以太坊的可扩展性和保密性是描述 Starkware项目的关键词。 这家以色列公司正在开发第二层解决方案，使网络能够扩大其可能性。
在本文中，我们将介绍 Starkware 团队开发的三款产品：StarkNet、StarkEx 和 Cairo。 Starkware 使用先进的加密货币工具、零知识披露证据，允许以太坊扩展，但也可以重新获得失去的隐私。
Starkware：公司、团队和项目的起源
Eli Ben-Sasson、Uri Kolodny、Michael Riabzev 和 Alessandro Chiesa 于 2018 年创立了 Starkware 公司。该公司专门从事零知识证明（ZKP）。 Starkware 依靠这些加密货币工具为区块链开发可扩展性和隐私解决方案。
这个大约五十人的团队打算将基础研究带来的复杂数学理论转化为功能产品。 许多工程师和编码员在他们的科学顾问的陪同下，正在努力为以太坊提供可扩展、透明和安全的第二层基础设施。
对 Starkware 创始人 Eli Ben-Sasson 的采访很快就会在我们的 YouTube 频道上播出。
Starkware 的创始人 – Eli Ben-Sasson（总裁）、Alessandro Chiesa（科学总监）、Uri Kolodny（首席执行官）和 Michael Riabzev（首席架构师）
最初，Starkware 是一家热衷于零知识证明的小型初创公司，希望在区块链行业使用这些加密货币工具。 团队迅速壮大，在领导了 7500 万美元的 B 轮融资后，他们的项目从理论走向了实践。
StarkNet：以太坊上的 ZK-Rollups
任何以太坊用户都知道他的主要问题：可扩展性差（网络适应负载增加的能力，由越来越多的使用引起）。 它的区块链被堵塞，导致交易成本增加。
有几种方法可以克服这种担忧。 最流行的是网络的第二层（第 2 层）解决方案。 为了卸载主链，需要尽可能多地处理链下数据，同时保持高度的安全性和去中心化。
什么是 ZK-Rollup？
ZK-Rollups 是用于卸载以太坊区块链的数据结构。 它们是使用著名的默克尔树和零知识证据构建的。 因此，某些计算和数据是在链外处理的。
零知识证明 (ZKP) 是一种加密货币协议，它允许在不知道命题本身的情况下证明命题的真实性。 这些协议允许“证明提供者”以数学方式向“验证者”证明命题的正确性，而不会透露除命题真实性之外的任何信息。
STARK（一种特定类型的 ZKP）的K线走势图 – 高效 STARK 的框架（Starkware，Medium）
从数学上讲，零知识证明必须满足三个属性：
- 一致性：如果证明提供者和验证者都遵循协议，那么验证者必须始终接受证明；
- 稳健性：如果命题是假的，则没有恶意的证明提供者可以说服“诚实”的验证者该命题是真的，而且这很有可能；
- 零知识披露：除了命题的真实性之外，验证者不会从证明提供者那里学到任何东西。 这是要证明的最复杂的性质。
具体来说，交易发生在网络的第二层。 它们汇总在一个汇总中，然后将在主频道上发布。 然后，智能合约负责将汇总的先前状态（帐户余额）与新的状态进行比较，并检查操作的有效性。 如果是，则更新区块链的状态。
StarkNet 的工作原理
因此，StarkNet 是基于 ZK-Rollups 的以太坊的第二层（第 2 层）平台。 它支持与以太坊网络相同的计算和操作，具有相同程度的安全性，但具有更高的可扩展性。 StarkNet 具有与以太坊相同的特性：该平台是去中心化的、无需许可的（任何人都可以访问它）并且具有抗审查性。
它允许其用户像在以太坊上一样执行交易，但具有更好的可扩展性。 StarkNet 有自己的编程语言，称为 Cairo，我们将在后面讨论。 这允许开发人员编写他们的应用程序，然后将它们部署在 StarkNet 上。 StarkNet 节点的经济动机是高效公平地行动，以确保系统的安全。 当然，任何人都可以部署 StarkNet 节点，确保其去中心化。
StarkNet 上发生的操作是聚合的。 这些聚合体随后附有其有效性的加密货币证明。 然后以太坊节点可以验证它，然后更新区块链的状态。
StarkNet 架构 – Starkware（中）
使用的证明是 STARKs（可扩展的透明知识论证）。 我们将在一篇完整的文章中详细介绍这些证据。 要记住的重要一点是它们又轻又透明。 例如，与 ZCash 上使用的 SNARK 不同，它们不需要秘密参数（可信设置）。
StarkNet 提供的可能性
需要注意的是，证明验证的持续时间根据它们的大小呈指数下跌：
根据网速计算时间（STARK Maths: The Journey Begins）
因此，从可扩展性的角度来看，Starkware 的结果非常令人印象深刻。 事实上，该团队可以吹嘘创造了每秒可在以太坊上处理的交易量的世界纪录。
多亏了 StarkNet，主网上的一个证明可以达到 300,000 笔交易：这使吞吐量达到 3000 笔交易/秒。 说到成本，这也是一个记录：只有 315 gas/交易。
具体而言，StarkNet 因此允许其用户像在以太坊上一样进行交易。 开发人员可以部署他们的 dApp，而不必担心当前的限制（可扩展性差、部署成本高）。 StarkNet 的每个实例都可以托管和运行一个应用程序。
这是 Starkware 路线图的第一步，称为“Planet”。
对于第二个步骤，“星座”，多个应用程序可以在同一个实例上运行并访问次层的相同状态。 因此，它们将是可互操作的，并且由于规模经济而降低了天然气成本。
最后，第三阶段“Universe”将致力于 StarkNet 的完全去中心化。 这将涉及改进其共识机制和设计经济激励措施以提高其透明度、效率和安全性。
StarkEx：以太坊可扩展性的引擎
StarkEx 是致力于以太坊二级层可扩展性的引擎。 它已经部署在主网上，允许进行复杂的操作：现货交易、金融衍生品和 NFT 的创建。 它特别被 DeversiFi、dYdX 和 ImmutableX 使用。 将来，还可以部署 AMM。
StarkEx 允许 Starkware 团队测试他们的工具并更好地了解生态系统的需求。 它包括价格预言机，并与多个钱包（Ledger、Authereum、WalletConnect、Metamask）兼容。
可以使用 ZK-Rollups（数据在链上发布）或使用 Validium 模式部署 StarkEx。 Validium 允许你使用侧链检查数据的可用性。 这种模式的优点是不需要链上支付。 更新区块链状态只需要证明验证gas的成本。
未来，用户将可以自行选择数据访问模式（Volition）。
StarkEx 的架构
应用程序执行的交易被发送到 StarkEx 服务，后者将聚合它们。 这批交易然后通过 SHARP（共享证明服务）模块。 后者将生成证明其有效性的证据。 然后将 STARK 证明在链上发送给智能合约验证器（STARK 验证器）。 如果证明有效，则以太坊区块链的状态由 StarkEx 合约更新。
StarkEx 引擎因此适用于两个以太坊层（第 1 层和第 2 层）。
开罗：StarkNet 的骨干
StarkNet 和 StarkEx 基于 Starkware 团队专门设计的一种编程语言：开罗。 这种图灵完备的语言（如 Solidity）允许开发人员使用 STARK 证明的强大功能来创建可扩展且高效的应用程序。
它的名字来源于“CPU 代数中间表示”这一表述。 STARKs 基于多项式方程：从开发人员的角度来看，Cairo 简化了证明提供者和验证者之间交互的基础代码。
多亏了开罗的 GPS（通用证明服务）系统，开发人员“证明”了他们的代码，然后将在区块链上进行验证。 单一证明有助于确保独立应用程序执行的完整性，从而减少 gas 费用。
因此，这种语言允许编码人员轻松地将 STARKS 证明集成到他们的去中心化应用程序中。 他们可以专注于他们的业务逻辑，而不必担心证据的生成。 Cairo 带有编译器、虚拟机、调试器以及集成开发环境。
综上所述
Starkware 基于零知识证据为以太坊设计了第二层解决方案，从而设定了很高的标准。 这些数学工具非常复杂，对它们的基础研究是多产的。 将这个加密货币学领域付诸实践是一个真正令人头疼的问题。 Starkware 的工程师和经验丰富的研究人员团队的贡献是巨大的。 就透明度和可扩展性而言，他们的 STARK 证明的设计使其成为最高效的。
如果冒险吸引你，Starkware 正在招聘合格的人才：DevOps 工程师、SRE 工程师、后端开发人员、研究人员等。
资源
- Starkware – 官方网站
- StarkNet – 白皮书和文档
- StarkEx – 文档
- 开罗 – 白皮书和文档
- 中等的
- GitHub
- 推特
- YouTube
文章 Starkware、StarkNet 和 StarEx – 以太坊的终极二级层首先出现在 Journal du Coin 上。
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