StarkNet:基于 STARK 的免许可型 L2 ZK-Rollup方案

我们的 StarkNet 开发分为 4 个阶段:我们预计在几个月内部署好 “行星”,并在 2021 年底之前完成 “星群” 和 “宇宙” 的构建。

StarkNet:基于 STARK 的免许可型 L2 ZK-Rollup方案

我们的 StarkNet 开发分为 4 个阶段:

  • 筑基(已完成)
  • 行星:只支持单一 App 的 Rollup
  • 星群:支持多 App 的 Rollup
  • 宇宙:去中心化的 Rollup

我们预计在几个月内部署好 “行星”,并在 2021 年底之前完成 “星群” 和 “宇宙” 的构建。

介绍

我们正在构建的 StarkNet 是一个基于 Stark 技术的去中心化 L2 ZK-Rollup 方案,支持在以太坊上的通用计算,具有免许可性和抗审查性。该方案是使用图灵完备的 Cairo 语言编写的。一个免许可型 L2 Rollup 可以满足开发者、用户和 StarkNet 节点的所有期望:开发者可以根据自己的商业逻辑构建应用并部署到 StarkNet 上。用户可以发送交易到 StarkNet 上执行,就像和以太坊交互那样。StarkEx 的节点和参与者将受到密码学货币的经济激励,来确保网络高效公平地运行。所有 StarkNet 交易将会被定期打包处理,提供 STARK 证明来证明其有效性,并在以太坊上进行验证。与验证以太坊事务的计算成本相比,验证 STARK 证明所需的计算成本要小得多。因此,StarkNet 可以将以太坊的可扩展性提升好几个数量级。由于所有 StarkNet 状态转换都将由 STARK 证明来证明,只有有效的状态转换会被以太坊接受。重构完整 StarkNet 状态所需的全部数据都将在链上发布。任何人都能运行他们自己的 StarkNet 节点。这些特性会让 StarkNet 获得堪比以太坊的安全性和免许可性。我们的开发工作持续了 3 年,并且在将 “月亮数学(Moon Math)” 转化为以太坊上高效的生产级软件方面取得了一些重要里程碑。我们的做法是先解决难题,构建核心技术,然后逐步投入生产。我们将继续通过这种方式构建 StarkNet,直至最后阶段。

StarkNet:基于 STARK 的免许可型 L2 ZK-Rollup方案

筑基

我们已经为 StarkNet 打下了一些基础。

Cairo

Cairo 是图灵完备的高级编程语言和框架,可以为通用计算生成 STARK 证明。应用开发者可以使用 Cairo 定义任何商业逻辑,在链下生成证明,并在链上进行验证,而无需自己编写复杂的“电路”或 AIR。Cairo 已在主网上线,向所有开发者开放。近几周内,我们将在以太坊公共测试网上发布 Cairo 的通用证明服务(Generic Proof Service ,GPS)的 alpha 版本。通过该服务,开发者可以使用 Cairo 构建自己的应用,实现他们想要的一切商业逻辑。他们会将自己的 Cairo 代码发送至 GPS 来生成证明,再在链上进行验证。GPS 可以使用单个证明来证明多个独立应用的执行完整性,让这些应用可以分摊证明验证的 gas 成本。Cairo 和 GPS 都是 StarkNet 的基础。我们决定将二者开放给外部开发者,让他们早些接触 StarkNet 技术。这样一来,开发者不仅可以开始在 StarkNet 的基础上进行构建,还能影响 StarkNet 的发展。我们会基于开发者社区的需求和反馈继续开发 Cairo。我们会引入新的功能、语法和能够提高其可用性的内部插件来强化该语言。我们会继续开发并改进 Cairo 工具:编译器、跟踪器/调试器以及与通用 IDE(集成开发环境)的集成。StarkNet 也会在底层运行 Cairo。

STARK 软件栈

我们已经开发了整个生态系统中最强大的证明系统。这个系统已经在主网上线数月之久。我们还开发了开源证明器 ethSTARK。ethSTARK 不仅在速度上比任何证明器都要快 20 倍,而且提供抗量子计算的零知识签名。我们的可扩展性实效(既不是推断,也不是承诺)包括,在主网上使用单个证明处理 30 万笔交易,在 Rollup 吞吐量上创下了高达 3000 tps 的世界记录。在此过程中,我们同样在 Rollup 的 gas 效率上创下每笔交易 315 gas 的世界纪录,比以太坊 L1 上的交易便宜几个数量级。ethSTARK 将成为 StarkNet 去中心化证明层的基石。因此,作为 StarkNet 开发的一部分,我们还将发布更多增强型证明器(请关注我们后续的博客文章)。

StarkEx

StarkEx 是我们的 L2 可扩展性引擎。2020 年 6 月以来,StarkEx 就一直在为主网上的 DeversiFi 用户提供服务。接下来几周,StarkEx 将开始支持 dYdX 和 ImmutableX。StarkEx 可以处理复杂的交易逻辑(现货交易、衍生品、非同质化代币)以及付款。在 StarkEx 的开发过程中,我们也亲自试用了自己开发的工具,并测试了其是否能满足现实世界的需求。没有什么比实际需求和用户更能推动工具不断走向成熟。这也帮助我们了解了生态需要我们去解决什么问题,如,与钱包和区块浏览器的集成。StarkEx 是使用基于 STARK 的 ZK-Rollup 提高应用可扩展性的活生生的例子,也是第一个在主网上线的采用 Cairo 语言编写的应用。另外,它也是运行在 StarkNet 上的应用之一。

StarkNet:基于 STARK 的免许可型 L2 ZK-Rollup方案

展望未来

行星:只支持单一 App 的 Rollup

在该阶段,开发者可以在 StarkNet 上构建并部署他们自己的可扩展应用。每个 StarkNet 实例都能运行一个应用。不同的实例可能会运行不同的应用。StarkNet 架构包含以下部分:

  • 为任意 Cairo 逻辑生成 STARK 证明、然后提交证明并在以太坊上验证所需的机制
  • 与 L1 以太坊交互:L1 代币的存取、链上数据的发布、保护用户免受恶意 StarkNet 运营者攻击的逃跑机制
  • L2 用户余额以及应用存储项的管理

开发者只需专注于根据自己的商业逻辑构建应用,然后正式上线:在 StarkNet 上部署并大规模运行。我们之所以能构建通用计算可扩展 ZK-Rollup,主要依赖于以下两点:

  • 通用型图灵完备的编程语言 Cairo
  • 我们强大的 STARK 技术(证明器和验证器),可以将大量计算捆绑到一个证明中

星群:支持多 App 的 Rollup

该阶段将支持多个应用在同一个 StarkNet 实例上运行,并访问同一个的全局 L2 状态。这样一来,不同应用之间将具有互操作性,而且规模经济也有助于降低 gas 成本。强大的 STARK 栈 Cairo 和 GPS 增强了 StarkNet 在支持多 App Rollup 方面的竞争优势。在这一阶段,StarkNet 将成为一个功能完备的框架,可以在以太坊的基础上运行多个商业逻辑不同的应用,每个实例都由一个单独的运营者来运行。运营者可以运行 StarkNet 节点,应用开发者可以在上面部署自己的合约。从用户的角度来说,StarkNet 感觉上跟以太坊差不多,但是在可扩展性上强于以太坊。

宇宙:去中心化 Rollup

StarkNet 发展的最后一步是实现去中心化运营。关于该阶段,我们现在正在解决一些有趣的研发问题,包括:(i)使用 ZK-Rollups 来改进共识机制,以及 (ii)设计密码学经济机制来激励去中心化 StarkNet 贡献者和运营者(交易排序者、证明者等)高效、公平且安全地运行。

总结

我们正在构建 StarkNet。StarkNet 是一个基于 Stark 技术的去中心化 L2 ZK-Rollup 方案,具有免许可性,支持基于 Cairo 语言的通用计算。StarkNet 可以在不损害安全性的情况下提高应用的可扩展性,帮助用户节省交易费用,并促进整个生态系统迅猛发展、实现其承诺。我们诚挚邀请开发者社区与我们一起踏上这一征程。

原创文章,作者:ghmb,如若转载,请注明出处:https://mbebtc.com/news/17192.html

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