Starknet 是一个以太坊第二层扩容(Layer-2 Scaling)解决方案,利用基于 StarkWare 工业无需信任的“STARK”证明的零知识卷积(Zero-Knowledge Rollup)。
Starknet 属于为以太坊设计的众多第二层扩容解决方案(L2)之一。尽管增加交易速度和降低成本有多种方法,零知识卷积(zk-rollups)成为最流行的技术之一。常见的两种卷积——另一种称为“乐观式卷积”(Optimistic Rollup)——都在链下(Off-Chain)执行部分计算,以便在不使用资源密集的以太坊主网(Mainnet)的情况下完成工作。它们进而将许多交易打包在一起,并在网络上记录。这种方法减轻了以太坊的拥堵,同时为用户提供更低的费用。
之前的零知识卷积使用了一种名为 zk-SNARKS 的技术。但 Starknet 的创新之处在于其引入的名为可扩展透明知识论证(STARK)的机制。zk-STARK 通过两个组件——排序器(Sequencers)和证明者(Provers)——数学验证交易,创建 STARK 证明,然后与以太坊主网上的智能合约沟通,形式化地记录交易。Starknet 还使用了其自行设计的编程语言 Cairo,使得程序开发对程序员来说更加易于上手。
虽然 Starknet 最初允许以以太坊的 ETH代币形式支付网络费用,后来增加了替代的交易媒介:原生的 STRK 代币。STRK 不仅用于支付交易费用,还用于质押和治理目的——保障网络的维护并助力其发展。
Starknet 由 StarkWare Industries 开发,这是一家由 Eli Ben-Sasson、Uri Kolodny、Michael Riabzev 以及 Alessandro Chiesa 于 2018 年创立的以色列科技公司。Ben-Sasson 也是基于比特币的隐私聚焦加密货币 Zcash 的联合创始人。在 Starknet 成立之时,他是以色列理工学院的教授,2019 年,理工学院因知识产权(IP)主张起诉了他。这最终以和解告终,Ben-Sasson 退出了该机构。
StarkWare 的首款产品是 StarkEx,这是一种在 2020 年推出的许可扩容解决方案,使用与 Starknet 相同的 zk-STARK 技术。它被去中心化衍生品交易所 dYdX 和第二层解决方案 Immutable X 使用。然而,StarkWare 的最终目标是构建自己的无需许可的第二层网络,该努力在 2021 年 11 月 Starkne t 的创世区块发布中达到顶点。确切地一年后,Starknet 代币(STRK)部署在以太坊主网上,尽管代币当时并未立即提供出售。它们在 2024 年 2 月向公众开放。
在其首个五年中,StarkWare 成为行业中资金支持最充足的项目之一。它从私人投资者那里获得的种子轮融资很快获得了以太坊基金会的 1200 万美元赠款。此后,它继续从包括如今已倒闭的 Alameda Research、Paradigm、Sequoia Capital 以及其他风险投资公司中获得数亿美元的融资。
由于区块链的目的是使所有交互去中心化并无需信任,链下处理(在多种类型的扩容解决方案中发现)必须以相似无需信任的方式进行验证。Starknet 使用可扩展透明知识论证(STARK)证明来实现这一点,该证明首次在 2018 年引入。与它们的老对应 zk-SNARK 不同,zk-STARKs 在设置期间不需要对中心化方进行信任。
Starknet 基于 STARK 的第二层有两个主要组件:排序器和证明者。
交易提交到 Starknet,就像在主网上一样。这些交易首先由排序器处理和验证,排序器的作用类似于功能更丰富的以太坊节点。这些计算机将交易放入一个名为内存池(mempool)的队列中,并提议区块,然后将这些交易放入那些区块。未成功的交易不会继续前进。一旦一组交易被执行并最终确定为一个区块,排序器就会与其他排序器沟通以获取批准,然后将区块发送给证明者。
证明者负责进一步保证区块中的交易有效。他们像排序器处理交易一样将区块组织在一起并并行处理,这使得过程更加快捷。在此过程中,他们创建执行追踪(Execution Trace)和状态差异(State Diff),分别记录交易执行的步骤和 Starknet 状态的变化。然后,执行追踪被输入一个算法,该算法混合其数据并识别任何坏数据(如单个错误交易)。然后使用一小部分随机样本的交易来验证包含数千个交易的 STARK 证明。
然后将 STARK 证明和状态差异作为单个以太坊交易传回主网。这是 Starknet 如此有效扩容的方法:它将数千个交易打包成这一笔交易。
在以太坊上,一个节点接受交易并解包以找到证明和状态差异,然后由验证器(Verifier)智能合约处理。验证器检查证明中的样本以确保其有效性,然后将下一步传递给 Starknet 核心(Starknet Core)智能合约。在此步骤中,确认了证明的有效性(按验证器所述)和状态差异的存在,并且在以太坊上更新了 Starknet 的状态。其余过程是以太坊的常规操作流程:将 Starknet 交易添加到一个区块中,然后发送到网络上进行验证和最终确定。
STRK 代币有三个主要用途:1)支付费用,2)治理,3)质押。
与其他基于区块链的网络一样,Starknet 的用户必须支付费用以提交和处理交易。交易费用的流动有助于提供推动网络使用的经济激励。STRK 还可以用于参与协议的社区治理。这是通过“包装(wrapping)”STRK 将其变成 vSTRK(投票 STRK)来执行的,比例是 1:1,这允许用户投票或指定另一个用户——代表——为他们投票。然后可以将 vSTRK 解包为 STRK 以用于其他目的。
最后,当 STRK 代币于 2024 年 2 月首次推出时,有计划将其作为未来权益证明(PoS)网络的一部分。然而,Starknet 尚未从“排序器 + 证明者”过渡到 PoS 协议,因此这种对 STRK 的使用还处于理论阶段。
在创立之初,StarkWare 创建了 100 亿 STRK 代币。尽管这是启动时的总供应量,但它并不被视为最大供应量。开发团队计划通过质押和区块奖励通过协议进行未来代币的释放,但这一进程并未立即实施,以期待通过社区治理指导。
在最初的 100 亿代币中,20.04% 分配给了开发团队和早期贡献者,18.17% 分配给了投资者,10.76% 分配给了 StarkWare,12.93% 分配给了用于开发协议的赠款,10% 分配给了 Starknet 基金会的战略储备,各 9% 分配给了准备金和回扣,8.1% 分配给了 Starknet 基金会财库用于其他目的,2% 用于捐赠给机构和组织。
相关代币受到了锁定期的约束,以便团队和投资者不能将其代币抛售到市场上。然而,StarkWare 面临了早期关于这些代币特别短的锁定期的反弹:13% 的代币将在公开发行后大约 2 个月内解锁。因此,锁定时间表很快进行了修订。