StarkWare帝國：探析StarkEx和StarkNet的創新之旅

撰文：Yinan

StarkWare作為目前估值80億的公司，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。今天就來探析一下StarkWare帝國及StarkEx和StarkNet的創新之旅。

背景

從2018 年開始，StarkWare 開創性地運用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；以及努力使產品開源、去中心化並專注於將STARK 作為公共產品。

未來，StarkWare 將致力於讓Starknet 成為一個由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László 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。該技術被稱為“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，它為區塊鏈行業提供基於STARK 技術的解決方案。目前開發了兩款產品：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 的核心開發者。

• Uri 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區塊鍊網絡的可擴展性問題。 StarkEx通過使用一種名為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 開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。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。

2. StarkNet是一個無需許可的更為通用、完整的Layer-2 解決方案，它為整個以太坊生態系統提供了一個去中心化的計算平台，開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，以便開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，允許開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 是一個更為通用、全面的Layer-2 解決方案，旨在為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（也稱為“ZK-Rollup”）。它作為以太坊上的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作為一種去中心化的二層網絡解決方案，旨在為去中心化應用（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是一種專為Starknet設計的編程語言，它旨在簡化智能合約的開發和部署。通過使用Cairo，開發人員可以輕鬆地為各種用例構建高度可擴展的應用程序，包括金融、遊戲、供應鍊等。

Starknet 是一個validity rollup，這意味著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。為了克服這個差距，所以開發了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為開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

• 接下來會發生什麼？ Starknet Alpha v0.11.0：開始向Cairo 1.0 過渡

  這裡對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）。

• 對Cairo 1.0 的進一步語言改進

• 性能改進：正如承諾的那樣，Starknet繼續朝著顯著提高TPS 的方向前進。路線圖中的下一步是過渡到Rust序列器，它是在Apache 2.0 許可下公開開發的。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。

• Starknet v0.11.0（目前僅在Goerli 測試網上）

• 一旦Goerli 測試期結束，Starknet v0.11.0 將在主網上發布。

• Starknet v0.10.3（22 月12 日、12 月12 日）

• 性能——將狀態承諾計算與交易執行分開

• 添加starknet-class-hash命令來計算已編譯Starknet 合約的類哈希

• Starknet v0.10.2（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被添加到饋線網關。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 v0.10.1（22 年10 月25 日）

• 添加DeployAccount交易（它將取代Deploy 交易以部署賬戶合約）。要使用它，你應該首先向你的賬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 命令拆分為starknet new_account和starknet deploy_account

• 預計以這種方式部署的賬戶合約應該實現validate_deployDeployAccount()入口點，它應該檢查交易的簽名

• 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 v0.10.0（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 v0.9.1（22 年7 月20 日）

• API 變化

• 星網CLI

• Starknet v0.9.0（22 年6 月6 日）

  該版本將合約類/實例範式引入Starknet

關於賬戶

• 以太坊賬戶結構

  在以太坊中，單個用戶賬戶被稱為外部擁有的賬戶（Externally Owned Accounts，EOAs）。

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

  賬戶的地址是根據這些密鑰派生的，只有擁有私鑰才能從賬戶發起交易。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。

  儘管簡單，但EOAs 有一個主要缺點，即賬戶行為沒有靈活性，以太坊協議規定了EOA 發起的交易何時有效（簽名方案是固定的）。特別是，對公鑰的控制給了對賬戶的完全控制。儘管從理論上講，這是一種安全的賬戶管理方法，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賬戶的賬戶抽象化，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，從而將賬戶抽象化引入以太坊。

• 賬戶抽象化是什麼？

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

  通過使用賬戶抽象化，您現在可以對您的賬戶功能進行編程。

  例如，你可以：

  如今，Starknet提供了簽名抽象化。將來，Starknet將豐富當前的賬戶抽象化設計。

• 確定有效簽名的含義，或者您的賬戶允許與哪些合約互動。這被稱為“簽名抽象化”

• 用不同的代幣支付交易費用- 這有時被稱為“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。使用賬戶抽象化，可以討論繞過順序nonce需求的不同解決方案。這被稱為“nonce抽象化”。

• 使用賬戶抽象化自定義賬戶功能的兩個示例

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

1. 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。

2. 通過面部識別操作您的賬戶借助簽名抽象化，您可以使用手機的原生硬件對交易進行簽名，從而實際上不可能接管另一個用戶的賬戶（即使在手機本身被盜的情況下也是如此）。

Starknet 賬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，以確保只有賬戶所有者才能發起交易，並且可以為你使用的資源收費。

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

通過使用智能合約，在賬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，但社區開發了一個更豐富的標準賬戶接口。這個標準是由OpenZeppelin 開發的，與錢包團隊和其他核心Starknet 開發人員緊密合作。

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。為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託進行投票。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軟件開發合作夥伴

StarkWare 授予基金會的50.1% ，用途如下：

• 9%—社區補給：用於獎勵為StarkNet工作並為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。為防止遊戲化，社區返利僅適用於在返利機制公佈後發生的交易。

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

• 10%—-戰略儲備，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。

為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，與線性釋放和一年懸崖。

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。當社區補給宣佈時，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，過濾和排除被認為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佈之前發生的交易，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4.5億中和為Starknet工作及提供技術支持和開發的人一起去劃分。

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

第三個10%的戰略儲備，是用於鏈上生態應用，分配給生態上的應用協議。

商業模式

1. 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。

2. 打造去中心化的Layer2 網絡StarkNet，支持dApp 自主部署，可以向用戶收取Layer2 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Layer2 擴展引擎，為dApp 提供技術服務。

StarkNet是一個無需許可的更為通用、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，因為採用的是Cairo語言，所以並不兼容EVM，所以在生態發展上進度會比較慢，目前開始向Cairo 1.0 過渡，朝著一個更高的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。

相關鏈接：

Starknet docs：https://docs.starknet.io/documentation/

Starknet 文章：https://starkware.co/content/

Starkware Twitter：https://twitter.com/StarkWareLtd

Starknet Twitter：https://twitter.com/Starknet

Starknet Discord：https://discord.gg/qypnmzkhbc

Straknet Medium：https://medium.com/starkware

官方橋：https://starkgate.starknet.io/

StarkNet生態：https://www.starknet-ecosystem.com/

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