StarkWare：探索低成本計算的用例_STA

Starknet帶來哪些新用例，開發者應如何善加利用？

高昂的計算成本阻礙區塊鏈的普及和用例以太坊L2RollupStarknet可實現低成本計算新用例：日常交易、改進的預言機、全鏈游戲等Starknet已在主網上線，處理了數百萬筆交易EIP-4844集成有望進一步改進和降低成本Realms、Influence和Dojo等項目致力于在Starknet上開發區塊鏈游戲AI機器學習與可驗證推理、鏈上模型集成和可驗證訓練集成的可能性Starknet的未來專注于性能、用戶體驗、提升吞吐量、減少延遲和降低費用開發人員可以通過Starknet之書來了解Cairo并在Starknet上進行構建2021年牛市每個人都在討論加密貨幣并在以太坊上發起數百萬筆交易時，gas價格高達200gwei甚至更高。也就是說，如果你要在以太坊上轉賬10USDC，gas費用可能就需要花費50多美元。這并不劃算。

隨著越來越多新用戶進入區塊鏈，區塊空間的需求猛增。以太坊上的gas價格飆升，暴露了單體區塊鏈的局限性。大眾需要更好的解決方案，但技術還沒有準備好。

為解決這個問題，「二層」解決方案出現了向模塊化設計的轉變，這是一組建立在基礎區塊鏈上的技術，可以提高可擴展性和成本效益。Polynya的文章稱，「所有有價值的區塊鏈在未來幾年都會以某種方式擺脫純粹的單體鏈，比特幣這種不需要擴展性的除外。」

BIS研究表明CBDC的最佳水平是GDP的40%:金色財經報道，BIS經濟學家對引入零售中央銀行數字貨幣(CBDC)的潛在影響進行了宏觀經濟研究，認為CBDC的最佳水平是發行率為國內生產總值(GDP)的40%。該報告發現，如果發行率為GDP的30%，CBDC可以使一個國家的產出增加近6%，并實現超過2%的福利收益。然而，作者認為，最優政策結果占GDP的比例甚至更高，達到40%。這一CBDC發行水平明顯高于目前提議的任何上限。例如，它幾乎是正在討論的數字歐元上限的四倍，摩根士丹利2021年的一份報告發現，這將導致8730億歐元的銀行存款損失。盡管如此，這個高數字是因為研究人員預計消費者不會持有大部分CBDC。他們的模型預測，CBDC存量一夜之間將增加至GDP的30%，而商業銀行存款僅下降6%。不同之處在于，銀行將相當大比例的政府債券持有量轉換為CBDC。事實上，該文件預測銀行存款將在六年內恢復其水平，并在長期內增長21.5%。從政府的角度來看，央行增加了占GDP30%的政府債券持有量，這意味著它是主要的債券持有人。[2023/4/6 13:48:47]

Starknet有效性證明Rollup大大降低了計算成本，是L2解決方案的領軍者。在本文中將探討高昂的計算成本如何阻礙了區塊鏈，再詳細研究通過Starknet的低廉計算成本可能實現的幾個新用例。

以太坊新地址數創3個月新高:金色財經報道，數據顯示，以太坊新地址數量在過去一小時(7d MA)達到3,274個，創3個月新高。[2023/3/23 13:21:55]

以太坊L2

在以太坊上已經開發出各式各樣的L2，主要劃分成三種解決方案：樂觀證明、零知識證明和狀態通道。

擴容證明的優勢在于這些方案的安全性源自以太坊L1。但它們同時提供比主網更快的交易速度和更低的執行成本。通過在L1鏈下完成計算實現該優勢，只需要定期將L2狀態打包發送到主網上。

什么是Starknet？?

由StarkWare開發的Starknet是采用STARK加密系統降低計算成本的有效性證明方案。

目前，Starknet主網的交易成本已經遠低于以太坊。在v0.13.0版本中引入Volition有望進一步降低Starknet交易成本。目前Starknet主要交易成本的95%來自以太坊L1交易成本。除引入Volition外，一旦完成EIP-4844在L1實現，團隊也將盡快推進升級調整。鑒于上述兩項升級。預計交易成本將顯著降低。

高昂計算成本帶來的局限性

除了代幣轉賬費用高得離譜之外，高昂計算成本還伴隨著其它問題。現如今仍有許多應用程序因高昂計算成本而受到限制。且隨著區塊鏈技術不斷發展，復雜計算的需求也在增加。高昂計算成本限制了去中心化應用的增長和采用。例如：

0xscope：BUSD在2月4日的最后一次鑄造交易數量約2.1億枚:金色財經報道，Web3知識圖譜協議0xscope發推表示，鏈上數據顯示，BUSD最近一次鑄造發生在北京時間2023年2月4日5:44，數量為約2.1億枚，之后沒有再出現新的BUSD被鑄造。此外，從最后一次BUSD鑄造至今共銷毀了約1.23億枚BUSD。[2023/2/13 12:04:06]

日常交易：「加密貨幣即現金」的期望尚未實現。拋開監管不確定性外，缺乏主流日常采用的關鍵原因之一是高昂的交易費用，沒人愿意為一杯2美元的咖啡支付1美元交易費用。預言機：鑒于其自身固定的設計和原則，區塊鏈無法檢索鏈下現實生活的數據。為了獲取諸如股票價格、天氣、體育比賽結果等數據，采用了稱為預言機的特殊應用程序。預言機定期在鏈上發布數據，智能合約可以檢索這些數據。但由于過高的交易成本，預言機無法定期在鏈上發布數據，通常要間隔很長時間發布。獲取的鏈上數據變得過時，并可能導致智能合約做出錯誤決策。這就造成無法提供與Web2相媲美的交易體驗。此外，由于高昂的執行成本也讓任何類型的數據聚合或額外計算都變得難以企及。治理：鏈上治理或鏈上投票有效地讓決策過程變得透明和去中心化。目前來說，要進行鏈上投票，選民需要通過發送交易來投票。然而，要實現去中心化治理，就必須頻繁且迅速地做出有效決策。而由于計算成本高昂，投票太貴了，所以大家都不投票。鏈上投票成了一種低效的投票系統。許多項目也因此選擇了鏈下治理，破壞了區塊鏈原本的目的。游戲：說到鏈游，就會想到曾風靡一時的AxieInfinity。在SkyMavis開發的這款游戲中，游戲角色Axie以NFT的形式出現。然而，游戲邏輯的運行方式和傳統游戲類似，都是在中心化的服務器上。游戲要求玩家在短時間內做出許多決定，每個決定都代表著某種交易。而根據玩家的決定，游戲情節會發生變化，這需要大量的計算。這種昂貴計算的限制導致像CryptoKitties和AxieInfinity這樣的游戲只具有有限的鏈上組件。然而，這些游戲通過將自己宣傳為「Web3鏈游」，在巔峰時期實現了數十億美元的市值，但其實不能代表真正的區塊鏈游戲。通過低成本計算成本打開新用例的大門

多家Web3隱私技術公司發起成立通用隱私聯盟，還將設立UPA法律辯護基金:10月13日消息，多家Web3隱私技術公司在以太坊開發者大會DevCon發起成立通用隱私聯盟Universal Privacy Alliance（UPA），這些Web3公司包括Nym、p0xeidon labs(Manta Network)、Orchid、Secret Network（SCRT Labs）和Oasis Network（Oasis Foundation）等。該聯盟將設立UPA法律辯護基金，以捍衛構建和使用全棧隱私工具的權力。[2022/10/13 10:33:11]

然而，如果可以實現低成本計算，就可以開啟一組新的區塊鏈用例。Starknet已在主網上線，每天處理數萬筆交易。如前所述，一旦集成了EIP-4844，交易成本還會下降幾個數量級。

來看看Starknet上的低成本計算所支持的一些用例。

負擔得起的交易和帳戶抽象

隨著低成本鏈上計算的引入，預言機與現在相比會大不相同。

首先，頻繁更新預言機喂價變得可行，因為單個交易的成本降低了很多。數據投送更加準確，且為用戶提供更多用例，以根據這些數據建立市場。

由于Starknet是一條Rollup鏈，需要定期在以太坊主網上發送承諾來更新Rollup的狀態。這種承諾是用戶在L2上支付交易費用時的主要成本。但Rollup必須只把最新狀態提交給L1。在單個區塊中多次覆蓋同一個存儲槽不會產生高存儲成本。在預言機的用例中，如果某些變量在同一承諾內頻繁更新，L1成本仍等同于單次寫入，因為只有最終狀態作為調用數據發布到主網。

新加坡網紅營銷機構與Snoop Dogg之子合作推出Web3基金:7月25日消息，總部位于新加坡的網紅營銷機構Gushcloud International宣布進入Web3，已與Snoop Dogg之子Cordell Broadus合作推出Web3基金“Welcome to the Block”，旨在投資亞洲等地的加密和區塊鏈項目和初創公司。Gushcloud International還計劃使用Cordell Broadus持有的BAYC NFT共同探索游戲、音樂、消費產品和許可交易方面的合作機會。（Tatlerasia）[2022/7/25 2:36:38]

由于執行成本較低，計算信息流變得可行。在傳統的金融領域，金融應用程序需要利用復雜的數據流，包括風險、收益率和波動率。像Pragma這樣的團隊正在努力將這些數據流引入Web3。Pragma已經在Starknet測試網上有兩個計算數據流，一個波動率指數和一個收益率曲線。

存儲證明的應用也將改變預言機的格局。存儲證明是一種跟蹤存儲的密碼學方法。使用這些加密承諾，就有可能無需信任地證明某個特定狀態在某個時間存在。驗證這些證明，就需要計算，而低廉的計算成本會提高用戶體驗。有了存儲證明，就有可以去中心化的方式在不同的鏈之間傳輸信息，提供區塊鏈的歷史數據以及更多信息。想要深入了解存儲證明，請看這篇文章。

轉向全鏈游戲邏輯

游戲市場巨大。美國是最大的游戲業市場，每年從游戲從獲得的收入高達540億美元。區塊鏈游戲最近成為了焦點，但正如之前討論的，這些游戲還是「Web2.5」，而不是真正的「Web3」游戲。

區塊鏈游戲應該滿足：

游戲邏輯完全上鏈，低廉的執行成本至關重要。

對于Web3游戲來說，一個最基本的「試金石」是，如果游戲背后的開發者突然消失了，游戲是否可以繼續生存。這與智能合約在鏈上的生存方式非常相似；無論智能合約的開發者是否仍然活躍，游戲都會繼續。如果基本的游戲機制和規則都在鏈上，就可以在游戲邏輯上建立不同的界面。另一方面，激勵開發者使用游戲特定的代幣來構建。盡管目前沒有大型游戲完全建立在鏈上，但Starknet上多個項目都在朝著正確的方向努力，例如Realms和Influence。

像Dojo這樣的生態系統開發者正在努力為Starknet生態系統提供開源的實體組件系統框架。ECS框架是一種基本的設計模式，用于以模塊化的方式構建游戲。例如，就《馬里奧卡丁車》而言，馬里奧和汽車是實體，汽車的位置和速度是組件，汽車碰撞的邏輯作為一個系統來實現。游戲開發者將使用這些組件來構建游戲。隨著生態系統的發展，就需要更多這樣的項目和游戲開發者加入到Starknet中。

透明的AI應用

隨著最近人工智能的熱議，似乎人工智能很快就可能集成到數字化實體中。雖然將AI模型部署到鏈上并不是一種確定性的選擇，但這種做法有許多好處。對于這些應用場景，低成本計算是必不可少的。

可驗證推理意味著模型是在中心化服務器上預訓練的。訓練一旦完成，模型權重就可以在鏈上發布。完成此操作后，輸入可以傳遞到鏈上模型，并且輸出會保持透明，用戶可以證明模型生成了特定輸出。如果計算成本足夠低，模型就可以在鏈上運行并生成輸出，鏈上模型集合得以實現。匯總多個模型的輸出，形成機器學習應用中常用的「集合」模型。可驗證訓練意味著模型可以進行鏈上訓練，保持可驗證的良性訓練證明，而不受外部因素的影響。這可能是上述中計算量最大，也是最不可能快速投入使用的應用。現如今，使用巨大的計算資源在GPU上訓練大型AI和ML模型需要數天。與此同時，訓練時所生成?SNARK/STARK證明也是一筆開銷。此外，Cairo專門在CPU上運行。

數據來源：https://www.moduluslabs.xyz

Giza和ModulusLabs是主要研究團隊，致力于采用ZK證明將AI引入鏈上。

Starknet的未來是什么？

在短期內，Starknet路線圖將側重于性能和更優用戶體驗。預計到2023年第三季度提高吞吐量、減少延遲、降低交易成本。關于發展路線圖的詳細內容，請參考路線圖博客。

為STARK證明設計的Cairo不僅是適配代數證明系統優勢的最佳選擇，同時確保高效的計算和驗證過程。

為可擴展性而設計的Starknet能夠確保在不犧牲安全性或去中心化的前提下適應指數級別的增長。

結論

隨著圍繞「模塊化區塊鏈」領域的深入研究，「引入十億用戶」的目標也越來越近。有了Starknet，計算成本變得低廉，而且會越來越便宜。

不斷更新的Starknet之書為開發者開啟Cairo之旅提供的絕佳的起點，第0至2章介紹了各種各樣的主題。

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