
目前Briq NFT 的總鑄造數量為119.11 K，持有用戶數98.43 K，地板價約為0.12 eth，總交易量98.57 eth（2023.3.26 ）。
3.6.3 Influence
Influence 是一款沉浸式太空戰略沙盒MMO，項目代幣$SWAY。玩家擁有專屬的小行星，通過操縱不同職業的船員，進行採礦、建築、貿易、研究、戰斗等。目前Influence 已進行三輪有獎測試，正在持續積極開發中，發布日期尚未最終確定。
目前Influence Asteroids 資產的總交易量微1384 eth，地板價0.0349 eth（2023.3.26 ）
3.6.4 lootrealmsLoot Realms
由遊戲工作室Bibliotheca DAO 開發，是一個大型多人、鏈上可組合的策略類游戲生態，代幣$LORDS。玩法類似於Web2 的軍事沙盤遊戲，如EVE、率土之濱等，玩家需要搭建可持續的經濟系統來生產資源，還要通過構建軍事力量保護與爭搶資源。
LootRealms 遊戲世界由8000 個Realms（領土）組成，目前Realms 總交易量6532 eth，地板價0.4799 eth（2023.3.26 ）。
總結
StarkNet 憑藉其強大的技術優勢和資本加持，在Layer 2 方案中走出了獨特的道路。其通過STARK+Cairo 充分激發了有效性證明的潛力，在處理大量交易時能夠相對其他方案更加游刃有餘。
StarkNet 暫時放棄了良好的EVM 兼容性，但這也意味著StarkNet 能夠擺脫EVM 框架的束縛，獲得更加靈活的開發體驗，吸引多元化的開發者。
在長期來看，其更有潛力來承接生態的爆發，同時也將為以太坊生態帶來多元化的特性。目前，StarkNet 的生態已經初現雛形，但仍處於早期階段，這對用戶來說也是不錯的入局機會。