Starknet 0.12.0 implanta oficialmente a rede principal: realizando o salto quântico

Prefácio

É relatado que o Starknet 0.12.0 foi oficialmente implantado na rede principal em 12 de julho, obtendo maior rendimento e menor latência. Antes de ler este artigo, você precisa ter uma compreensão preliminar do conceito de prova de conhecimento zero:

A prova de conhecimento zero pertence ao conceito de criptografia e é uma prova interativa. Vamos começar com um exemplo clássico: A é daltônico vermelho-verde e B tem duas bolas de bilhar, uma vermelha e uma verde. Aos olhos de A, as duas bolas têm exatamente a mesma cor, e B precisa provar a A que uma das duas bolas de bilhar é vermelha e a outra é verde. Neste momento, A coloca as bolas de bilhar nas costas, ele pode trocar as duas bolas ou não, e B precisa julgar se A trocou as duas bolas, repetindo várias vezes, se o resultado do palpite de B todas as vezes é correto , então A pensa que uma das duas bolas de bilhar é vermelha e a outra é verde, que é a situação real. Este é um exemplo de prova clássica de conhecimento zero.Na prova de conhecimento zero, precisamos apenas de duas identidades de "provador" e "verificador".

1 Introdução ao Starknet

StarkNet é um Validity-Rollup descentralizado sem permissão (também conhecido como "ZK-Rollup"). Como uma Camada 2 no Ethereum, ele permite que qualquer Dapp alcance uma expansão infinita na computação sem sacrificar a capacidade de composição e a segurança do Ethereum.

A StarkWare, empresa controladora da StarekNet, foi fundada em 2018 e está sediada em Israel. Seus principais produtos são Starknet e StarkEx. A avaliação da empresa atingiu 8 bilhões de dólares americanos. Até agora, a StarkNet passou por cinco rodadas de financiamento, arrecadando um total de 273 milhões de dólares americanos.

Vale a pena mencionar que a Ethereum Foundation apoiou publicamente especificamente o starkware utilizando starks, e eles forneceram uma doação de $ 12 milhões para o starkware. E esta é uma das razões pelas quais a indústria geralmente está otimista sobre o futuro desenvolvimento da StarkNet e sua ortodoxia.

Modelo Econômico de Tokens

A StarkNet anunciou em 16 de novembro de 2022 que seu token nativo $STRK será implantado na rede principal Ethereum para votação, staking e pagamento de taxas.

Figura 1-1 Modelo Econômico de Token $STARK

No modelo econômico de token, com exceção de 49,9% de tokens de investidores e contribuidores principais, os 50,1% restantes são de propriedade da Fundação StarkNet. Desse total, 8,1% dos tokens permanecem não alocados. Esta parte será usada pela comunidade para determinar o uso correspondente, então esta parte dos tokens é geralmente especulada como uma cota potencial de airdrop. A Fundação Starknet também nomeou o ex-executivo do Facebook Diego Oliva como seu primeiro CEO. Oliva afirmou anteriormente que se concentrará na governança da comunidade descentralizada Starknet, enfatizando os direitos e interesses dos desenvolvedores e usuários.

mapa de rotas

V 0.12.0 taxa de transferência e latência

O funcionário anunciou recentemente o roteiro geral para 2023. A versão 0.12.0 foi oficialmente implantada na rede principal na quarta-feira, 12 de julho. A versão mais recente do Starknet, 0.12.0, apresenta melhorias significativas de desempenho, incluindo melhorias na taxa de transferência e latência. Ao adotar o sequenciador baseado em Rust e a VM Rust-Cairo, o desempenho da StarkNet será significativamente melhorado, e a bolsa OKEX começou a oferecer suporte ao depósito da rede principal ETH starknet.

V 0.13.0 Custo da Transação

Na versão V 0.13.0, o custo de transação do Starknet será bastante reduzido. Isso é alcançado por meio da vontade, um componente importante da redução dos custos de transação. Os custos de dados L1 (Ethereum) representam 95% dos custos de transação hoje, e a Volition permitirá que os desenvolvedores criem aplicativos Starknet usando um modelo híbrido de Disponibilidade de Dados (DA). Além disso, o EIP-4844 (Sharded Blob Transactions) da Ethereum deve ser lançado no quarto trimestre de 2023. Devido ao EIP-4844 da Ethereum e à Volição da Starknet (disponibilidade de dados off-chain), os custos de dados da Starknet serão significativamente reduzidos.

Mercado de taxas V 0.14.0

O congestionamento da rede é uma dor de cabeça para todos os desenvolvedores e usuários. Para resolver esse problema, a Starknet introduzirá um mercado de taxas em V 0.14.0 para alocar com eficiência os recursos limitados da Starknet de acordo com quanto os usuários de gás pagam pelas transações.

V 0,15,0 intervalo de bloqueio fixo mais curto

Na versão V0.15.0, alguns planos de melhoria visam melhorar o desempenho e a experiência do usuário do Starknet, reduzir o intervalo de blocos e melhorar o throughput da rede ao desacoplar a relação entre blocos e provas. Isso tornará a Starknet uma plataforma blockchain mais poderosa e eficiente.

2 Análise Técnica

ZK-Rollup VS OP-Rollup

Atualmente a Camada 2 mais utilizada no mercado - a tecnologia subjacente do Arbitrium é o OP-Rollup, (Optimistic Rollup). Alcança expansão através de provas de fraude. No Op-Rollup, os dados da transação são considerados corretos pelo sistema, sem verificação em tempo real, entrando diretamente em um período de espera. Durante o período de espera, se um nó levantar uma objeção e fornecer evidências para provar que há uma transação maliciosa, a transação será cancelada; se não houver objeção, a transação será automaticamente concluída e verificada na cadeia principal após a espera acabou o período.

Starknet é a Camada 2 baseada na tecnologia ZK-Rollup. O ZK-Rollup depende principalmente da tecnologia de prova de conhecimento zero.Ao separar os processos de cálculo e verificação, a verificação da execução do contrato é concluída fora da cadeia e, em seguida, os resultados da verificação são enviados para a rede principal Ethereum. O processo de cálculo é realizado off-chain, e o resultado da verificação é enviado apenas para Ethereum como prova. Portanto, este método fornece o mais alto nível de segurança e proteção da privacidade do usuário.

Comparado com OP-rollup e ZK-rollup, o ZK-rollup é uma alternativa mais segura do que o OP-rollup, enquanto o OP-rollup é uma escolha melhor para projetos DeFi com compatibilidade EVM. Pode-se ver que o ZK-rollup com compatibilidade EVM será a futura direção de desenvolvimento narrativo da Camada 2 com suas vantagens naturais de segurança. A segurança é alcançada graças à confiança da StarkNet no STARK, o sistema de prova criptográfica mais seguro e escalável.

Zk-STARKs VS Zk-SNARKs

STARK (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge) e Zk-SNARK (Zero-Knowledge Succint Non-Interactive Argument of Knowledge) são tecnologias de prova de conhecimento zero, usadas para criar provas que podem ser verificadas sem revelar todas as informações. Mas existem algumas diferenças importantes em sua implementação e recursos.

Escolher usar SNARKs ou STARKs depende de requisitos e cenários de aplicação específicos. Os SNARKs têm vantagens no tamanho da prova e na velocidade de verificação, mas requerem uma configuração de confiança. Os STARKs não exigem configurações de confiança e são resistentes a ataques de computadores quânticos, mas a prova é maior e a velocidade de verificação é mais lenta.

Um conceito é introduzido aqui - Trusted Setup, que é um processo usado em alguns tipos de sistemas à prova de conhecimento zero (como zk-SNARKs), que cria alguns parâmetros iniciais antes que o sistema comece a operar. Esses parâmetros são usados durante a geração e verificação da prova.

A chave para a configuração de confiança é garantir que os geradores destruam completamente os segredos que usam após criar os parâmetros iniciais. Caso o gerador mantivesse esse segredo, ele teria a capacidade de criar provas falsas que aparentam ser válidas, o que comprometeria a segurança do sistema. Portanto, o processo de configuração de confiança precisa estar sujeito a escrutínio e monitoramento rigorosos para garantir que todos os geradores destruíram adequadamente as informações secretas. É por isso que é chamado de "configuração de confiança", porque o usuário precisa confiar que o processo é justo e que o gerador não está trapaceando.

No entanto, zk-STARKs é um sistema de prova de conhecimento zero que não requer configurações de confiança. Isso significa que, ao contrário dos sistemas que requerem uma configuração confiável (como zk-SNARKs), a geração de prova e o processo de verificação de zk-STARKs não dependem de nenhuma informação secreta. Isso proporciona maior transparência e segurança, pois a segurança do sistema não depende das ações de nenhum indivíduo ou organização em particular. zk-STARKs são realizados usando uma tecnologia chamada "FRI" (Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs).

Acordo FRI

A ideia básica do protocolo FRI é reduzir gradativamente o grau dos polinômios por meio de uma série de etapas de amostragem e interpolação. A cada passo, o provador fornece um novo polinômio que afirma ser uma versão comprimida do polinômio original. O verificador pode verificar se a afirmação está correta verificando os valores desses polinômios em pontos aleatórios.

Esse processo continua até que o grau do polinômio seja baixo o suficiente para que o verificador possa verificar diretamente todos os seus coeficientes. Como o grau do polinômio é reduzido pela metade a cada passo, esse processo pode ser feito em tempo logarítmico, o que torna o protocolo FRI muito eficiente.

Uma propriedade chave do protocolo FRI é que ele depende apenas de parâmetros públicos predefinidos e não requer nenhuma informação secreta. Isso o torna útil para criar sistemas à prova de conhecimento zero, como zk-STARKs, que não requerem uma configuração de confiança. No entanto, o protocolo FRI (Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs) não é equivalente a uma configuração de confiança. Em vez disso, o protocolo FRI é uma tecnologia para gerar e verificar provas de zk-STARKs. Ele permite que o provador prove ao verificador que os coeficientes de um polinômio são de baixo grau sem revelar o conteúdo específico do polinômio. A principal propriedade do protocolo FRI é que ele depende apenas de parâmetros públicos predefinidos e não requer nenhuma informação secreta. Isso o torna útil para criar sistemas à prova de conhecimento zero, como zk-STARKs, que não requerem uma configuração de confiança. O protocolo FRI é um componente chave do zk-STARKs, que permite que os zk-STARKs funcionem sem exigir uma configuração de confiança. Mas o protocolo FRI em si não é um processo de configuração de confiança, pois não envolve a geração ou destruição de nenhuma informação secreta.

Como funciona a Starknet

Os produtos da StarkWare incluem StarkEx, um serviço corporativo ZKR personalizado para partes do projeto e o StarkNet mais geral. StarkNet consiste em cinco partes, a saber: prover (certificador), Sequencer (sorter) e Full node (full node) na Starknet; e verifier (verifier) e Starknet core (core state) implantado no contrato Ethereum).

Seu princípio de funcionamento é iniciar uma transação na StarkNet, que é aceita, classificada, verificada pelo classificador de servidor off-chain e empacotada em blocos, executa a transação e, em seguida, encaminha o status para o contrato de status central da starknet. Imediatamente, o provador gera um comprovante da transação e o envia ao verificador do Ethereum para verificação. O verificador envia o resultado da verificação para o contrato de estado central starknet da Ethereum e aciona um novo conjunto de transações Ethereum do contrato central Starknet para atualizar o estado global na cadeia para manutenção de registros. O nó completo (Full node) desempenha uma função de armazenamento, incluindo alterações de estado, metadados, provas e registra todas as transações executadas no Starknet e rastreia o estado global atual do sistema.

Figura 2-1 Diagrama esquemático do princípio de funcionamento do Starknet

3 Ecossistema StarkNet

Figura 3-1 Mapa ecológico Starknet (do Twitter @odin_free)

Existem muitos projetos ecológicos na Starknet, atualmente incluindo mais de 100 dapps e serviços. Entre eles, existem dois tipos de carteiras, Braavos e Argent, mas os mnemônicos entre os dois não são interoperáveis. Mais de 60 protocolos Defi foram implantados, incluindo DEXs como 10kswap, Jediswap, Myswap e protocolos de empréstimo como Zklend; a partir de agora, de acordo com dados da Defilama, o TVL total da StarkNet é de apenas US$ 17,36 milhões. Embora o TVL geral seja em ascensão, o Comparado com os US $ 189,21 milhões da Era zkSync do mesmo tipo, ainda há uma lacuna de quase dez vezes. Pode-se ver que o ecossistema StarkNet ainda está em seu estágio inicial.

Figura 3-2 StarkNet TVL de defilama

A ponte de cadeia cruzada inclui o stargate oficial da ponte de cadeia cruzada, Orbiter, Layerswap, etc.; Did tem StarknetID e a plataforma de missão StarQuest. No momento, as atividades NFT Odyssey dos vários protocolos da Starknet estão em pleno andamento. Se a futura ecologia da StarkNet continuará a prosperar ou terá vida curta, podemos apenas esperar e ver...

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