相比于 web3 世界里其它喧囂的敘事，ZK 賽道在很長時間里一直代表著漫長枯燥但意義非凡的基礎(chǔ)建設(shè)。

仿佛一場艱難的修行，里面的人艱難求索，外面的人霧里看花。

不過可喜的是，近兩年 ZK 的發(fā)展速度遠(yuǎn)超預(yù)期，ZK Rollup 雙雄 ZkSync 和 Starknet 在性能和費用上都實現(xiàn)了巨大的進(jìn)步。

以太坊 EIP-4844 升級后，ZK Rollup 在與 OP Rollup 的競爭格局中也逐漸走強。

更令人振奮的是，曾經(jīng)的競爭對手 StarkWare 與 Polygon Labs 合作，升級了一直代表 ZK 前沿實力的 STARK 協(xié)議，正式推出 Circle STARK，為 ZK 證明能力帶來了又一次飛躍。

如果你想要更深入了解 Starknet 背后奇妙的 ZK 證明過程，但又礙于各種令人生畏的數(shù)學(xué)公式和錯綜復(fù)雜的技術(shù)流派，那么不妨跟隨這篇文章來了解一些關(guān)于 ZK 的關(guān)鍵問題。

我們會嘗試避開惱人的數(shù)學(xué)部分，并在此基礎(chǔ)上討論 Starknet 的技術(shù)優(yōu)勢，尤其是近期發(fā)布的重大突破。

01 首先從 ZK 開始

ZK 是一個標(biāo)簽，也是零知識證明系統(tǒng) (Zero Knowledge Proof Systems) 的縮寫。

作為當(dāng)下顯學(xué)，ZK 證明像個神秘傳說——在不泄露任何額外的信息的前提下，證明某個事實。

這么理想化的目標(biāo)要如何實現(xiàn)呢？這里我們需要類比一個做過學(xué)生都熟悉的情景。

通常，一個學(xué)生想要證明自己學(xué)業(yè)優(yōu)秀，最簡潔的辦法便是出示成績單。在保證考試系統(tǒng)有效、公正的基礎(chǔ)上，一份加權(quán)成績達(dá)到 A 的成績單往往可以為學(xué)生的學(xué)業(yè)水平背書，而無需展示任何具體的學(xué)業(yè)內(nèi)容。

ZK 證明的過程也很類似，簡單來說，它的核心成員有兩個部分：證明器（Prover）和驗證器（Verifier）。

證明器就像學(xué)校的考試系統(tǒng)，有一套固定的流程，為學(xué)生生成成績單，作為學(xué)生學(xué)術(shù)能力的證明，并呈遞給作為驗證器的家長 / 公司，家長 / 公司通過成績單來驗證學(xué)生的能力水平。

這里我們可以看出，整個證明過程中最艱難的部分便是證明器生成證明的過程。在具體的 ZK 證明中，它可以分成兩個部分——算術(shù)化和多項式承諾。

1.1 算術(shù)化

• 算術(shù)化，就是把復(fù)雜的證明問題轉(zhuǎn)換成代數(shù)問題，具體地，就是把我們想要證明的見證（Witness），轉(zhuǎn)換成一組多項式約束（Polynomial Constrains）。這就類似于我們把學(xué)生的學(xué)術(shù)能力，通過考試，轉(zhuǎn)化成一組分?jǐn)?shù)成績。

• Witness：見證，是我們通常所說的鏈下計算的原始數(shù)據(jù)，包括交易數(shù)據(jù)、賬戶狀態(tài)數(shù)據(jù)、中間計算結(jié)果等，是我們用來證明交易有效性，但又不想公開的隱私數(shù)據(jù)。

• Polynomial Constrains：多項式約束。在 ZK 證明過程中要做的，就是把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題，而數(shù)學(xué)證明方式最關(guān)鍵的一環(huán)，就是要找到一個多項式，并最終證明自己的確找到了。多項式約束，就是指這個多項式需要滿足的條件。

1.2 多項式承諾

多項式承諾，則是在具體的數(shù)學(xué)證明中，證明自己找到了一個多項式（Polynomial），滿足上一步算術(shù)化所生成的所有約束條件。

如果多項式證明有效，那么數(shù)學(xué)證明成功，代表我們想要證明的問題成立。這個過程類似于我們最后得出一個加權(quán)平均分或者成績單，能夠保證學(xué)生的成績?nèi)?A，進(jìn)而證明學(xué)生的學(xué)術(shù)能力優(yōu)秀。

不過也許你會質(zhì)疑，現(xiàn)實生活中，一張成績單往往并不能準(zhǔn)確地表達(dá)一個人的學(xué)術(shù)能力，因為我們?nèi)祟惖目荚囅到y(tǒng)中還是存在太多的漏洞和不可控。

而在 ZK 的世界里，借助是非分明的數(shù)學(xué)和公開透明的程序，這個愿望正在得以實現(xiàn)（正如智能合約和區(qū)塊鏈保障了公正透明一樣）。

02 SNARK vs STARK

SNARK 和 STARK 是目前兩種最常用的 ZK 證明協(xié)議，也分別是 ZkSync 和 Starknet 所使用的底層協(xié)議。

因為相似的名稱和賽道常常被拿來對比。不過在對比之前我們不妨先引入兩個人物，從發(fā)展史的角度更好地去了解這兩個協(xié)議所構(gòu)建的 ZK 證明系統(tǒng)。

2.1 Groth 與 SNARK

Jens Groth 是 UCL 計算機系的一位教授（現(xiàn)已是榮譽教授，目前擔(dān)任 Nexus 的首席科學(xué)家，zkVM 方向）。

此人從 2009 年開始，年年高產(chǎn)，發(fā)表多篇零知識相關(guān)的文章，我們在 ZK 領(lǐng)域常常聽到的 Groth09、Groth10 等等就是由他的名字和發(fā)表年份組成的。

（注：通常由于論文的名字又長又拗口，學(xué)界會用名字 + 年份的方式，縮寫指代一些重要的論文，比較常見的如奠定 STARK 基礎(chǔ)的 BBHR18、Zcash 使用的 PGHR13，都是由幾位作者的首字母組合在一起，再加上年份組成的。像 Groth 這種一人全名獨占，還能夠連續(xù)編年的，實數(shù)罕見。）

要論其中最著名的有二：

• 【Groth10】Short Pairing-based Non-interactive Zero-Knowledge Arguments，提出了完整的非交互式證明方案，被認(rèn)為是 SNARK 的理論先驅(qū)。

• 【Groth16】On the Size of Pairing-based Non-interactive Arguments，在 Groth10 的基礎(chǔ)上，精簡證明尺寸，提升驗證效率，至今仍被廣泛應(yīng)用。

正是在 Gorth 的研究基礎(chǔ)上，SNARK 得以發(fā)展完善。

SNARK，全稱為 Succinct Non-interactive Argument of Knowledge，是一種簡潔的零知識證明系統(tǒng)，它極強的可用性，使得 ZK 迅速應(yīng)用在加密貨幣領(lǐng)域。

2.2 Eli Ben-Sasson 與 STARK

值得一提的是，第一個將 SNARK 應(yīng)用于加密貨幣的協(xié)議 Zerocash，它的聯(lián)合創(chuàng)始人正是 Eli Ben-Sasson——后來的 StarkWare 的聯(lián)合創(chuàng)始人，也是 STARK 的發(fā)明者之一。

不僅如此，早年間的 Eli Ben-Sasson 積極推動 SNARK 協(xié)議的落地，并在 13、14 年接連發(fā)表論文，提出并優(yōu)化 SNARK 的構(gòu)造，提升了實用性和高效性，幫助 SNARK 真正得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

不過也許是太過了解 SNARK 面臨的困境，2018 年，Eli Ben-Sasson 等人發(fā)表【BBHR18】Scalable, transparent, and post-quantum secure computational integrity，STARKs 證明系統(tǒng)被正式提出，也為 ZK Rollup 提出更加完善的解決方案。

STARK——Scalable Transparent Argument of Knowledge，在大批量證明時具有優(yōu)勢，且整個證明過程透明，無需依賴信任的第三方，具有抗量子攻擊級別的安全性。

（注：需要聲明的是，雖然英雄史詩的故事總是膾炙人口，但任何一件成就都不是靠一個人力挽狂瀾得來的。相反，無論 SNARK 還是 STARK，都是無數(shù)科學(xué)家共同努力的結(jié)果。我們拎出單個人物出來講，僅僅是為了從一個側(cè)面為這段 ZK 關(guān)鍵發(fā)展史提高生動性。就算牛人如 Groth，他的論文也要建立在 KZG 等人（Aniket Kate、Gregory Zaverucha、Ian Goldberg ）的研究成果上才能得以實現(xiàn)，而提出 STARK 的作者們，更是個個身懷絕技，日后我們可以持續(xù)深扒。）

2.3 SNARK vs STARK

那么讓 Eli Ben-Sasso 痛下決心另起爐灶的原因是什么呢？SNARK 又面臨哪些困境呢？

2.3.1 透明性

在回答上面的問題之前，我們可能要先回答另一個問題：在加密領(lǐng)域，什么最貴？

中本聰給出的答案是——信任。

SNARK 恰好踩中了這個雷區(qū)。SNARK 在進(jìn)行多項式承諾時，采用了 KZG 的方法，而 KZG 承諾需要一個可信設(shè)置（Trusted Setup）來生成一串公共參考字符串 (Common Reference String, CRS)，進(jìn)而生成證明和驗證過程中的密鑰。

回到我們那個成績單的例子，家長或者公司之所以看到一個 A 的平均成績，就可以判斷學(xué)生學(xué)術(shù)水平優(yōu)秀，是因為我們共同認(rèn)可學(xué)術(shù)能力從高到低的排序是 A、B、C、D。只有在這個標(biāo)準(zhǔn)下，A 的成績才有意義。

但如果學(xué)校的評分系統(tǒng)被黑，學(xué)術(shù)能力的排序變成了 C、A、B、D 呢？原本拿 C 的學(xué)生就會被當(dāng)成優(yōu)等生被優(yōu)先考慮。這就造成了誤判。

由此我們可以看出，這個被大家共同認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)的安全性至關(guān)重要。而在遵從黑暗森林法則的加密世界里，這個 Trusted Setup 就成了巨大的隱患。

明知如此，為什么 SNARK 還要堅持使用 KZG 方法呢？這是因為使用 KZG 得到的最終證明的尺寸太小了。還記得 SNARK 中的「S」代表什么嗎？Succient（簡潔）！

小尺寸的誘惑太大了，尤其是在以太坊坎昆升級之前，精簡的證明尺寸為 SNARK 帶來更好的實用性和高效性，在很長一段時間里被更多的項目所接受。所以說處處都是 trade off。

說回來 STARK，為了啃下 Non-Trusted 這塊硬骨頭，STARK 采用了 FRI（Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs）的方法來進(jìn)行多項式承諾。

具體來說，F(xiàn)RI 方法將多項式進(jìn)行 Reed Solomon 編碼，以 Merkle 樹的形式儲存，并通過 Oracle 完成驗證器和證明器之間的多輪交互，由此實現(xiàn)了可驗證性和透明性（transparent，STARK 中的「T」）。

（注：需要注意的是，這里的 Oracle 并不是我們在 web3 世界中常見的中心化或者半中心化的預(yù)言機，而是由驗證器和證明器根據(jù)協(xié)議規(guī)則，在本地模擬出來的一個去中心化的虛擬實體，是一種交互證明機制。）

如果還要類比成績單的例子，我們可以把 STARK 系統(tǒng)的多項式承諾過程看成是一個構(gòu)建在鏈上的評分系統(tǒng)，通過區(qū)塊鏈技術(shù)保證了整個系統(tǒng)的公正和透明。

此外，STARK 證明中，驗證器和證明器還可以通過使用一個公共的隨機信標(biāo)（Random Beacon）來模擬交互過程，并最終打包成一個完整的證明，實現(xiàn)非交互式證明，獲得更好的可用性和異步性。

2.3.2 可拓展性

STARK 的進(jìn)步還表現(xiàn)在處理大規(guī)模復(fù)雜運算問題上的通用性和靈活性，以及它的平均證明尺寸會隨著證明規(guī)模擴大而降低，形成網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，即「S」所代表的 Scalable。

不同于 SNARK 采用以 R1CS 為代表的電路計算方式進(jìn)行算術(shù)化，需要針對不同問題重新設(shè)計電路，STARK 采用 AIR（Algebraic Intermediate Representation ）的方法，是一種通用的機器計算方式，通過狀態(tài)轉(zhuǎn)換方程鏈接不同狀態(tài)，幾乎可以將任意計算問題抽象成一組多項式約束。

同時，由于 STARK 使用的 FRI 方法生成多項式證明時，采用了遞歸的結(jié)構(gòu)逐漸降低多項式的次數(shù)，使得證明尺寸的增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于問題規(guī)模的增長（對數(shù)級別）。因此在處理大規(guī)模運算時具有顯著的優(yōu)勢。

回到成績和考試的例子中，如果我們算術(shù)化的過程比作考試，那么 SNARK 和 STARK 就分別像傳統(tǒng)試卷和機考。

短期或者對于一所小學(xué)校來說，傳統(tǒng)試卷便宜迅速，機考則要在軟件和硬件方面做準(zhǔn)備，看起來昂貴又麻煩。

但對于全球性成規(guī)模的考試機構(gòu)來說，一臺電腦可以進(jìn)行不同種類不同級別的考試，題庫的豐富度和隨機性不再需要老師為每一次考試出題，節(jié)約了大量人力。

從長期看，隨著考試人數(shù)的累積，軟硬件的投入成本也會被大幅攤薄。

2.3.3 抗量子攻擊

除了「S」和「T」的成就，STARK 還通過使用抗量子的哈希函數(shù)（如 Rescue 哈希，一般認(rèn)為是后量子安全的，而傳統(tǒng)的 SHA-256 哈希函數(shù)則被認(rèn)為可能在量子計算中表現(xiàn)脆弱）、安全性代數(shù)問題（證明器需要證明的一些復(fù)雜代數(shù)問題，目前認(rèn)為是量子計算機上也難以解決的）等方式，實現(xiàn)了抗量子攻擊性。

03 Circle STARK 不止于此

講到這里，我們不難發(fā)現(xiàn) SNARK 是一個必不可少的短期內(nèi)快速可行的解決方案。

但把時間拉長，隨著交易量的增長，計算復(fù)雜度的爆發(fā)，以及人們越來越清醒的意識到，信任，實際上是加密領(lǐng)域最昂貴的奢侈品時，STARK 的優(yōu)越性會越來越凸顯。

這一點目前在工業(yè)界也逐漸顯露。使用 SNARKs 的頭部應(yīng)用 ZkSync 推出的 Boojum 版本，就已開始探索由 SNARK 向 STARK 的逐漸轉(zhuǎn)變。

而以會整活著稱的 Polygon，也早早轉(zhuǎn)向 STARK，今年升級的證明系統(tǒng) Plonky3，便是基于 Polygon Labs 與 StarkWare 的最新共同研發(fā)的 Circle STARK。

Circle STARK 是基于 STARK 更新的新一代 ZK 證明協(xié)議，由于巧妙的引入了圓曲線（Circle Curve），成功的將小素數(shù)域 M31 應(yīng)用到了證明系統(tǒng)中，促使證明效率大幅提升。

在 ZK 證明系統(tǒng)中,素數(shù)域扮演著至關(guān)重要的角色。正是在素數(shù)域上進(jìn)行運算，證明才得以實現(xiàn)。

素數(shù)域的選擇代表著效率和安全性的平衡。素數(shù)域越小，所需的運算量越小，效率越高。

另一方面，大的素數(shù)域通常代表著更高級別的安全性，這也是為什么過去 STARK 和 SNARK 都采用大素數(shù)域的原因。

而 Circle STARK 的創(chuàng)新性就表現(xiàn)在，通過結(jié)合圓曲線的特殊結(jié)合使用了 M31 這種小素數(shù)域，在提升證明效率的同時，成功保障了后量子安全性。

StarkWare 方面目前推出并開源了基于 Circle STARK 的新一代證明器 Stwo，預(yù)計 Stwo 的證明效率將達(dá)到初代證明器 Stone 的 100 倍。

Stwo 將與高級 Cario 完全兼容，當(dāng)前基于 Stone 證明器的 Starknet Pover （SHARP Prover），未來也將使用 Stwo。屆時 Starknet 生態(tài)的開發(fā)者和用戶將直接受益于 Stwo 帶來的性能提升，而無需進(jìn)行任何操作。

除了提升證明速度，Polygon 的聯(lián)合創(chuàng)始人 Brendan Farmer 還提到，Circle STARK 的應(yīng)用，最終將顯著降低費用，并擴展到更多應(yīng)用證明。

Eli Ben-Sasson 更是樂觀表示，Circle STARK 的推出可以視為一個重要的里程碑，最高效的證明系統(tǒng)將會在不遠(yuǎn)的未來面世，更多的突破和改進(jìn)也將持續(xù)進(jìn)行。

04 Starknet 持續(xù)發(fā)力，提升性能

通過上面的分析，我們可以很清楚的看到，STARK 證明系統(tǒng)和它的最新升級版本 Circle STARK 是當(dāng)之無愧的前沿力量和明日之星，作為 StarkWare 親兒子的 Starknet 在 ZK Rollup 的道路上更是前途無量。

但也許是好事多磨，Starknet 卻在很長一段時間里飽受爭議。原因無他，體驗和費用。

不過還好，通過 StarkWare 的持續(xù)努力，這些問題正在逐一變成了歷史。下面我們將回顧一下 Starknet 近期的幾次重要升級成果，以及根據(jù)路線圖規(guī)劃的進(jìn)一步動作。

4.1 V0.12

Starknet Alpha v0.12.0 代號量子躍遷，于 2023 年 7 月上線主網(wǎng)。這次優(yōu)化的重點是提升網(wǎng)絡(luò)性能和優(yōu)化用戶體驗。

吞吐量和延遲一般被視為衡量網(wǎng)絡(luò)性能的標(biāo)準(zhǔn)。通過優(yōu)化排序器 Rust 化和升級 Cario 語言，Starknet 的區(qū)塊執(zhí)行時間顯著降低，吞吐量從 v0.11.0 版本的 3 萬 CSPS（ Cairo steps per second ，每秒 Cario 步數(shù)）飆升至 22 萬 CSPS，性能得到了極大提高。

一直廣受詬病的交互體驗問題也得到了解決，曾經(jīng)為了等待主網(wǎng)確認(rèn)而平均長達(dá) 20 分鐘 pending 狀態(tài)將成為歷史。

用戶端在 Layer 2 確認(rèn)完成后，就算交易成功，因此交易時間縮短到 10 秒左右，體驗大大提升。

這次被視為里程碑式的升級幫助 Starknet 的 TVL 成功突破了 1 億美元，單周漲幅超過 43%。

4.2 V0.13

2024 年 1 月上線的 v0.13.0 版本擴大了區(qū)塊尺寸，計算成本大幅降低 50%，數(shù)據(jù)可用性成本降低 25%。

V0.13.1 提前部署了對以太坊 EIP-4844 的支持，因此 Starknet 在坎昆升級后的幾小時內(nèi)就啟用了 blob 功能，并成為第一個大幅降低用戶手續(xù)費的 L2。

在今年接下來的時間里，按照路線圖計劃，V0.13.2 將支持交易并行化，可以同時處理更多交易，提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量和降低延遲。

V0.13.3 將把 Cairo Native 集成到 Starknet 排序器中，進(jìn)一步提升排序器的性能。屆時網(wǎng)絡(luò)速度會進(jìn)一步加速。

4.3 V0.14 以及后續(xù)升級計劃

根據(jù)路線圖，預(yù)計備受期待的 Volition 將在 V.0.14.0 升級中上線。

目前以太坊上的數(shù)據(jù)可用性存儲（Data Avaliablity, DA）消耗了 Starknet 網(wǎng)絡(luò)上絕大多數(shù) gas 費用，因此降低以太坊上的 DA 存儲是降低費用的關(guān)鍵。

Volition 可以允許開發(fā)者選擇將一部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲在 Starknet L2 上，最終把這部分?jǐn)?shù)據(jù)的狀態(tài)根（root）提交到以太坊 L1。通過這種方式，大大降低 L1 的 DA 存儲成本，進(jìn)一步達(dá)到降低費用的目的。

V.0.14.0 版本還計劃采用應(yīng)用遞歸（Applicative Recursion）的方式，一次批量處理多個區(qū)塊的的 L1 足跡（Layer 1 footprint，是在以太坊上為支持 Starknet 運行而需要存儲和處理的數(shù)據(jù)和計算任務(wù)）進(jìn)而降低費用成本。

https://community.starknet.io/t/upcoming-feature-starknet-applicative-recursion/113868

目前 starknet 的每個區(qū)塊都有一個專有證明，每個區(qū)塊都需要在以太坊上花費一筆固定的運營成本，因此網(wǎng)絡(luò)常常要積攢足夠的交易量來分擔(dān)區(qū)塊成本，才會打包一個區(qū)塊。

這就導(dǎo)致了出塊時間的不確定和區(qū)塊成本利用效率的低效。有了應(yīng)用遞歸之后，驗證器可以將幾個區(qū)塊一起打包證明，即縮短了區(qū)塊時間，又分擔(dān)了費用成本。

此外 Starknet 還將在技術(shù)上探索更多的 DA 壓縮方案，以達(dá)到削減成本的作用。

05 生態(tài)建設(shè)

5.1 現(xiàn)況

隨著性能的穩(wěn)步提升和費用的持續(xù)降低，Starknet 上的生態(tài)格局目前已趨于完善。

基礎(chǔ)設(shè)施上，錢包項目 Agent X 和 Braavos 作為自托管的智能錢包，不僅保證了安全性，還適配了 starknet 原生的賬戶抽象，作為 web3 世界的入口，給用戶帶來了良好的交互體驗。

跨鏈橋方面既有原生的 StarkGate 坐鎮(zhèn)，又有專注跨鏈橋的項目方 Orbiter Finance、MiniBridge 和 rhino.fi 加入。

DID 的頭部項目 Starknet.id 承擔(dān)了 ENS 在以太坊上的角色，支持用戶鑄造 NFT 作為 Starknet 鏈上身份和通行證。

傳統(tǒng)的紅海 Defi 方面，目前 Starknet 上也成長出 Nostra、Ekubo、zkLend、ZKX、Carmine Options 等頭部項目，在迅速占領(lǐng) Dex、質(zhì)押、借貸、合約重點板塊業(yè)務(wù)的同時，各家 Defi 項目也都在產(chǎn)品上努力推陳出新。

比如 ZKX 采用游戲化的交互以及 DAO 的治理形態(tài)，打造了一個獨特的自治永續(xù)合約交易所；

Ekubo 推出單例設(shè)計使用一個合約管理所有資金池，幫助用戶減少交易摩擦成本；

mySwap 的一鍵再平衡功能，在市場波動過大時，可以有效降低無常損失等，都為生態(tài)注入了更多的活力。

Gamefi 是 Starknet 官方寄予厚望的板塊，除了頭部項目 Loot 生態(tài)以 Realms 為代表的戰(zhàn)略類全鏈游戲外，還有街頭風(fēng)格的 Dope Wars、星際探索為背景的戰(zhàn)略游戲 Influence，以及由 Starknet 原生團(tuán)隊打造的基于物理知識的 Topology，堪稱 Starknet 上全鏈游戲的四大天王。

此外 Socialfi 上出現(xiàn)了 xfam.tech，類似于此前大熱的 friend.tech，填補了社交領(lǐng)域的空白。

自從今年年初 $STRK 空投發(fā)幣以來，Starknet 上的活躍度明顯提高。不止如此，生態(tài)內(nèi)的項目如 zkLend、Ekubo 和 ZKX 都已相繼發(fā)布原生代幣 $ZEND、$EKUBO 和 $ZKX ；

生態(tài)龍頭 Nostra Finance 也發(fā)布了 Starknet 上第一個原生 USD 穩(wěn)定幣 $UNO 以及質(zhì)押 $STRK 獲得的 $NSTSTRK。

多層次的代幣發(fā)放無疑是 Starknet 生態(tài)的一劑強心針，到今年上半年，Starknet 生態(tài)的數(shù)據(jù)總體表現(xiàn)不錯。

不過在如今 Layer1、Layer2 眾神混戰(zhàn)的時刻，想要保證持續(xù)的生命力，還需要產(chǎn)品和技術(shù)上的雙重創(chuàng)新，打造出真正的爆款應(yīng)用，鏈上活力才能穩(wěn)步再上一個臺階。

這背后除了官方團(tuán)隊，還需要的是開發(fā)者社區(qū)的持續(xù)發(fā)力，這也是 Starknet 團(tuán)隊一直以來極度開發(fā)者友好，甚至在空投中給出史無前例的開發(fā)者獎勵的原因之一。

5.2 挑戰(zhàn)和選擇

前面我們說過，STARK 從一開始就是為了安全的大規(guī)模復(fù)雜證明而生的，一脈相承的 Starknet 也是如此。

為了實現(xiàn)這個宏大又純粹的目標(biāo)，許多努力就在所難免，Cairo 語言就是其一。

（注：Cairo 語言是 StarkWare 專門為 STARK 證明系統(tǒng)設(shè)計的編程語言，能夠高效生成證明，優(yōu)化鏈下計算，有效的彌補了 Solidity 在執(zhí)行證明上的局限性。）

不同于其它 Layer 2 使用 Solidity 進(jìn)行智能合約的開發(fā)，開發(fā)者在 Starknet 上必須使用原生的 Cairo 語言進(jìn)行開發(fā)，這就直接給開發(fā)者增加了學(xué)習(xí)成本和準(zhǔn)入門檻。

另一方面，由于 Cairo VM 與 EVM 并不兼容，許多以太坊上的成熟項目不能直接遷移到 Starknet 上，這也造成了 Starknet 雖然作為一條以太坊 Layer2， 但卻很難享受到大生態(tài)的紅利。

目前 Starknet 鏈上超過 90% 的 dApp 都是鏈原生的，項目開發(fā)成本不可謂不大。

當(dāng)此窘境，Starknet 的選擇，我們可以從 Eli Ben-Sasson 年初的文章《固守還是堅持》中找到答案。

https://paragraph.xyz/@think-integrity/stubborn%2C-or-steadfast

文章引用了「騎虎難下」的典故，表示如果犧牲安全去追求短期內(nèi)漂亮的性能表現(xiàn)，就像坐在一只飛奔的老虎上后患無窮。

作為堅守技術(shù)的真正信仰者，也絕不會將二流技術(shù)套上一流的包裝進(jìn)行販賣。

Starknet 想做的，是真正的證明，可以經(jīng)得起滔天數(shù)據(jù)和黑暗森林的證明。而對證明的堅守，就是對安全性的堅守。

為了堅守，Starknet 上的開發(fā)者激勵措施十分豐富，除了黑客松等社區(qū)活動外，近期還推出了真金白銀的種子資助計劃（Seed Grand Program），入選團(tuán)隊將可獲得高達(dá) 2.5 萬美金 USDC 的非稀釋資助獎勵，用以支持其在 Starknet 上的生態(tài)建設(shè)。

https://mp.weixin.qq.com/s/S-nVc60Sfyk2C2SP9WkNuQ

專門針對游戲板塊，目前基金會的游戲助力試點計劃（The Propulsion Pilot Program），將選擇多達(dá) 20 款游戲，根據(jù)他們在 Starknet 主網(wǎng)的 Gas 消耗情況進(jìn)行資助獎勵，每款游戲最多可獲得 100 萬美金的獎勵。

https://mp.weixin.qq.com/s/ZFSTfMyLm60M8FMR8KOG8w

此外，與 Starknet 達(dá)成深度戰(zhàn)略合作的以太坊客戶端開發(fā)團(tuán)隊 Nethermind，也同時發(fā)布了總額 100 萬美金的 Starknet 資助計劃（Starknet Grand Program），單個項目可獲得最高 25 萬美金資助，并獲得 Nethermind 團(tuán)隊的技術(shù)支持。

https://x.com/Starknet_ZH/status/1785159198868943151

Starknet 也正從兩方面著手努力打通與以太坊之間的壁壘。一邊是由 Nethermind 開發(fā)的 Warp 項目，致力于將 Solidity 代碼轉(zhuǎn)化為 Cairo 代碼，在高級語言層面實現(xiàn)兼容性。

另一邊由 StarkWare 團(tuán)隊成員開發(fā)的 Kakarot zkEVM 的方案，以 Cairo 模擬 EVM 的環(huán)境，嘗試創(chuàng)建一個可證明的 EVM。項目目前仍在開發(fā)中。

5.3 未來

在 StarkWare 的努力下，目前 Cairo 的開發(fā)者社區(qū)正在不斷壯大，隨著開發(fā)者社區(qū)的繁榮，生態(tài)也將孵化出更多優(yōu)秀的產(chǎn)品和工具，進(jìn)一步吸引更多優(yōu)秀的開發(fā)者加入 Cairo 社區(qū)，形成正向循環(huán)。

我們除了在 DeFi 等傳統(tǒng)領(lǐng)域中期待能夠誕生優(yōu)秀的產(chǎn)品外，結(jié)合 Starknet 逐步兌現(xiàn)的性能提升以及計算完整性優(yōu)勢，Starknet 上也逐步涌現(xiàn)出一些有可能代表未來的趨勢板塊。

5.3.1 全鏈游戲

全鏈游戲（Fully On-Chain Games，F(xiàn)OCG，也被稱為 Infinite Games）的概念早在區(qū)塊鏈興起時就風(fēng)靡一時，備受游戲玩家的期待。

它將游戲的規(guī)則和數(shù)據(jù)完全儲存在鏈上，基于智能合約執(zhí)行所有的運行和交互，讓玩家真正擁有游戲資產(chǎn)的所有權(quán)，保證規(guī)則的透明可驗證，并提供開放的經(jīng)濟系統(tǒng)，為玩家創(chuàng)造更加自由公平的游戲體驗。

但礙于早期鏈上吞吐量、費用和交互模式等方面的限制，全鏈游戲很長時間還只是美好的愿景，并沒有實現(xiàn) mass adoption。

不過隨著 Starknet 各方面表現(xiàn)的不斷優(yōu)化，我們可以從以下幾個方面看到 Starknet 十分有潛力成為孕育全鏈游戲的沃土。

5.3.1.1 原生的賬戶抽象

賬戶抽象（Account Abstraction，AA）是提升交互體驗、幫助 web2 用戶進(jìn)入 web3 的關(guān)鍵一步。

簡單來說，就是把我們過去作為個人常用的以太坊上的 EOA 賬戶，轉(zhuǎn)向智能合約賬戶（CA），由于合約賬戶的可編程性，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置，在保障安全性的前提下，簡化當(dāng)前復(fù)雜的操作步驟，優(yōu)化用戶體驗。

Starknet 的設(shè)計從一開始就把原生的賬戶抽象作為必選項，每個賬戶都是一個智能合約賬戶，從系統(tǒng)設(shè)計上降低了實現(xiàn) AA 的復(fù)雜性。

原生的錢包 dApp Agent X 和 Braavos 都支持賬戶抽象，可以為用戶帶來 Web2 等同的體驗。

在游戲情境下，賬戶抽象的作用會更加明顯。比如由 Starknet 鏈上幾家頭部鏈游團(tuán)隊 Briq、Loot Realms 和 Topology 發(fā)起的會話秘鑰（Session Key）功能，如今上線的 Loot Survivor 就使用了該功能，采用無錢包登錄（Session Wallet），用戶不再需要為每一步「進(jìn)攻」操作簽名，極大優(yōu)化了體驗。

5.3.1.2 Cairo 生態(tài)逐步完善

隨著 Starknet 的持續(xù)優(yōu)化和性能提升，目前已有大批游戲社區(qū)入駐一同建設(shè) Cairo 生態(tài)，隨著一系列基礎(chǔ)設(shè)施的推出，目前生態(tài)的游戲框架已經(jīng)基本形成。

Dojo 是一個基于 Cairo 的鏈上游戲引擎，創(chuàng)建于 2023 年 2 月，目前由社區(qū)共同運營維護(hù)。

游戲引擎是構(gòu)建游戲的基礎(chǔ)，它為游戲開發(fā)者提供一個由合約、工具和代碼庫組成的開發(fā)框架，這樣他們就不必從零開始構(gòu)建游戲的基本系統(tǒng)，讓構(gòu)建鏈上游戲變得更加容易。

（注：Web2 游戲最流行的兩個游戲引擎是 Unity 和 Unreal Engine，我們熟悉的《爐石傳說》、《街頭霸王》等就分別構(gòu)建在這兩個游戲引擎的基礎(chǔ)上。目前 Web3 游戲引擎的發(fā)展還處在早期，已有的兩個加密游戲引擎，分別是構(gòu)建在 EVM 上的 MUD 和基于 Cairo 的 Dojo。Dojo 是首個可證明的加密游戲引擎。）

Cartridge 是一個游戲啟動器，它一方面基于 Dojo 為開發(fā)者提供工具和代碼庫，用于創(chuàng)建和部署游戲，包括鏈上游戲邏輯、可擴展架構(gòu)、無縫用戶接入、模塊化開發(fā)和貨幣化方案等。

另一方面為玩家簡化了交互流程，方便玩家發(fā)現(xiàn)和進(jìn)入他們喜歡的游戲。

5.3.1.3 Layer 3

Starknet 作為使用 Zk Rollup 的通用型 Layer2，除了出眾的安全性能、高吞吐量、以及大幅降低的費用以外，為了滿足特定需求，還推出了 Layer3 Appchain 的定制化開發(fā)。

游戲開發(fā)者可以根據(jù)自己的需求,定制優(yōu)化鏈上執(zhí)行環(huán)境和共識機制,打造高性能、低延遲、低費用的游戲?qū)冁湣＿@也為全鏈游戲帶來更多的可能性。

Realms 和 Cartridge 就在年初成合作將共同開發(fā)「Realms World L3」，預(yù)計在今年 Q3 正式推出，在 Starknet 的基礎(chǔ)上運行整個 Realms 生態(tài)，屆時將會有更快的速度和更低廉的費用，進(jìn)一步優(yōu)化用戶體驗。

此外，Dope Wars 也表示將同 Cartridge 合作發(fā)布一條 Layer3，并使用 $PAPER 作為 Gas token。

5.3.1.4 小結(jié)

雖然在大眾眼中，Starknet 在 Gamefi 的表現(xiàn)也許并不算出彩，但如果把眼光聚集在全鏈游戲上，Starknet 上的生態(tài)友好度、明確的全鏈?zhǔn)姑幸约白陨淼募夹g(shù)優(yōu)勢，對開發(fā)者和玩家來講都是吸引力十足的。

我們可以看到目前 Starknet 上游戲開發(fā)者對 Cairo 生態(tài)的建設(shè)熱情很高，頭部項目通力合作促成了 Dojo 等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的落成。

如果有一天全鏈游戲能夠完全實現(xiàn)，越來越多的游戲發(fā)燒友進(jìn)入 web3 的游戲世界，真正獲得對游戲資產(chǎn)的所有權(quán)，我們有理由期待這一切會發(fā)生在 Starknet 上。

5.3.2 ZKML

隨著 AI 和區(qū)塊鏈技術(shù)的雙雙爆發(fā)，AI+Blockchain 被越來越廣泛的認(rèn)為是未來的發(fā)展方向，ZKML（Zero Knowledge Machine Learning，零知識證明機器學(xué)習(xí)）便是一種解決方案。

傳統(tǒng)的 ML 模型像個黑盒，由于被中心化機構(gòu)所擁有，普通用戶除了相信大機構(gòu)的背書，無法驗證自己在使用的究竟是什么模型，是否由可靠的數(shù)據(jù)訓(xùn)練得來。這也是目前中心化大模型被詬病的主要原因之一。

而如果簡單的將模型上鏈采用去中心化的方式進(jìn)行訓(xùn)練和運行，不光 Gas 成本太高，由于鏈上 Non-trusted 的環(huán)境，也無法保證模型和訓(xùn)練數(shù)據(jù)的可靠性。

這種情況下 ZKML 就十分有必要。Think off-chain,act on-chain。通過在鏈下訓(xùn)練和運行模型，使用 ZK 技術(shù)生成證明提交到鏈上的方法，完美解決了前面提到的兩個困境——成本和可靠性。

同時，由于 ZK 本身具備的隱私性的特點，也使 ZKML 在金融、醫(yī)療等敏感領(lǐng)域前景廣闊。

在 Starknet 上基于 Cairo 構(gòu)建 ZKML 有天然的優(yōu)勢。Cairo 作為為證明而生的開發(fā)語言，具有優(yōu)秀的計算完整性，且在證明上高度抽象，開發(fā)者可以直接調(diào)用證明組件，而無需自行處理證明問題，極大簡化了開發(fā)流程。

同時，得益于 STARK 的可拓展性優(yōu)勢，在處理大規(guī)模運算數(shù)據(jù)時具有顯著的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，能夠高效且低成本地承載機器學(xué)習(xí)所需的海量數(shù)據(jù)。因此，Starknet 上以 Giza Tech 為基礎(chǔ)的 ZKML 正在迅速發(fā)展。

Giza 是一個 Starknet 上的 ZKML 中間件平臺，提供 Orion 開發(fā)框架，使開發(fā)者能夠使用熟悉的框架（如 PyTorch、TensorFlow）進(jìn)行模型訓(xùn)練,并輕松地在 Starknet 上進(jìn)行部署。

同時 Giza 還推出了一個將 ZKML 于多鏈行為結(jié)合的代理框架 Agents，開發(fā)者可以基于 ZKML 創(chuàng)建鏈上 AI 代理，與智能合約交互，并根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則進(jìn)行決策。

目前 Giza 已經(jīng)應(yīng)用在多個項目中，比如社交上，與 Circles Network 合作,進(jìn)行社交圖譜分析,偵查虛假用戶。

DeFi 方面，Yearn Finance 合作,為其提供基于 ZKML 的智能投資策略和風(fēng)險管理方案。

最新入選 Starknet 種子資助計劃的 ML Village 則通過 Giza 將 ZKML 引入鏈游進(jìn)行決策，展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。

總結(jié)

根據(jù) Starknet 官方近期發(fā)布，預(yù)計 2024 年可以實現(xiàn) Gas 費降低至遠(yuǎn)低于 $0.01，同時數(shù)百 TPS，成為 TPS 最高的 Layer2。

這個目標(biāo)對于 Starknet 來說并不算雄偉，事實上，StarkWare 對 Starknet 的定位，也遠(yuǎn)不止一條 Layer 2 那么簡單。

從產(chǎn)品和市場的關(guān)鍵選擇上，Starknet 與 Solana 更為相似，把 EVM 的紅利和束縛一并拋棄，從頭建設(shè)。

但又不同于 Solana 在去中心化問題上存在的瑕疵，Starknet 通過以太坊 Layer2+ZK 的方式，巧妙的繼承了以太坊極致去中心化的同時，又保證了可拓展性和安全性，將不可能三角變成了可能。

而這個看似美滿的結(jié)果，正如我們開頭所講，是一場堅守長期主義的修行，是無數(shù)次舍近求遠(yuǎn)的負(fù)重前行。我們期待 Starknet 上能夠在未來釋放更多的活力。

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