前言
據悉，Starknet 0.12.0已於7.12日正式部署在主網上，實現更大的吞吐量和更低的延遲。在通讀本篇文章之前，你需要對零知識證明的概念有一個初步的認知：
零知識證明屬於密碼學概念，是一種交互式的證明。讓我們先舉一個經典的例子：A是紅綠色盲，B有兩個台球，一個是紅色，一個是綠色。在A的眼中，這兩個球的顏色完全一樣，B需要向A證明這兩個台球一個是紅色，一個是綠色。此時，A將台球放在背後，他可以將兩個球互換位置或者不換，而B需要判斷A是否將兩個球互換位置，重複多次，若每次B猜的結果都是正確的，則A認為兩個台球一個是紅色，一個是綠色是真實情況。這個就是經典的零知識證明的例子，在零知識證明里，我們只需要“證明者”以及“驗證者”兩個身份。
1. Starknet 簡介
StarkNet是一個無需許可的去中心化Validity-Rollup（也被稱為“ZK-Rollup”）。它作為Ethereum上的Layer2能夠使任何Dapp在計算方面實現無限的擴展並且無需犧牲Ethereum的可組合性和安全性。
StarekNet的母公司StarkWare成立於2018年，總部位於以色列，旗下所研發的主要產品有Starknet以及StarkEx。其公司估值已經達到80億美金。截至目前為止，StarkNet已經經歷五輪融資，共融資2.73億美金。
值得一提的是，以太坊基金會特別公開支持利用starks的starkware，他們向starkware提供了1200萬美元的資助。而這也是行業普遍看好StarkNet今後發展及其正統性的原因之一。
代幣經濟模型
StarkNet已於2022年11月16日宣佈在以太坊主網上部署其原生代幣$STRK，用作投票、質押和支付費用等。
圖1-1 $STARK 代幣經濟模型
代幣經濟模型中除投資者以及核心貢獻者的49.9%代幣之外，其餘50.1%的代幣全部歸StarkNet基金會所有。在這其中，仍然有8.1%的代幣未被分配。這部分將由社區決定相應的用途，因此這部分代幣普遍被推測為潛在的空投額度。而Starknet基金會目前也已經任命Facebook前高管Diego Oliva為其第一任首席執行官。 Oliva此前也曾表示，他將專注於Starknet去中心化社區的治理，著重強調開發者以及用戶的權益。
路線圖
V 0.12.0 吞吐量和延遲
在官方近期公佈了2023整體的路線圖，0.12.0版本已於本週三，也就是7.12日正式部署在主網上。 Starknet的最新版本0.12.0引入了顯著的性能改進，包括吞吐量和延遲方面的提升。通過採用基於Rust的Sequencer和Rust-Cairo VM，StarkNet的性能將得到顯著提升，並且OKEX交易所已開始支持ETH starknet主網的充值。
V 0.13.0交易成本
在V 0.13.0版本中，Starknet 的交易成本將大幅降低。這是通過volition降低交易成本的主要組成部分來實現。 L1( 以太坊 ) 數據成本佔今天交易成本的95% ，而Volition 將允許開發人員使用混合數據可用性 (DA) 模式構建Starknet 應用程序。此外，以太坊的EIP-4844（分片Blob 交易）預計將於2023年第四季度發布。由於以太坊的EIP-4844 和Starknet 的Volition(鏈下數據可用性)，Starknet的數據成本將大幅降低。
V 0.14.0費用市場
網絡擁塞是每個開發人員以及用戶所頭痛的事情。為了解決這個問題，Starknet 將在V 0.14.0 引入費用市場，以便根據用戶為交易支付gas的多少來有效地分配Starknet有限資源。
V 0.15.0更短的固定塊間隔
在V0.15.0版本中，一些改進計劃旨在提升Starknet的性能和用戶體驗，通過解耦塊和證明之間的關係，減少塊間隔並改善網絡的吞吐量。這將使Starknet成為一個更強大和高效的區塊鏈平台。
2. 技術分析
ZK-Rollup VS OP-Rollup
目前市場上使用最廣泛的Layer2——Arbitrium的底層技術是OP- Rollup，（Optimistic Rollup）。它是通過欺詐證明（Fraud proofs）實現擴容。在Op-Rollup中，交易數據被系統樂觀地相信是正確的，而不進行實時驗證，直接進入一個等待期。在等待期內，如果有節點提出異議並提供了證據證明存在惡意交易，那麼該交易將被取消；如果沒有異議，等待期結束後，交易將自動完成並在主鏈上驗證交易。
而Starknet則是基於ZK-Rollup技術的Layer2。 ZK-Rollup主要依賴於零知識證明技術，通過將計算和驗證過程分離，將合約執行的驗證放在鏈下完成，然後將驗證結果提交到以太坊主網上。計算過程在鏈下進行，而驗證結果僅作為一個證明提交到以太坊，因此，這種方法提供了最高級別的安全性和用戶隱私保護。
OP-rollup和ZK-rollup相比，ZK-rollup則是一種比OP-rollup更加安全的替代方案，而OP-rollup則是具有EVM兼容性的DeFi項目的更好選擇。由此可見，具備EVM兼容性的ZK-rollup以其天然的安全性的優勢將會是Layer2的未來的敘事發展方向。安全性的實現這一優勢要歸功於StarkNet對最安全、最可擴展的密碼學證明系統——STARK的依賴。
Zk-STARKs VS Zk-SNARKs
STARK（Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge）和Zk-SNARK（Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge）都屬於零知識證明的技術，用於創建可以驗證但不洩露全部信息的證明。但它們在實現方式和特性上存在一些關鍵的區別。
選擇使用SNARKs還是STARKs取決於具體的應用場景和需求。 SNARKs在證明大小和驗證速度上有優勢，但需要信任設置。而STARKs不需要信任設置，對量子計算機攻擊有抵抗力，但證明較大，驗證速度較慢。
這裡引入了一個概念——信任設置（Trusted Setup），他是一種在某些類型的零知識證明系統（如zk-SNARKs）中使用的過程，它在系統開始運行之前創建了一些初始參數。這些參數在證明的生成和驗證過程中都會被使用。
信任設置的關鍵是確保生成者在創建初始參數後徹底銷毀他們所使用的秘密信息。如果生成者保留了這些秘密信息，他們就有能力創建看似有效的虛假證明，這將危及系統的安全性。因此，信任設置過程需要接受嚴格的審查和監控，以確保所有生成者都按規定銷毀了秘密信息。這就是為什麼稱其為“信任設置”，因為用戶必須相信這個過程是公正的，生成者沒有作弊行為。
而zk-STARKs卻是一種不需要信任設置的零知識證明系統。這意味著，與需要信任設置的系統（如zk-SNARKs）不同，zk-STARKs的證明生成和驗證過程不依賴於任何秘密信息。這提供了更高的透明性和安全性，因為系統的安全性不依賴於任何特定個體或組織的行為。 zk-STARKs是通過使用一種被稱為“FRI”（Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs）的技術實現的。
FRI協議
FRI協議的基本思想是通過一系列的抽樣和插值步驟，逐步降低多項式的度。在每一步，證明者都會提供一個新的多項式，並聲稱它是原始多項式的一個壓縮版本。驗證者可以通過檢查這些多項式在隨機點上的值，來驗證這個聲稱是否正確。
這個過程會一直持續到多項式的度足夠低，以至於驗證者可以直接檢查它的所有係數。由於在每一步中多項式的度都會減半，所以這個過程可以在對數時間內完成，這使得FRI協議非常高效。
FRI協議的一個關鍵特性是，它只依賴於公開的、預先定義的參數，而不需要任何秘密信息。這使得它可以用於構建不需要信任設置的零知識證明系統，如zk-STARKs。然而，FRI（Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs）協議並不相當於信任設置。相反，FRI協議是一種用於生成和驗證zk-STARKs證明的技術。它允許證明者向驗證者證明一個多項式的係數是低度的，而不需要透露多項式的具體內容。 FRI協議的關鍵特性是，它只依賴於公開的、預先定義的參數，而不需要任何秘密信息。這使得它可以用於構建不需要信任設置的零知識證明系統，如zk-STARKs。 FRI協議是zk-STARKs的一個關鍵組成部分，它使得zk-STARKs能夠在不需要信任設置的情況下工作。但FRI協議本身並不是一個信任設置過程，因為它不涉及生成或銷毀任何秘密信息。
Starknet工作原理
StarkWare公司旗下的產品有專門為項目方定制的ZKR企業服務的StarkEx以及更加通用的StarkNet。 StarkNet由五個部分組成，分別是：Starknet上的prover（證明者），Sequencer（排序器）和Full node（全節點）；以及部署在以太坊上的verifier（驗證者）和Starknet core（核心狀態合約）。
其工作原理是在StarkNet上發起一個交易，由鏈下服務器排序器進行接受，排序，驗證，並打包到區塊，執行交易，然後狀態轉發給starknet core狀態合約。隨即，證明者將交易生成證明，並發送給以太坊的驗證者驗證。驗證者將驗證結果發送到以太坊的starknet core核心狀態合約，並從Starknet core合約觸發一組新的以太坊交易，以更新鏈上的全局狀態以進行記錄保存。而全節點（Full node）則發揮了儲存功能，包括狀態改變、元數據、證明以及記錄在Starknet中被執行的所有事務，並跟踪系統的當前全局狀態。
圖2-1 Starknet工作原理示意圖
3. StarkNet生態
圖3-1 Starknet生態圖（來自推特@odin_free）
Starknet生態項目繁多，目前包含100多種dapps和服務。其中錢包類別有Braavos以及Argent兩類錢包，但是這兩者之間的助記詞不互通。 Defi類協議現已部署了60多個，包括10kswap，Jediswap，Myswap等DEX以及Zklend等借貸協議；截至目前位置，由Defilama數據顯示，StarkNet總TVL僅有$17.36M, 雖然整體TVL呈現上升狀態，但對比同類型的zkSync Era的$189.21M，仍存在近十倍的差距，由此可見，StarkNet生態仍處於早期。
圖3-2 StarkNet TVL 來自defilama
跨鏈橋則有官方跨鏈橋stargate、以及Orbiter，Layerswap等；Did有StarknetID以及任務平台StarQuest。目前，Starknet各類協議的NFT奧德賽活動正在如火如荼地進行中，StarkNet未來生態將會持續繁榮還是曇花一現，我們只有拭目以待…
