Vorwort
Berichten zufolge wurde Starknet 0.12.0 am 12. Juli offiziell im Mainnet bereitgestellt, wodurch ein höherer Durchsatz und eine geringere Latenz erreicht wurden. Bevor Sie diesen Artikel lesen, müssen Sie ein vorläufiges Verständnis des Konzepts des Zero-Knowledge-Proofs haben:
Der wissensfreie Beweis gehört zum Konzept der Kryptographie und ist ein interaktiver Beweis. Beginnen wir mit einem klassischen Beispiel: A ist rot-grün-farbenblind und B hat zwei Billardkugeln, eine rote und eine grüne. In den Augen von A haben die beiden Kugeln genau die gleiche Farbe und B muss A beweisen, dass eine der beiden Billardkugeln rot und die andere grün ist. Zu diesem Zeitpunkt legt A die Billardkugeln hinter seinen Rücken, er kann die beiden Kugeln vertauschen oder nicht, und B muss beurteilen, ob A die beiden Bälle vertauscht hat, und dies viele Male wiederholen, wenn das Ergebnis von Bs Vermutung jedes Mal richtig ist , dann denkt A, dass eine der beiden Billardkugeln rot und die andere grün ist, was der Realität entspricht. Dies ist ein Beispiel für einen klassischen Zero-Knowledge-Beweis. Beim Zero-Knowledge-Beweis benötigen wir nur zwei Identitäten: „Zertifizierer“ und „Verifizierer“.
1 Einführung in Starknet
StarkNet ist ein erlaubnisloses dezentrales Validity-Rollup (auch bekannt als „ZK-Rollup“). Als Layer 2 auf Ethereum ermöglicht es jedem Dapp, eine unendliche Erweiterung der Datenverarbeitung zu erreichen, ohne die Zusammensetzbarkeit und Sicherheit von Ethereum zu beeinträchtigen.
StarkWare, die Muttergesellschaft von StarekNet, wurde 2018 gegründet und hat ihren Hauptsitz in Israel. Seine Hauptprodukte sind Starknet und StarkEx. Die Unternehmensbewertung hat 8 Milliarden US-Dollar erreicht. Bisher hat StarkNet fünf Finanzierungsrunden durchlaufen und insgesamt 273 Millionen US-Dollar eingesammelt.
Erwähnenswert ist, dass die Ethereum Foundation Starkware ausdrücklich öffentlich unterstützt und Starkware mit einem Zuschuss von 12 Millionen US-Dollar unterstützt hat. Und dies ist einer der Gründe, warum die Branche im Allgemeinen optimistisch ist, was die zukünftige Entwicklung von StarkNet und seiner Orthodoxie angeht.
Token-Wirtschaftsmodell
StarkNet gab am 16. November 2022 bekannt, dass sein nativer Token $STRK im Ethereum-Mainnet für Abstimmungen, Einsätze und Gebührenzahlungen eingesetzt wird.
Abbildung 1-1 Wirtschaftsmodell des $STARK-Tokens
Im Token-Wirtschaftsmodell befinden sich mit Ausnahme von 49,9 % der Token von Investoren und Hauptbeitragszahlern alle verbleibenden 50,1 % der Token im Besitz der StarkNet Foundation. Davon bleiben 8,1 % der Token nicht zugeteilt. Dieser Teil wird von der Community verwendet, um die entsprechende Verwendung zu bestimmen, daher wird dieser Teil der Token allgemein als potenzielle Airdrop-Quote spekuliert. Die Starknet Foundation hat außerdem den ehemaligen Facebook-Manager Diego Oliva zu ihrem ersten CEO ernannt. Oliva hat zuvor erklärt, dass er sich auf die Governance der dezentralen Starknet-Community konzentrieren wird und dabei die Rechte und Interessen von Entwicklern und Benutzern hervorheben wird.
Straßenkarte
V 0.12.0 Durchsatz und Latenz
Der Beamte hat kürzlich die allgemeine Roadmap für 2023 bekannt gegeben. Version 0.12.0 wurde am Mittwoch, dem 12. Juli, offiziell im Mainnet bereitgestellt. Die neueste Version von Starknet, 0.12.0, führt erhebliche Leistungsverbesserungen ein, einschließlich Verbesserungen beim Durchsatz und der Latenz. Durch die Einführung des Rust-basierten Sequencers und der Rust-Cairo VM wird die Leistung von StarkNet deutlich verbessert, und die OKEX-Börse hat damit begonnen, die Hinterlegung des ETH-Starknet-Mainnets zu unterstützen.
V 0.13.0 Transaktionskosten
In Version V 0.13.0 werden die Transaktionskosten von Starknet stark reduziert. Dies wird durch Willenskraft erreicht, eine wichtige Komponente zur Reduzierung der Transaktionskosten. Die Datenkosten für L1 (Ethereum) machen heute 95 % der Transaktionskosten aus, und Volition wird es Entwicklern ermöglichen, Starknet-Anwendungen mithilfe eines hybriden Datenverfügbarkeitsmodells (DA) zu erstellen. Darüber hinaus wird erwartet, dass EIP-4844 (Sharded Blob Transactions) von Ethereum im vierten Quartal 2023 veröffentlicht wird. Aufgrund von Ethereums EIP-4844 und Starknets Volition (Off-Chain-Datenverfügbarkeit) werden die Datenkosten von Starknet deutlich reduziert.
V 0.14.0 Gebührenmarktplatz
Eine Netzwerküberlastung bereitet jedem Entwickler und Benutzer Kopfzerbrechen. Um dieses Problem zu lösen, wird Starknet in Version 0.14.0 einen Gebührenmarkt einführen, um die begrenzten Ressourcen von Starknet entsprechend der Höhe der Transaktionsgebühren der Gasnutzer effizient zuzuteilen.
V 0,15,0 kürzeres festes Blockintervall
In der Version V0.15.0 zielen einige Verbesserungspläne darauf ab, die Leistung und Benutzererfahrung von Starknet zu verbessern, das Blockintervall zu reduzieren und den Durchsatz des Netzwerks zu verbessern, indem die Beziehung zwischen Blöcken und Beweisen entkoppelt wird. Dadurch wird Starknet zu einer leistungsfähigeren und effizienteren Blockchain-Plattform.
2 Technische Analyse
ZK-Rollup VS OP-Rollup
Der derzeit am weitesten verbreitete Layer 2 auf dem Markt – die zugrunde liegende Technologie von Arbitrium ist OP-Rollup (Optimistic Rollup). Die Erweiterung wird durch Betrugsnachweise erreicht. Beim Op-Rollup geht das System optimistisch davon aus, dass die Transaktionsdaten korrekt sind, ohne Echtzeitüberprüfung, was direkt zu einer Wartezeit führt. Wenn ein Knoten während der Wartezeit einen Einspruch erhebt und Beweise dafür vorlegt, dass eine böswillige Transaktion vorliegt, wird die Transaktion abgebrochen. Liegt kein Einspruch vor, wird die Transaktion nach der Wartezeit automatisch abgeschlossen und in der Hauptkette überprüft Periode ist vorbei.
Starknet ist Layer 2 basierend auf der ZK-Rollup-Technologie. ZK-Rollup setzt hauptsächlich auf wissensfreie Proof-Technologie. Durch die Trennung der Berechnungs- und Verifizierungsprozesse wird die Verifizierung der Vertragsausführung außerhalb der Kette abgeschlossen und die Verifizierungsergebnisse dann an das Ethereum-Mainnet übermittelt. Der Berechnungsprozess wird außerhalb der Kette durchgeführt und das Verifizierungsergebnis wird nur als Beweis an Ethereum übermittelt. Daher bietet diese Methode das höchste Maß an Sicherheit und Schutz der Privatsphäre der Benutzer.
Im Vergleich zu OP-Rollup und ZK-Rollup ist ZK-Rollup eine sicherere Alternative als OP-Rollup, während OP-Rollup eine bessere Wahl für DeFi-Projekte mit EVM-Kompatibilität ist. Es ist ersichtlich, dass ZK-Rollup mit EVM-Kompatibilität die zukünftige narrative Entwicklungsrichtung von Layer 2 mit seinen natürlichen Sicherheitsvorteilen sein wird. Die Sicherheit wird dadurch erreicht, dass StarkNet auf STARK setzt, das sicherste und skalierbarste kryptografische Beweissystem.
Zk-STARKs VS Zk-SNARKs
STARK (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge) und Zk-SNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge) sind beide wissensfreie Beweistechnologien, die zur Erstellung von Beweisen verwendet werden, die verifiziert werden können, ohne alle Informationen preiszugeben. Es gibt jedoch einige wesentliche Unterschiede in ihrer Implementierung und ihren Funktionen.
Die Entscheidung für den Einsatz von SNARKs oder STARKs hängt von spezifischen Anwendungsszenarien und Anforderungen ab. SNARKs bieten Vorteile hinsichtlich der Beweisgröße und der Verifizierungsgeschwindigkeit, erfordern jedoch eine Vertrauenseinrichtung. STARKs erfordern keine Vertrauenseinstellungen und sind resistent gegen Quantencomputerangriffe, aber der Beweis ist größer und die Verifizierungsgeschwindigkeit langsamer.
Hier wird ein Konzept vorgestellt – Trusted Setup, ein Prozess, der in einigen Arten von Zero-Knowledge-Proof-Systemen (z. B. zk-SNARKs) verwendet wird und einige Anfangsparameter erstellt, bevor das System seinen Betrieb aufnimmt. Diese Parameter werden sowohl bei der Beweiserstellung als auch bei der Überprüfung verwendet.
Der Schlüssel zum Vertrauensaufbau besteht darin, sicherzustellen, dass die Generatoren die von ihnen verwendeten Geheimnisse nach der Erstellung der Anfangsparameter gründlich zerstören. Wenn der Generator dies geheim halten würde, hätte er die Möglichkeit, falsche, scheinbar gültige Beweise zu erstellen, was die Sicherheit des Systems gefährden würde. Daher muss der Vertrauensaufbauprozess einer strengen Prüfung und Überwachung unterzogen werden, um sicherzustellen, dass alle Generatoren geheime Informationen ordnungsgemäß vernichtet haben. Aus diesem Grund wird es als „Vertrauenseinrichtung“ bezeichnet, da der Benutzer darauf vertrauen muss, dass der Prozess fair ist und der Generator nicht betrügt.
Allerdings handelt es sich bei zk-STARKs um ein Zero-Knowledge-Proof-System, das keine Vertrauenseinstellungen erfordert. Dies bedeutet, dass im Gegensatz zu Systemen, die eine Vertrauenseinrichtung erfordern (wie zk-SNARKs), der Beweiserstellungs- und Verifizierungsprozess von zk-STARKs nicht auf geheimen Informationen beruht. Dies sorgt für mehr Transparenz und Sicherheit, da die Sicherheit des Systems nicht vom Handeln einer bestimmten Person oder Organisation abhängt. zk-STARKs werden mithilfe einer Technologie namens „FRI“ (Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs) realisiert.
FRI-Vereinbarung
Die Grundidee des FRI-Protokolls besteht darin, den Polynomgrad durch eine Reihe von Abtast- und Interpolationsschritten schrittweise zu reduzieren. Bei jedem Schritt stellt der Beweiser ein neues Polynom bereit, von dem er behauptet, dass es eine komprimierte Version des ursprünglichen Polynoms ist. Der Prüfer kann überprüfen, ob die Behauptung korrekt ist, indem er die Werte dieser Polynome an zufälligen Punkten überprüft.
Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis der Grad des Polynoms niedrig genug ist, dass der Prüfer alle seine Koeffizienten direkt überprüfen kann. Da der Grad des Polynoms in jedem Schritt halbiert wird, kann dieser Prozess in logarithmischer Zeit durchgeführt werden, was das FRI-Protokoll sehr effizient macht.
Eine wesentliche Eigenschaft des FRI-Protokolls besteht darin, dass es nur auf öffentlichen, vordefinierten Parametern basiert und keine geheimen Informationen erfordert. Dies macht es nützlich für den Aufbau wissensfreier Systeme wie zk-STARKs, die keine Vertrauenseinrichtung erfordern. Das FRI-Protokoll (Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs) entspricht jedoch nicht einem Vertrauensaufbau. Stattdessen handelt es sich beim FRI-Protokoll um eine Technologie zur Generierung und Überprüfung von Beweisen für zk-STARKs. Dadurch kann der Prüfer dem Prüfer nachweisen, dass die Koeffizienten eines Polynoms niedrigen Grades sind, ohne den spezifischen Inhalt des Polynoms preiszugeben. Die Haupteigenschaft des FRI-Protokolls besteht darin, dass es nur auf öffentlichen, vordefinierten Parametern basiert und keine geheimen Informationen erfordert. Dies macht es nützlich für den Aufbau wissensfreier Systeme wie zk-STARKs, die keine Vertrauenseinrichtung erfordern. Das FRI-Protokoll ist eine Schlüsselkomponente von zk-STARKs, wodurch zk-STARKs funktionieren können, ohne dass eine Vertrauenseinrichtung erforderlich ist. Das FRI-Protokoll selbst ist jedoch kein Vertrauensaufbauprozess, da es nicht die Generierung oder Zerstörung geheimer Informationen beinhaltet.
So funktioniert Starknet
Zu den Produkten von StarkWare gehören StarkEx, ein auf Projektparteien zugeschnittener ZKR-Unternehmensdienst, und das allgemeinere StarkNet. StarkNet besteht aus fünf Teilen, nämlich: Prover (Zertifizierer), Sequencer (Sortierer) und Full Node (vollständiger Knoten) auf Starknet; und Verifier (Verifizierer) und Starknet Core (Kernstatus), bereitgestellt auf dem Ethereum-Vertrag).
Sein Arbeitsprinzip besteht darin, eine Transaktion auf StarkNet zu initiieren, die vom Off-Chain-Serversortierer akzeptiert, sortiert, überprüft und in Blöcke verpackt wird, die Transaktion ausführt und den Status dann an den Starknet-Kernstatusvertrag weiterleitet. Der Prüfer erstellt sofort einen Nachweis der Transaktion und sendet ihn zur Überprüfung an den Prüfer von Ethereum. Der Verifizierer sendet das Verifizierungsergebnis an den Starknet-Kernstatusvertrag von Ethereum und löst einen neuen Satz von Ethereum-Transaktionen aus dem Starknet-Kernvertrag aus, um den globalen Status in der Kette zur Aufzeichnung zu aktualisieren. Der vollständige Knoten (Full Node) übernimmt eine Speicherfunktion, einschließlich Zustandsänderungen, Metadaten, Beweise, zeichnet alle in Starknet ausgeführten Transaktionen auf und verfolgt den aktuellen globalen Status des Systems.
Abbildung 2-1 Schematische Darstellung des Funktionsprinzips von Starknet
3 StarkNet-Ökosystem
Abbildung 3-1 Ökologische Starknet-Karte (von Twitter @odin_free)
Es gibt viele ökologische Projekte in Starknet, darunter derzeit mehr als 100 Dapps und Dienste. Darunter gibt es zwei Arten von Wallets, Braavos und Argent, aber die Mnemoniken zwischen den beiden sind nicht interoperabel. Mehr als 60 Defi-Protokolle wurden eingesetzt, darunter DEXs wie 10kswap, Jediswap, Myswap und Lending-Protokolle wie Zklend; laut Defilama-Daten beträgt der Gesamt-TVL von StarkNet derzeit nur 17,36 Millionen US-Dollar. Der Gesamt-TVL beträgt jedoch nur 17,36 Millionen US-Dollar Auf dem Vormarsch, im Vergleich zu den 189,21 Mio. US-Dollar der zkSync-Ära desselben Typs besteht immer noch eine Lücke von fast dem Zehnfachen. Es ist ersichtlich, dass sich das StarkNet-Ökosystem noch in einem frühen Stadium befindet.
Abbildung 3-2 StarkNet TVL von Defilama
Die Cross-Chain-Brücke umfasst die offizielle Cross-Chain-Brücke Stargate, Orbiter, Layerswap usw.; Did verfügt über StarknetID und die Missionsplattform StarQuest. Derzeit sind die NFT Odyssey-Aktivitäten der verschiedenen Protokolle von Starknet in vollem Gange. Ob die zukünftige Ökologie von StarkNet weiterhin gedeihen oder nur von kurzer Dauer sein wird, können wir nur abwarten und sehen…
