STARK:深度解读StarkNet：技术风险、经济模型与评论

Arbitrum空投的财富效应点燃了市场对L2的信心，纷纷布局还未发币的L2。而80亿美元高估值的StarkWare自然是备受瞩目。那么StarkWare是有什么独特的技术值得各大机构热捧？旗下的StarkNet想要解决问题？我们将在本文中一一道来。01STARKs,StarkEx,StarkNet

1.1STARKs

STARKs是一种可以证明和验证计算的证明系统，旨在提高以太坊的扩展性。它允许将大型计算从链上转移到链下以降低成本，为计算的正确性生成证明，然后在链上进行少量的计算来验证证明。即验证者通过在链上执行非常少的操作来判断链下完成的计算的完整性。L2通过STARKs技术将多笔交易打包在一起进行数以千计的计算，然后使用单个STARK证明在链上验证它们的有效性。该批次内的所有交易共同分担链上处理的成本，从而在继承以太坊安全性的前提下降低了Gas成本，改善用户体验。这模式与共享的士的用户平摊路费相似。SNARKs是一个简洁的非交互式的证明。STARKs和SNARKs都是ZKRollups的解决方案。SNARKs和STARKs对比

相比SNARKs,STARKs具有以下三个优势：1.去信任STARKs公开可验证随机来取代SNARKs的可信设置，减少对参与人的依赖，提高协议安全性。2.更强的扩展能力STARK具有验证的对数压缩特性，即使底层计算的复杂性呈指数级增长，STARKs依然保持了较低的证明和验证时间，而非像SNARKs线性增长。3.更高的安全保证STARKs使用抗碰撞哈希值进行加密，可抗量子计算的攻击。但是STARKs的证明尺寸比SNARKs大，因此L2交易量较低时就会难以分摊证明成本，出现较大的确认延迟。但是当证明规模增加，使用STARKT的边际成本会递减，适合大规模应用。此外，相对于SNARKs，目前STARKs采用率不足，基础工具还有待完善。L2Rollups除了ZKRollups，还有OptimisticRollups。以下是两种方案的对比。

湖北省人民政府2021年工作报告：推动区块链等技术与产业深度融合:1月24日，在湖北省第十三届人民代表大会第五次会议上，省长王晓东作湖北省人民政府2021年工作报告。

工作报告指出，大力实施数字经济跃升工程，推动人工智能、大数据、物联网、区块链等与产业深度融合。

加快“两区一基地”建设，建设一批数字经济示范区。支持武汉、襄阳创建国家级车联网先导区。支持宜昌建设区域数据中心集群和智能计算中心。[2021/2/2 18:42:25]

以80亿美元估值完成1亿美元D轮融资的StarkWare提供了两种使用STARK扩展以太坊的解决方案：StarkEx和StarkNet。1.2StarkEx

StarkEx是一个需要许可的、为特定应用程序定制的扩展解决方案的框架。项目可以使用StarkEx来进行低成本的链下计算，生成证明执行正确性的STARK证明。这样的证明包含12,000–500,000笔交易。最后将证明发送到链上的STARK验证器，验证正确后接受状态更新。StarkEx提供了3种数据存储方式。在ZK-Rollup模式下，数据存储在链上，使数据去中心化，便于用户跟踪和监督。然而，在链上发布数据的成本高。在Validium模式下，数据存储在链下，低成本且不会把数据公开暴露。但需要数据可用性委员会来监督数据是否得到妥善处理。Volition是一种混合数据可用性模式，用户可以选择将数据放在链上还是链下。在StarkEx上部署的应用程序包括永久期权dYdX、NFTL2Immutable、体育数字卡牌交易市场Sorare和多链DeFi聚合器rhino.fi。StarkEx适用于独立运行且适合StarkExAPI的协议。1.3StarkNet

IOST与Gravity Network达成深度合作:据IOST官方消息，IOSTI与Gravity Network达成深度合作，未来双方将携手开发跨链集成，实现区块链跨链通讯，共同促进Web3.0的发展，从而实现双方生态的进一步扩展。

Gravity Network是一个跨链数据预言机协议，将各种底层公链相互连接，允许各公链在Gravity Network上创建去中心化的网关，让不同区块链生态系统的用户相互交流。[2020/11/4 11:37:12]

StarkNet是一个无需许可的L2，任何人员都可以在其中部署以Cairo语言开发的智能合约。部署在StarkNet上的合约之间可以进行交互来构建新的可组合协议。与应用程序负责提交交易的StarkEx不同，StarkNet的排序器批量交易并发送它们进行处理和证明。StarkNet更适合需要与其他协议同步交互或超出StarkEx应用范围的协议。随着StarkNet开发的进展，基于StarkEx的应用将能够移植到StarkNet，享受可组合性。1.4Cairo

Cairo是用于STARK证明通用计算定制的编程语言,使开发、审查和维护代码更简单、快捷，不受EVM限制，可以抛弃以太坊的历史负担做更复杂的计算如账户抽象，在游戏开发上也更加灵活，支持全链上游戏。StarkNet本身不支持EVM，但从Solidity到Cairo的转译器Warp将有助于以太坊原生项目移植到StarkNet，成为大规模应用的基础设施。1.5SHARP(sharedprover)共享证明器

SHARP技术允许来自StarkEx的不同应用以及StarkNet上发生的交易合并成一个证明，更快填满STARK证明的容量，提高交易处理速度并且分担验证L1证明的gas成本。02StarkNet经济模型

StarkWare已经在链下铸造了100亿个StarkNet代币。但是这些代币并不代表StarkWare的股权，也不提供任何参与StarkWare的权利或赋予任何向StarkWare提出索赔的权利。StarkNet代币可以作为原生代币支付Gas费用，相比其他使用ETH做给Gas费用的L2，StarkNet代币更能捕获生态价值，且降低了ETH这外生代币带来的冲击。分配给核心贡献者和投资者的代币有一年的等待期和四年的锁定期，线性释放。

Bitstamp推出新服务INSIGHTS，以提供市场深度信息:交易所Bitstamp在推特上宣布推出新服务INSIGHTS，旨在为用户提供加密市场的深度信息，其数据由IntoTheBlock提供。[2020/7/29]

StarkNet明确给开发者和过去StarkEx用户奖励，但未明确StarkNet用户是否有空投。首次代币分配中有8.1%的代币还未决定用途，具体方式由社区决定。因此笔者猜想这部分代币有可能用于奖励StarkNet用户。此外,部署合约的项目方在获得空投奖励后，有可能会给应用的用户分配空投，反馈早期支持者。因此，用户可以根据需要正常使用StarkNet上有价值的应用。03StarkWare融资情况

根据Crunchbase的数据，StarkWare在七轮融资中总共获得2.825亿美元。

2022年7月，AlamedaResearch追加950万美元投资。但是AlamedaResearch已于2022年11月破产，这笔投资是否收到存疑。以太坊基金会的拨款树立了StarkWare的正统性。

04创始人

EliBen-Sasson

Eli是StarkWare的联合创始人兼总裁，也是其董事会主席。自从2001年获得希伯来大学理论计算机科学博士学位以来，他一直在研究密码学和计算完整性的零知识证明。Eli是STARK、FRI和Zerocash协议的共同发明人，也是Zcash公司的创始科学家。多年来，他在普林斯顿高等研究院、哈佛大学和麻省理工学院担任研究职位。最近曾在以色列理工学院担任计算机科学教授，他离开该职位后和伙伴共同创立了StarkWare。UriKolodny

ChainUP创始人钟庚发：当前市场状态企业需要深度修炼内功:3月12日，ChainUP联合Cointube、Cointelegraph中文主办区块链\"三方会谈\"线上直播，三位CEO嘉宾就\"疫情下的行业发展与合作\"进行精彩分享。ChainUP创始人兼CEO钟庚发在分享中表示，针对目前疫情现状，ChainUP加强线上品牌活动、加强与媒体间的深度合作、发起\"企业战疫扶持计划\"等等。另外他认为，当前正是适合企业修炼内功的时候，可以为下一次的市场爆发做好准备。

对于未来的规划钟庚发表示，合规化、集团化、全球化一直是ChainUP的目标。合规上，ChainUP持续推进与监管机构和持牌机构的合作，发力监管，加码合规。集团化方面，重点发展1个主品牌、5条业务线，打造全生态平台。全球化方面，目前ChainUP除了新加坡总部、日本分公司、香港分公司，已在10多个重点国家和地区拓展市场建立深度联系，未来会持续深入布局，实现全球化与本地化。[2020/3/12]

Uri是StarkWare的联合创始人兼首席执行官，也是其董事会成员。他拥有希伯来大学计算机科学学士学位和麻省理工学院斯隆管理学院的MBA学位。Uri是一位连续创业者，曾共同创立了几家科技公司，包括Mondria。之前，Uri还曾在两家以色列风险投资公司帮忙孵化项目，并在麦肯锡公司担任分析师。05竞争对手

StarkNet与zkSync、Optimism、Arbitrum因为其受到的关注度被称为L2的四大天王。

数据来源：1.https://dune.com/gm365/L22.https://www.coingecko.com/3.https://defillama.com/Optimism和Arbitrum采用乐观rollup,开发难度较低，已经具有较为完善的生态系统，吸引了大量资金和用户，甚至走出了如GMX，GainsProtocol这样的优秀L2原生协议。Vitalik在ETHSeoul期间表示，虽然OptimisticRollups更加发达，但ZKRollups技术的基础将使其最终能够取代OptimisticRollups。虽然ZKRollups速度更快，但它们缺少以太坊虚拟机(EVM)，这使得运行dApps具有困难。因为EVM是dApps的主要处理单元。所以基于ZK的Rollups正在开发兼容EVM的方案。如果开发进程缓慢，则ZKRollups有可能失去先发优势，让OptimisticRollups稳坐宝座。这类似于以太坊和其他L1之间的竞争，虽然以太坊的性能不是最好的，但是凭借先发优势牢牢吸收住最多的资金和最优秀的开发者。StarkNet不仅面对采用OptimisticRollups的L2竞争，也面对同样采用ZKRollups的L2竞争。根据EshitaNandini的总结，目前有多个L2正在构建ZKEVM。

动态 | 阿里巴巴成为杭州亚运会官方合作伙伴 蚂蚁区块链将深度参与:金色财经报道，12月10日，杭州2022年第19届亚运会组委会宣布，阿里巴巴成为杭州亚运会官方合作伙伴。作为创新技术，蚂蚁区块链技术将深度参与杭州亚运会，全程应用在这一国际赛事中，包括交通出行、签约协议、文化版权、票务及纪念品销售等。在现场，杭州亚组委和阿里巴巴还通过蚂蚁金服区块链可信存证技术签约，为大型综合国际赛事首创。[2019/12/10]

Type-1是ETH等效，可100%无缝使用EVM基础设施，但证明过程很缓慢。Taiko通过在零知识证明生成前快速确认最终性来减轻这一缺点。具体方式即只需证明过去状态X有效，且在X之后没有来自账户A的交易，因此用户可以提取其在状态X中的代币。目前已经完成alpha-2中测试了去中心化证明和协议经济学，其中有126位独立证明者，已证明了93,146个区块，证明时间在130到160秒之间。Taiko目前已经弃用了alpha-2,并将在第二季度推出alpha-3。由于Type-1zkEVM在实现等效性方面毫不妥协，具有较大的复杂性，今年可能不会有主网。Type-2EVM等效，证明速度相对Type-1改善，但仍旧慢。Type2是Scroll，Linea的目标,PolygonzkEVM已经实现。PolygonzkEVM主网Beta版本已经于3月27日如期上线。在主网Beta的第一阶段，专门的安全委员会将能够快速升级PolygonzkEVM。在第二阶段，将采取一系列措施，以确保在出现任何问题时用户能够得到保护，但权力下放程度更高，并且没有具有特权访问权限的安全委员会。GasFee以ETH支付，预计未来PolygonzkEVM中的质押和治理将使用MATIC代币，此外，PolygonzkEVM通过ERC-4337支持帐户抽象，将允许用户使用任何代币支付费用。Scroll和以太坊基金会一起开源开发zkEVM,将通过并行计算和证明外包给旷工来缩短证明时间。Scroll处于Alpha测试网阶段,可以进行跨链和转账,已经无障碍运行两个月，预计二季度上线主网。3月28日，ConsenSys宣布将ConsenSyszkEVM重塑为Linea，目前向所有开发人员、用户或协议开放测试。Linea通过MetaMask和Truffle等原生集成，将零知识证明与EVM等效性相结合，为开发者提供灵活性和可扩展性，无需ZK技术专业知识。Linea采用多证明人系统，当代码中存在漏洞时，多重签名可以强制执行特定结果。通过这个系统，一个rollup将利用几种具有不同安全级别的证明机制，以消除单证明人rollup存在的单点故障风险。Type-3几乎EVM等效，更快的证明，但部分app需要重新开发。Type3是Scroll目前所处的过渡阶段。Kakarot是一个用Cairo编写的zkEVM,作为EVM字节码的解释器，最终可能成为StarkNet上的L3，目前归类Type-3。Type-4,将用高级语言如Solidity编写的智能合约源代码，编译成ZK-SNARK友好的语言。证明速度很快，但不太兼容。zkSyncEra已经上线，对普通用户开放。目前分担zkSyncgasfee的用户不多，因此交互成本较高，部分项目方对gasfee进行了补贴。由于Arbitrum空投的财富效应，社区用户交互热情高涨，但是目前zkSync上土狗项目居多，发生了多起rugpull事件。StarkNet使用Warp作为Solidity到Cairo的编译器。StarkNet是目前唯一一个将其排序器和证明器去中心化的zkEVM。但目前StarkNet还未发布生产级别版本，只适合用户小额交互体验,任务常常执行失败。Vitalik还提出了Optimistic和ZK混合的模式。zkEVM成熟之前,发布区块链等待24小时，如果没有欺诈挑战就发布零知识证明，确定区块。如果有挑战，就引入治理，通过2of3模式裁定。如果零知识证明时间能大幅缩短，另外一种混合模式就以发布零知识证明为主，只有当零知识证明未能正常发布，才使用OptimisticRollup。这既可能会是StarkNet的一条可选发展路径也可能会使竞争方式。06总结

StarkNet采用了基于STARK的Rollup路线，虽然该方案相对于其他方案在去中心化、去信任、抗审查等方面有明显的优势，但是由于该方案的开发工具尚不成熟，研发难度也很大，性能还有待提升。此外，虽然StarkNet已经得到了机构投资者的支持，但目前仍处于试用阶段，尚未完全成熟。StarkNet下一阶段的重点是将现在由Python开发的sequencer升级为由Rust进行开发，提高区块链的性能。此外是提高生态内项目的丰富度和成熟度。加密原生用户可以去体验生态内项目，但需注意项目的风险，选择参与前需要进行充分的风险评估。虽然StarkNet具有抗量子攻击的特性，但是否会成为扩容的终局还有待观察。因此，对于StarkNet的未来发展，我们需要持续关注和评估。区块链的安全性是整个生态系统的重中之重，底层基础层的安全性绝不能被忽视、妥协、让步、或折衷，否则整个生态系统与账本将会失去用户的信任。因此，在基础层的设计中，需要选择最为安全的共识算法，即使它的能源消耗可能很高。这个问题可以通过采用类似在纳斯达克上市的IrishEnergyLimited所倡导的可再生能源挖矿来解决。相比之下，第二层的中心化程度可以更高，以实现更高的效率和灵活性。不管是底层还是上层，都需要遵循合理的设计原则，以确保整个生态系统的安全性和可靠性。任何依赖于以太坊基础层安全性的第二层或应用，都必须对基础层的共识算法有充分的信心，确保其安全性不受损害。这可能是社区面临的最大系统性风险。免责声明：本文使用了ChatGPT进行内容增强。ChatGPT是一种人工智能语言模型，它基于先进的技术进行训练，并可以生成人类可理解的语言。以上StarkNet分析内容仅供读者了解和学术研究使用，并不构成任何投资建议。任何人不应将此作为投资决策的唯一参考，亦不应据此进行任何交易操作。本文所包含的信息不保证准确性、完整性、及时性或适用性，读者应自行评估并承担由此产生的风险。作者、出版方或任何相关方均不对因读者根据本文所得出的结论或决策而产生的任何损失或损害承担任何责任。读者应在任何投资前请咨询专业顾问或按照自己的独立判断作出决策。

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