STARK:深度解析StarkWare：欲構建ZK「宇宙」？_ARKS價格

原文作者：hiteshmahajan

原文編譯：ChinaDeFi

StarkWare是一家ZK公司，專注于為以太坊規模化構建基于ZK的rollup解決方案。他們的第一款產品StarkEx于2020年推出，并于2021年11月發布了具有更多功能的StarkNet。

StarkEx是一個獨立的ZK-rollupSaaS產品，通過智能合約為某些應用提供特定的用例，如交易(dYdX)、NFT(ImmutableX,Sorare)和DeFi(DiversiFi)。StarkNet是下一個迭代，是一個無需權限、去中心化和完全可組合的網絡。可組合性指的是應用程序相互連接、協調和構建在彼此之上的能力。

技術

StarkWare構建了一個新技術，將數千筆交易壓縮成一個名為STARK的單一有效性證明，并提交給以太坊L1。與SNARK相比，STARK主要有兩個優勢：

彭博社：盡管“感恩節大跌”，但比特幣市場的深度和流動性很強:彭博社承認，這輪比特幣牛市與2017年完全不同，主流金融領域對比特幣的一些最嚴厲的傳統批評者繼續改變其看法。在11月27日的文章中，以悲觀著稱的彭博社強調了一系列比特幣指標，這些指標都指向樂觀的未來，盡管周四比特幣的價格暴跌了3000美元。

文章開頭寫道:“只要看看市場技術和華爾街對世界上這一最大的數字貨幣的日益接納就知道了。盡管交易并不總是一帆風順，但這個總市值達到3150億美元的數字貨幣比2017年上一輪牛市時期的深度和流動性更強。”

彭博社提到了所謂的“加密頑固派”，他們拒絕當前價格上漲是另一個泡沫的想法。其中包括Cointelegraph的定期撰稿人Mati Greenspan。他評論道：“現在不一樣了。上一次我們看到比特幣漲到如此高的價格水平時，區塊鏈幾乎崩潰了，但是從那以后，比特幣網絡有所改善。”

加密銀行Nexo首席執行官Antoni Trenchev預測比特幣將在2020年底達到歷史新高，他補充道：“數字黃金這一說法比以往任何時候都更強烈。如果比特幣僅占黃金總市值的10％，比特幣將很快達到50000美元。”（Cointelegraph）[2020/11/28 22:25:09]

它不需要初始信任設置。

南昌市大數據發展管理局局長：推動區塊鏈與前沿信息技術深度融合:南昌市大數據發展管理局局長李鑫表示，充分運用南昌在區塊鏈發展上建設起步早、扶持力度大、融合應用廣等特點，推動區塊鏈與前沿信息技術深度融合，加強與優質企業對接，加快推廣創新應用，不斷加大政產學研用合作力度，實現區塊鏈產業高質量、高速度發展。（江西日報）[2020/9/30]

有比SNARK更快的計算時間。由于所需的計算量更少，它可以將以太坊的可擴展性提高幾個數量級。

體系結構

StarkWare堆棧主要由共享證明者(SHARP)和驗證者(存在于L1上)組成。SHARP捆綁了來自不同dapp的多個交易，并生成一個證明。然后它與L1上的驗證者共享證明。這節省了成本，因為計算是在不同的應用程序之間共享的。驗證者檢查SHARP證明是否有效。如果是有效，那么它們將在FactRegistry共享。該應用程序可以與StarkEx接口或直接與SHARP(StarkNet應用程序)連接。

混沌池CHT與想象力基金達成深度合作協議:據官方消息，想象力基金是專注于投資區塊鏈的生態基金。作為火幣超級節點、OK專業投資人、ZB專業節點此次與混沌池達成深度合作協議。

區塊鏈領域掌握算力才能掌握資本之源。從中心化到分布式是算力演化的必然趨勢，在此背景下，去中心化算力池“混沌池”首創泛共識機制，形成分布式算力集成平臺，力求做到動態合理配置挖礦幣種，合理配資，實現收益最大化。[2020/7/10]

StarkNet的L2節點(序列器)將執行每一筆交易，并定期向以太坊主網更新狀態。需要注意的是，StarkNet的交易最終性與L1綁定，這意味著L2節點必須同時驗證StarkNet和以太坊。StarkNet引入了一個涉及到以太坊主網檢查點的解決方案，使其能夠非常快速地在rollup端實現有效的終結。因此，所有L2節點都包含一個L1完整節點。

經濟日報：區塊鏈等正在與各行各業深度融合:6月12日，經濟日報刊文“筑牢新基建底座 加速數字化轉型升級”。文章表示，以人工智能、云計算、區塊鏈等為代表的新技術基礎設施，正在與各行各業深度融合，突破供需物理限制、產業行業邊界，優化配置要素資源，有效拓展數據應用的廣度和深度。[2020/6/12]

此外，由于狀態轉換是由序列器「STARK-approved」的，從加密的角度來說，欺詐交易不可能在以太坊主網上被接受。這消除了存在于OR中的「挑戰」周期的必要性。所有重建StarkNet狀態所需的完整數據都發布在鏈上。

數據可用性

StarkNet使用Validium機制來實現數據可用性。它與ZK-rollup幾乎相同，只是它保持數據在鏈下，而ZK-rollup和OptimisticRollup(OR)保持數據在鏈上。Validium只在L1上發布有效性證明，同時保持數據在鏈下。這使得Validium能夠實現相當高的吞吐量，并降低每個交易的成本。

聲音 | 劉煜：江西將推動區塊鏈等新興技術和制造業深度融合:江西正加速推進智能制造，促進該省制造業轉型升級。江西省工業和信息化廳副廳長劉煜表示，江西將圍繞有色、電子信息、裝備、石化、建材、紡織、食品等“2+6+N”重點產業，樹立和培育一批智能制造標桿企業；推動5G、AI、VR及區塊鏈等新興技術和制造業深度融合等。（中國新聞網）[2019/12/20]

在鏈下存儲數據的代價是，它需要對第三方的信任，這可能會阻止用戶訪問他們的余額。StarkWare的目標是通過數據可用性委員會(DAC)解決這個問題，該委員會由8個獨立成員組成，他們擁有交易的副本。他們還需要通過使數據在任何時候都可用來維護這些數據。如果運營者阻止用戶使用他們的資金，委員會成員將確認他們的請求是否有效。

StarkWare還計劃實施一種Volition機制，用戶可以選擇是否需要在鏈上發送數據。它將數據可用性的決策從應用程序級別轉移到用戶級別，甚至對于單個交易也是如此。如果用戶想要在鏈上發送一個包含所有數據的高價值NFT，他們可以支付額外的成本來將其轉移到鏈上。這將通過ImmutableX和Sorare來實現。

Cairo編程語言

新技術帶來新要求。Cairo是專門為STARK構建的一種圖靈完備的編程語言。它在性能和可擴展性方面更好，但這是非常新的。許多開發人員不熟悉它，這使得現有的應用程序很難遷移到StarkNet上。由Nethermind開發的Warp是Cairotranspiler的EVM。Warp允許將Solidity合約無縫轉換為Cairo。

Cairo語言的一個突破在于，它只允許一個驗證者使用一個證明來確認許多不同程序執行的完整性。

StarkNetVsOR

與OR的7天等待時間相比，StarkNet不僅有更快的提款窗口，而且底層架構也有所不同。StarkNet使用的是「無狀態」，你只需要在L1上存儲整個狀態的狀態根，用戶需要提供Merkle證明來訪問特定的狀態項。OR遵循一個「有狀態」的解決方案，其中每個狀態項都被記錄在鏈上。這將導致更大的狀態膨脹，并可能在未來被采用時會被證明不能很好地擴展。

就從可擴展性的角度來看，ZK-rollup比OR的性能更高，因為它們更有效地壓縮數據，這意味著提交給L1時，它們的「批次大小」更小。OR的每筆交易都將數據發布到以太坊L1上，StarkEx只發布到以太坊L1以反映每個賬戶余額。由于這種方法，dYdX與L1的交互僅為Optimism的20%，相當于大約減少了90%的費用。

生態系統

StarkWare生態系統正在成長。隨著在StarkNet上部署無需許可，許多開發者都表現出了興趣。StarkEx的開放生態系統和豐富的文檔使開發人員很容易實現它。在StarkNet上進行DeFiPooling是可能的。它允許用戶在L2上存在，而DeFI仍然在它誕生的L1上，許多令人興奮的東西正在被構建。StarkNet上已經出現了許多游戲和NFT游戲項目。

StarkNet將遵循與Optimism類似的路線：用一個序列器和有限的dapp白名單盡早啟動網絡，以控制啟動和限制風險。最終，StarkWare希望將生態系統發展成一個StarkNet「宇宙」，同時還將網絡、節點和基礎設施去中心化。多個L3會在L2之上。此外，額外的層(L4等)可以建立在L3上的分形分層解決方案。

結論

StarkNet似乎解決了區塊鏈的三難困境：可擴展性、去中心化和安全；三者可同時發生。它展示了使用ZK-rollup擴展以太坊的前景。以太坊已經擁抱了一個以rollup為中心的未來，用戶在L2上交易，L1作為結算層。EIP-4488將進一步降低rollup的交易成本。擁有大量支持的StarkNet似乎是一個強大的L2未來競爭者，由于Cairo是一種不太受開發者歡迎的新語言，StarkWare能吸引多少人才還有待觀察。對于Validium，我們必須信任L2的數據可用性。盡管存在這些挑戰，StarkWare已經展示了如何使用STARK提供有效的解決方案來擴展以太坊。這是一個值得期待的項目。

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