L2 Summer 将至？一文掌握 StarkNet 技术原理及生态

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作者：Biteye 中心贡献者Hankester

编辑：Biteye 中心贡献者 Crush

Layer2 Summer 的前奏

Arbitrum 的 DeFi 生态已初具规模，其发放空投的决定更是让自身坐稳 Layer2 生态头把交椅。自发布空投规则到敞开招领，Arbitrum One 的 TVL 现已占有整个 layer2 生态的 66.61%，活跃用户在两周内暴涨四十万。

（数据来历：https://l2beat.com/scaling/tvl）

（数据来历：https://dune.com/Henrystats/arbitrum-metrics）

曾经的 layer2 四大天王：Optimism、Arbitrum、zkSync、StarkNet，已仅剩后两者没有宣告空投。Optimism 和 Arbitrum 先后实践了生态积累 + 空投抢用户的打法，成果现已在 Layer2 生态的市场份额中得到表现。

跟着 Layer2 生态愈发成熟，加之 EIP-4844 将大幅下降 Rollup 费用，抢占用户将成为 Layer2 取胜的中心要素。在现行的市场格局下，留给 zkSync 和 StarkNet 抢占市场时刻现已不多，项目间的竞争和用户的 fomo 带来的财富效应现已让 Layer2 Summer 呼之欲出。

（注：EIP-4844 是对以太坊网络的一次改进提案，有望将 Rollup 的开支下降 10-100 倍。它将向以太坊引入一种新的买卖类型，这种买卖类型能够带着时刻短存在的被称为 blob 的数据。之前以 Calldata 方法存储的数据可用性能够改为由 blob 进行存储，而 blob 的存储本钱比 calldata 廉价得多。在用户体会层面，用户最直观的感知就是 L2 费用大幅下降，这将为 L2 生态的迸发供给重要根底。）

作为 Layer2 四大天王中估值最高（母公司 StarWare 估值 80 亿美金）的项目，StarkNet 生态项目的含金量不必多说，从近期的买卖活跃度就可见一斑。

StarkNet 现已于 2022 年 11 月 16 日宣告在以太坊主网上布置了其原生代币$STRK，用于投票、质押和付出费用，代币分配仍待决定。

下文将介绍 StarkNet 及其生态内要点项目。如果对生态项目比较感兴趣的小伙伴能够直接阅读第三部分。

（数据来历：https://l2beat.com/scaling/activity）

StarkWare 介绍

2.1 项目概况

StarkNet 的母公司 StarkWare 成立于 2018 年, 总部位于以色列，两个首要产品为依据以太坊主网构建的扩容引擎 StarkEx 和通用型 ZK-Rollup StarkNet。

StarWare 技能团队现已在 ZKP 范畴具有十多年的研讨与工程经验，于 2018 年率先提出选用 SATRK 有效性证明处理以太坊可扩展性难题，完结解锁大规模可扩展性。

StarkEx：为运用程序设计的二层可扩展性引擎，StarkEx 为每一个运用供给专门的 Rollup 技能服务，自 2020 年就已正式上线以太坊主网，相对成熟。现在依据 StarkEX 开发的项目有 Sorare、immutableX、dYdX、ApeX 等闻名项目
StarkNet：能够布置恣意的智能合约的通用型 Rollup，无需为特定运用做定制开发。StarkNet 于 2021 年 11 月上线以太坊主网，现在有 50+项目上线主网，100+项目上线测验网

StarkWare 在 7 轮融资中累计已取得 2.73 亿美元融资，2018 年 1 月完结 600 万美元种子轮融资，同年 7 月取得以太坊基金会的 1200 万美元赠款；

2021 年 3 月份完结 Paradigm 领投的 7500 万 B 轮融资，同年 11 月份完结 5000 万美元 C 轮融资，投资方包含 Paradigm、Alameda Research、Three Arrows Capital 等；

2022 年 5 月 25 日，StarkWare 以 80 亿美元估值完结 1 亿美元 D 轮融资，Greenoaks Capital、Coatue、Tiger Global 和其他参与者领投。

2.2 技能架构

与其他依据有效性证明的 zk-rollup 计划相似，StarkNet 与 StarkEx 也选用「链下核算-生成 zk 证明-链上验证」的方法来完结对以太坊的扩容。

但其经过首创的 zk-STARK 零常识证明算法、zk 友爱的编程言语 Cairo、SHARP 共享验证器、多样化数据可用性来完结高买卖处理速度、低本钱等特性。

2.2.1 依据 STARK 的有效性证明

zk-STARK 由 StarkWare 的创始人 Eli Ben Sasson 在 2018 年的一篇论文中提出，其是 Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge 的缩写，具有可拓宽、通明等优良特性。

通明性：ZK-STARK 能够在没有公共参考字符串 (CRS：Common Reference String ) 的可信设置的情况下作业。相反，运用可公开验证的随机性来树立证明者和验证者之间的交互，这减少了用户的信赖假设并进步了依据 STARK 的协议的安全性
可拓宽性：STARK 具有验证的对数紧缩特性，能够完结更快的验证速度，即当证明一个出题需求的时刻为 T 时，验证证明所需求的时刻仅为 log(T)，该特性能让 STARK 经过递归来完结低本钱与下降大型组合出题推迟等特性，完结可拓宽

（图片来历：https://medium.com/coinmonks/zk-starks-create-verifiable-trust-even-against-quantum-computers-dd9c6a2bb13d）

STARK 的优点也伴跟着一系列权衡：

STARK 的证明尺寸比 SNARK 大，因而当 Layer2 买卖量较低难以分摊证明本钱时，就会呈现较大的承认推迟，现在 StarkNet 的买卖最终承认时刻在 8 小时左右，原因就在于 StarkNet 现在买卖量较低，需求收集满足的买卖笔数才能均摊一次有效性证明的本钱；

一起 zk-STARK 需求合作 Cairo 来为买卖生成有效性证明，对开发者有一定的学习门槛。

2.2.2 Cairo 编程言语

Cairo 为 StarkWare 团队于 2020 年发布的图灵齐备编程言语，让不了解 STARK 的开发者也能够 Cairo 来运用 STARK 完结可验证核算。

在现存的大都证明体系中，对于每一个业务逻辑，即每一次核算，都需求生成一组代表特定核算的多项式捆绑，其困难在于如何将多样化的智能合约的履行成果一致成能够验证的多项式方程。

经过 Cairo 编写的程序，能够将核算成果经过 STARK 证明器直接转化成可证明的多项式方程，由此让智能合约与零常识证明完结杰出的兼容性。

Cairo 是为 STARK 而生的编程言语，两者相结合能够最大程度开释 STARK 的潜力，但其与 EVM 生态的割裂一直是需求被处理的问题。

EVM 兼容是各种 zk 扩容计划争抢的高地，StarkWare 团队也在为此尽力。2022 年 10 月末，StarkNet 便声称运用 Cairo 开宣告 ZK-EVM，一起以太坊客户端 Nethermind 正致力于开发 Solidity 到 Cairo 的编译器 Warp，以完结 StarkWare 对 EVM 的兼容性。

团队声称现在 Wrap 现已支撑将 Uniswap V3 重写为 Cairo 代码。跟着 StarkNet 真实投入出产环境，不同计划兼容性的实际效果将会得到检验。

2.2.3 SHARP 共享证明器

SHARP 即共享证明器 (SHARed Prover)，是 StarkEx 和 StarNet 生成零常识证明的 Prover。

SHARP 可一起为 StarkEx 和 StarNet 生成有效性证明，因而能够聚合不同的 StarkEx 运用以及 StarkNet 上产生的买卖，并在一个单一的 STARK 证明中证明，以此完结更快填满 STARK 证明的容量，然后进步买卖处理速度和下降推迟。

递归证明是下一代前沿技能，不仅适用于一些硬编码逻辑，而且适用于通用核算。SHARP 与 STARK 结合后，能够让整个 StarkWare 生态内的买卖杰出完结递归的性质，带来极致的可拓宽性。

2.2.4 多样化数据可用性

有效性证明的一般逻辑是「链下核算-生成 zk 证明-链上验证」，即用户在 Layer2 上发送买卖->Sequencer 收集进行排序和履行，核算完结后的买卖将递交 Prover->Prover 生成有效性证明，递交给主网上的 Verifier 合约->Verifier 合约对证明的有效性进行验证，若验证经过，则状况被主网承认。

数据可用性：在 Rollup 方法下，Prover 生成的证明被验证后，新状况取得有效性，状况的具体信息（如账本余额）将被写进主网，用户能够无需信赖地依据被主网承认过的状况信息建议新的转账，由于主网有最新的用户余额，即数据可用性在链上。

实际上，主网消耗的 gas 本钱大部分用于数据可用性的贮存，而非验证证明，即主网具有数据可用性将产生很多本钱。

因而 StarkNet 提出了将数据可用性转移到链下贮存的计划 Validium，链上只保存被验证过的状况的哈希值。

该计划中，数据可用性由数据可用性委员会 (Data Availability Committee, DAC) 存储，该委员会由法定人数的独立成员组成，担任监督状况正确更新，并保留已处理数据的副本。

当用户想要在新状况下提取 Layer2 资金时，需求 DAC 签名来供给具体的账本信息。Validium 能够大幅下降 Rollup 本钱，但一起其牺牲了去中心化，合适用于非重要买卖的数据可用性。

依据 Rollup 和 Validium 两种根底方法，StarkWare 还供给了 Volition 方法，让用户能够在买卖层级从 Validium 和 Rollup 方法之间挑选数据可用性的存储方法。用户能够在每个单笔买卖中挑选用 Validium 或 Rollup 方法进行保存。

总结起来，StarkWare 供给的三种数据可用性（DA）方法能够让 dApp 和用户依据数据重要程度进行挑选，团队称现在三种方法都已在出产中可用。但不管运用的哪一种 DA 方法，一切的买卖有效性都会由 STARK 有效性证明保障。

Rollup：账本直接发布在区块链上
Validium：数据可用性协会 (DAC) 保证账本安全，只有哈希值保存在链上
Volition：运用程序让用户在建议每笔买卖时都能够挑选该笔买卖的 DA 方法，Rollup 或 Validium

2.3 作业流程

2.3.1 StarkNet 作业流程

1. 用户建议买卖，并将买卖发送给 Squencer 进行验证、排序和履行，并打包批次。现在 StarkNet 体系中只有一个 StarkWare 官方把握的 Sequencer，但 StarkWare 团队计划后续将 Squencer 去中心化；Squencer 经过 Cairo OS 来履行买卖，扮演了 EVM 的角色。

2. Squencer 将履行买卖的踪影递交给 Prover，由 Prover 对核算完整性生成一个有效性证明。履行踪影是生成 zkp 的中心，记载履行踪影是 Cairo 言语的 zk 友爱特性；这儿的 Prover 也为 StarkEx 生成有效性证明，且能够聚合来自不同 StarkEx 运用和 StarkNet 的买卖，完结共享。

3. Squencer 和 Prover 将有效性证明和大局状况改变发送给全节点进行记载。全节点依据 P2P 网络构建，担任记载整个 Layer2 网络的买卖前史和以太坊主网上与 Layer2 相关的买卖。

4. Prover 将有效性证明递交给主网上的 Verifier。Verifier 是布置在以太坊主网上的智能合约，担任收取并验证 Prover 供给的有效性证明。

5. Verifier 将验证过的成果发送至主网上的 StarkNet Core 合约进行记载和保存。StarkNet Core 合约布置在以太坊主网上，用于接收 Layer2 大局状况改变信息，包含状况哈希以及数据可用性；经过 Verifier 验证过的成果是一串状况哈希，由 Verifier 写入一笔新的 Layer1 买卖，并传递给 Core 合约进行保存。

6. StarkNet Core 合约接收到验证成果（状况哈希）后，从 Layer2 接收「Call data」方法的数据可用性并保存。该数据会同步给 Layer2 的全节点进行解码，以保证全节点能够记载和重建 Layer2 的前史买卖；在 Validium 计划中，StarkNet Core 合约不保存数据可用性，仅保存状况哈希。

（图片来历：https://david-barreto.com/starknets-architecture-review/#more-4602）

2.3.2 StarkEx 作业流程

1. 用户在运用内建议交互，由运用履行并生成买卖，这些买卖会被运用直接发送给 StarkEx 服务器。StarkEx 服务器是 StarkEx 为某运用定制的 Cairo 程序

2. StarkEx 服务器分批打包买卖，并发送给 SHARP Prover，并生成有效性证明

3. Prover 将生成的有效性证明发送至链上的 Verifier 进行验证

4. 当验证经过后，Verifier 向 StarkEx 合约发送状况哈希；StarkEx 服务器将向主网上的 StarkEx 合约发送更新的整个状况

在整个过程中，用户与运用的交互在链下进行，运用向 StarkEx 服务器发送买卖的过程在链上进行。

（图片来历：https://docs.starkware.co/starkex/overview.html）

2.4 StarkNet 价值剖析

StarkNet 是 StarkWare 推出的通用型 Layer2，其采取有效性证明计划来取得主网的安全性，在赛道上归于 zk-rollup。

「zk-rollup 与 op-rollup 谁将占有未来」是一个陈词滥调的话题，主流观点是 op-rollup 由于其技能完结难度小，EVM 兼容性好，将在短期占有主导地位；

在长时间，伴跟着以太坊生态的进一步迸发，op-rollup 的交互式计划将会遭到局限，zk-rollup 会凭仗有效性证明的非交互性以及简洁性占有主导地位。

在 zk-rollup 的细分赛道中，StarkNet 并没有在炽热的 zkEVM 方向上冲锋在前，而是经过 STARK+Cairo 开辟了一条新的道路，致力于将有效性证明技能发挥到极致，催生 StarkNet 原生的生态。

现在，整个 Web3 还并未完结 mass adoption，StarkNet 的生态也仅仅是初现雏形，买卖量稀疏让 StarkNet 难以积累满足数量的买卖来均摊有效性证明的本钱，导致 StarkNet 的买卖承认时刻较长，无法发挥极致的可拓宽性。

但跟着 Web3 的渗透率逐步上升，StarkNet 会凭仗其共同的技能优势接受很多用户与买卖，为以太坊生态带来多样性的一起，让更多用户享遭到杰出的 Web3 体会。

盘点 StarkNet 生态要点项目

StarkNet 官方显现：依据 StarkNet 布置并上线的项目有 100+个，其中 53 个现已上线主网，包含钱包、DID、跨链桥、DID、DeFi、NFT、Game 等多种项目类型。

以下将选取要点类型中的要点项目进行介绍。更多项目可经过 StarkNet 生态列表自行了解。

https://www.starknet-ecosystem.com/en

3.1 钱包

3.1.1 Argent X

Argent X 是由 Argent 推出的 StarkNet 钱包，也是第一个支撑 StarkNet 的钱包，其运用 StarkNet 原生的账户笼统特性来完结多重签名和无助记词特性，一起借助 StarkNet 优异的性能完结更低的买卖费用和更快的承认时刻进行买卖。

Argent X 的用户能够经过 ios 和谷歌插件两个方法运用 Argent。其内置的交换、质押、假贷等 DeFi 功用让用户能在钱包里完结 DeFi 的一站式操作。

Argent 还供给生物特征验证、守护者机制等功用让用户取得 web2 体会。Argent X 的合约安全性现已过 Trail of Bits, Solidified and G0 Group 三家审计公司的认证。

Argent 于 2022 年 4 月取得 4000 万美金的 B 轮融资，由 Fabric Ventures 和 Metaplanet 领投。

（项目链接：https://www.argent.xyz/argent-x/）

3.1.2 Bravvos

Bravvos 同样是一个运行在 StarkNet 上自保管账户笼统钱包。Bravvos 致力于供给供给无缝的 Web2.0 用户体会，可在 iOS、安卓以及多种浏览器上运用，一起消除了助记词，让用户能够康复账户。

Bravvos 也计划供给相似质押、假贷等 DeFi 服务。Braavos 还支撑账户分割，经过支撑提现限制和提现推迟时刻，将长时间（高金额）储蓄和日常（低金额）消费分隔，并让用户能够查看每笔买卖的明细，完结精细化办理链上资金。

Bravvos 于 2022 年 10 月宣告完结 1000 万美金融资，由 Pantera Capital 领投。

（项目链接：https://braavos.app/）

3.2 跨链桥

3.2.1 StarkGate

StarkGate 是由 StarkWare 开发的以太坊↔Starknet 官方跨链桥，协助用户在以太坊和 StarkNet 间完结 ETH 和 ERC-20 代币的跨链买卖。

StarkGate 与以太坊之间的桥接器经过 StarkNet 的音讯传递机制进行通讯，并依据 STARK 的核算紧缩才能完结低本钱交互。

（项目链接：https://starkgate.starknet.io/）

3.2.2 Orbiter Finance

Orbiter Finance 是一个去中心化的跨 Rollup 桥，能够让用户在 ETH 主网、StarkNet、 zkSync、Loopring、Arbitrum、Optimism、Polygon、ZKSpace、Immutable X、dYdX、Metis、BNB Chain 和 Boba 之间进行财物跨链。

Orbiter 桥经过共同的做市商方法，让用户取得了手续费低、速度快等优异体会，但其现在仅支撑 ETH、USDC、USDT、DAI 四个币种的转账。

Orbiter 于 2022 年 11 月完结首轮融资，Tiger Global、Matrixport、A&T Capital、StarkWare、Cobo、imTOKen、Mask Network、Zonff Partners 等参投，融资金额未发表。此外，Vitalik 还曾向其捐赠 16 ETH。

（项目链接：https://www.orbiter.finance/?source=Ethereum&dest=Arbitrum）

3.3 DID

3.3.1 StarkNet ID

StarkNet.id 是 StarkNet 的域名服务（.stark），让用户免费铸造依据 StarkNet 的去中心化身份。

用户还能够将任何数据附加到 Starknet 身份上，包含从 Web2 的交际媒体帐户到 Web3 的 ENS 域名等身份标签，团队后续计划推出配套 StarkNet 身份仪表盘和更多功用，让用户能够更容易办理和构建愈加全面的去中心化身份体系。

依据数据显现，现在被铸造出的 StarkNet.id 的总量 148.05K，持有用户数 85.28K，地板价为 0.015eth 左右，总买卖量 1.16eth（2023.3.26）。

（项目链接：https://www.starknet.id/）

3.3.2 WIW Protocol

WIW 是一个重视隐私保护的链上身份协议，能够依据用户链上行为生成对应标签，协助用户构建身份体系，首要包含三个运用场景：

个人品牌打造：WIW 能够帮用户展示链上成果，打造链上简历，经过构建用户的链上信用来让用户取得潜在的空投和信用假贷机会
交际活动：WIW 对用户身份的精准剖析能够让用户找到并参加匹配的社区、认识知趣相同的人
为建设者供给工具：WIW 的标签能够让建设者在不触及用户隐私的情况下剖析用户，还能精准开展营销活动

（项目链接：https://wiw.io/）

3.4 DeFi

3.4.1 10KSwap

10KSwap 是布置在 StarkNet 上的第一个开源 AMM 协议，旨在运用 rollup 的性能为 AMM 协议的性能，为 L2 国际带来更低的费用、更少的摩擦以及更好的流动性。

现在 10KSwap 支撑了 ETH、USDC、DAI、WBTC、USDT 五种代币间的 swap，与传统 swap 相似，用户也能够向 10Kswap 供给流动性来赚取做市收益。

现在，10Kswap 的流动性约为 120w 美金，日买卖量约为 82.86w 美金（2023.3.26），依然处于前期阶段。

（项目链接：https://10kswap.com/）

3.4.2 Nostra

Nostra 是依据 StarkNet 布置的去中心化假贷协议，是 StarkNet 首款支撑闪电贷的协议，也供给了 StarkNet 第一个原生安稳币$UNO。Nostra 旨在构建 StarkNet 的流动性层，由三个产品组成：Nostra 货币市场、UNO、Nostra Swap：

Nostra 货币市场：是流动性层的中心产品，为用户供给相似 MakerDAO 的铸币假贷服务（铸造$UNO）；Nostra 还供给了典当物危险阻隔、智能清算等特性，让用户的假贷体会进一步提升，取得更好的财物安全性；货币市场还为 Nostra Swap 和 UNO 铸造者供给收益，助力整个流动性体系完结逻辑闭环
Nostra Swap：是 Nostra 体系中的安稳币买卖渠道，相似 Curve，用来支撑 UNO 的挂钩和增长。用户能够在 Nostra Swap 上供给 LP 来取得买卖费和货币市场的利息，也能够完结$UNO 和其他安稳币的兑换
UNO：是第一个 Starknet 原生安稳币，可由用户超量典当进行铸造或在 Nostra Swap 兑换取得；$UNO 将用于各种支撑场景中的运用，包含 DeFi、游戏、NFT、现实国际付出等

（项目链接：https://nostra.finance/）

3.4.3 ZKX

ZKX 是 StarkNet 上第一个具有自我保管和社区管理的永续期货买卖渠道。该协议旨在经过分散的节点网络和升级的买卖体会供给进一步的可扩展性，并向 StarkNet 和以太坊上的任何用户供给永续掉期和衍生品。

ZKX 出台了一系列措施来鼓励用户进行买卖，包含买卖和质押赚取 USDC，进步买卖量解锁 ZKX 高级功用等。ZKX 于 2022 年 7 月宣告完结了 450 万美金种子轮融资，投资方包含 StarkWare、Alameda Research、Huobi、Amber Group 和 Crypto.com 等。

（项目链接：https://zkx.fi/#whatIsZKX）

3.5 NFT

3.5.1 Aspect

Aspect 是 StarkNet 生态中首个 NFT 买卖渠道，于 2022 年 8 月推出，用户能够在该渠道上铸造、上传和买卖 NFT。现在其买卖量依然较小，处于前期阶段。

（项目链接：https://aspect.co/）

3.5.2 Mint Square

Mint Square 是另一个依据 StarNet 上的 NFT 创造与买卖渠道，致力于为用户供给更廉价、更快承认速度的 NFT 买卖体会，其一起也布置在 zkSync Era 上。现在其买卖量略高于 Aspect，但也比较前期。

（项目链接：https://mintsquare.io/starknet）

3.6 Game

3.6.1 cartridge.gg

StarkNet 上的链游集成渠道，相似 Web2 中的 Steam 游戏商城。一方面，Cartridge 能够协助用户筛选链游、与好友进行互动。

另一方面，Cartridge 作为链游根底设施也能够结合 DID、钱包等，为玩家供给愈加丰富的链上体会。

（项目链接：https://cartridge.gg/）

3.6.2 Briq

Briq 是构建在 StarkNet 上的 3D 方块构建 NFT 类型链游，答应任何人构建独自虚拟国际存储链上，用户能够运用 Briqs 制作 ERC-1155 标准的 NFT、构建链游。现在 Briq NFT 的总铸造数量为 119.11K，持有用户数 98.43K，地板价约为 0.12eth，总买卖量 98.57eth（2023.3.26）。

（项目链接：https://briq.construction/）

3.6.3 Influence

Influence 是一款沉浸式太空战略沙盒 MMO，项目代币 $SWAY。玩家具有专属的小行星，经过操作不同职业的船员，进行采矿、修建、买卖、研讨、战役等。

现在 Influence 已进行三轮有奖测验，正在继续活跃开发中，发布日期没有最终确认。现在 Influence Asteroids 财物的总买卖量微 1384eth，地板价 0.0349eth（2023.3.26）。

（项目链接：https://game.influenceth.io/）

3.6.4 lootrealms

Loot Realms 由游戏作业室 Bibliotheca DAO 开发，是一个大型多人、链上可组合的策略类游戏生态，代币 $LORDS。

玩法相似于 Web2 的军事沙盘游戏，如 EVE、率土之滨等，玩家需求建立可继续的经济体系来出产资源，还要经过构建军事力量保护与争抢资源。LootRealms 游戏国际由 8000 个 Realms（领土）组成，现在 Realms 总买卖量 6532eth，地板价 0.4799eth（2023.3.26）。