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StarkNet:基于 STARK 的免許可型 L2 ZK-Rollup方案_STA

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我們的StarkNet開發分為4個階段:

筑基行星:只支持單一App的Rollup星群:支持多App的Rollup宇宙:去中心化的Rollup我們預計在幾個月內部署好“行星”,并在2021年底之前完成“星群”和“宇宙”的構建。

介紹

我們正在構建的StarkNet是一個基于Stark技術的去中心化L2ZK-Rollup方案,支持在以太坊上的通用計算,具有免許可性和抗審查性。該方案是使用圖靈完備的Cairo語言編寫的。一個免許可型L2Rollup可以滿足開發者、用戶和StarkNet節點的所有期望:開發者可以根據自己的商業邏輯構建應用并部署到StarkNet上。用戶可以發送交易到StarkNet上執行,就像和以太坊交互那樣。StarkEx的節點和參與者將受到密碼學貨幣的經濟激勵,來確保網絡高效公平地運行。所有StarkNet交易將會被定期打包處理,提供STARK證明來證明其有效性,并在以太坊上進行驗證。與驗證以太坊事務的計算成本相比,驗證STARK證明所需的計算成本要小得多。因此,StarkNet可以將以太坊的可擴展性提升好幾個數量級。由于所有StarkNet狀態轉換都將由STARK證明來證明,只有有效的狀態轉換會被以太坊接受。重構完整StarkNet狀態所需的全部數據都將在鏈上發布。任何人都能運行他們自己的StarkNet節點。這些特性會讓StarkNet獲得堪比以太坊的安全性和免許可性。我們的開發工作持續了3年,并且在將“月亮數學”轉化為以太坊上高效的生產級軟件方面取得了一些重要里程碑。我們的做法是先解決難題,構建核心技術,然后逐步投入生產。我們將繼續通過這種方式構建StarkNet,直至最后階段。

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筑基

我們已經為StarkNet打下了一些基礎。

Cairo

Cairo是圖靈完備的高級編程語言和框架,可以為通用計算生成STARK證明。應用開發者可以使用Cairo定義任何商業邏輯,在鏈下生成證明,并在鏈上進行驗證,而無需自己編寫復雜的“電路”或AIR。Cairo已在主網上線,向所有開發者開放。近幾周內,我們將在以太坊公共測試網上發布Cairo的通用證明服務的alpha版本。通過該服務,開發者可以使用Cairo構建自己的應用,實現他們想要的一切商業邏輯。他們會將自己的Cairo代碼發送至GPS來生成證明,再在鏈上進行驗證。GPS可以使用單個證明來證明多個獨立應用的執行完整性,讓這些應用可以分攤證明驗證的gas成本。Cairo和GPS都是StarkNet的基礎。我們決定將二者開放給外部開發者,讓他們早些接觸StarkNet技術。這樣一來,開發者不僅可以開始在StarkNet的基礎上進行構建,還能影響StarkNet的發展。我們會基于開發者社區的需求和反饋繼續開發Cairo。我們會引入新的功能、語法和能夠提高其可用性的內部插件來強化該語言。我們會繼續開發并改進Cairo工具:編譯器、跟蹤器/調試器以及與通用IDE的集成。StarkNet也會在底層運行Cairo。

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STARK軟件棧

我們已經開發了整個生態系統中最強大的證明系統。這個系統已經在主網上線數月之久。我們還開發了開源證明器ethSTARK。ethSTARK不僅在速度上比任何證明器都要快20倍,而且提供抗量子計算的零知識簽名。我們的可擴展性實效包括,在主網上使用單個證明處理30萬筆交易,在Rollup吞吐量上創下了高達3000tps的世界記錄。在此過程中,我們同樣在Rollup的gas效率上創下每筆交易315gas的世界紀錄,比以太坊L1上的交易便宜幾個數量級。ethSTARK將成為StarkNet去中心化證明層的基石。因此,作為StarkNet開發的一部分,我們還將發布更多增強型證明器。

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StarkEx

StarkEx是我們的L2可擴展性引擎。2020年6月以來,StarkEx就一直在為主網上的DeversiFi用戶提供服務。接下來幾周,StarkEx將開始支持dYdX和ImmutableX。StarkEx可以處理復雜的交易邏輯以及付款。在StarkEx的開發過程中,我們也親自試用了自己開發的工具,并測試了其是否能滿足現實世界的需求。沒有什么比實際需求和用戶更能推動工具不斷走向成熟。這也幫助我們了解了生態需要我們去解決什么問題,如,與錢包和區塊瀏覽器的集成。StarkEx是使用基于STARK的ZK-Rollup提高應用可擴展性的活生生的例子,也是第一個在主網上線的采用Cairo語言編寫的應用。另外,它也是運行在StarkNet上的應用之一。

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展望未來

行星:只支持單一App的Rollup

在該階段,開發者可以在StarkNet上構建并部署他們自己的可擴展應用。每個StarkNet實例都能運行一個應用。不同的實例可能會運行不同的應用。StarkNet架構包含以下部分:

為任意Cairo邏輯生成STARK證明、然后提交證明并在以太坊上驗證所需的機制與L1以太坊交互:L1代幣的存取、鏈上數據的發布、保護用戶免受惡意StarkNet運營者攻擊的逃跑機制L2用戶余額以及應用存儲項的管理開發者只需專注于根據自己的商業邏輯構建應用,然后正式上線:在StarkNet上部署并大規模運行。我們之所以能構建通用計算可擴展ZK-Rollup,主要依賴于以下兩點:

A股收盤:深證區塊鏈50指數下跌2.15%:金色財經消息,A股收盤,上證指數報3267.2點,收盤下跌1.2%,深證成指報12246.55點,收盤下跌1.43%,深證區塊鏈50指數報2930.56點,收盤下跌2.15%。區塊鏈板塊收盤下跌1.96%,數字貨幣板塊收盤下跌2.54%。[2022/6/22 7:01:20]

通用型圖靈完備的編程語言Cairo我們強大的STARK技術,可以將大量計算捆綁到一個證明中

星群:支持多App的Rollup

該階段將支持多個應用在同一個StarkNet實例上運行,并訪問同一個的全局L2狀態。這樣一來,不同應用之間將具有互操作性,而且規模經濟也有助于降低gas成本。強大的STARK棧Cairo和GPS增強了StarkNet在支持多AppRollup方面的競爭優勢。在這一階段,StarkNet將成為一個功能完備的框架,可以在以太坊的基礎上運行多個商業邏輯不同的應用,每個實例都由一個單獨的運營者來運行。運營者可以運行StarkNet節點,應用開發者可以在上面部署自己的合約。從用戶的角度來說,StarkNet感覺上跟以太坊差不多,但是在可擴展性上強于以太坊。

宇宙:去中心化Rollup

StarkNet發展的最后一步是實現去中心化運營。關于該階段,我們現在正在解決一些有趣的研發問題,包括:使用ZK-Rollups來改進共識機制,以及設計密碼學經濟機制來激勵去中心化StarkNet貢獻者和運營者高效、公平且安全地運行。

總結

我們正在構建StarkNet。StarkNet是一個基于Stark技術的去中心化L2ZK-Rollup方案,具有免許可性,支持基于Cairo語言的通用計算。StarkNet可以在不損害安全性的情況下提高應用的可擴展性,幫助用戶節省交易費用,并促進整個生態系統迅猛發展、實現其承諾。我們誠摯邀請開發者社區與我們一起踏上這一征程。

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