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Gate.io Блог 【投研导航】读懂以太坊 Layer2 扩容解决方 StarkNet｜技术架构｜生态版图｜Layer3 概念

【投研导航】读懂以太坊 Layer2 扩容解决方 StarkNet｜技术架构｜生态版图｜Layer3 概念

05 May 12:32

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**本文转载自ChainFeeds Substack**

【专题导读】继 <a href="/price/optimism-op" target="_blank" class="blog_inner_link">Optimism</a> 和 Arbitrum 都已空投后，以 80 亿美元估值位居四大主流 Rollups 项目之首的 StarkNet 在任命了 5 个委员会后，又于上周发布了 2023 年路线图，计划在 2024 年过渡至无缝治理，引发了社区关于其或将于明年进行空投的猜测。

StarkNet 是一个无需许可的 Layer 2 网络，旨在提高区块链的效率和可扩展性，尤其是那些使用智能合约的区块链。其一个关键特性是使用 STARKs，但其在 EVM 兼容程度方面与其他 Rollup 项目有所不同，StarkNet 使用的基础智能合约语言并不是 Solidity 而是 Cairo，因此其本身并不与 EVM 兼容，但团队正在积极开发提高兼容性的方法。

2023 年已被称为 Layer2 之年，而作为一直被认为是以太坊扩容圣杯的 zkEVM 方案都有什么进展？针对 Layer2 的有限扩展性及流动性割裂等问题，StarkWare 提出的 Layer3 概念可行性又究竟如何？

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## StarkNet 是什么？
导读：StarkEx 和 StarkNet 都是基于 STARK 的扩容解决方案，每一个都兼备了可扩展性、低成本和安全性，只是操作参数有所不同。中文版本由 BlockBeats 编译。

在 STARK 方案中，只需要生成一份证明，计算结果就可以在简单几步内得到验证。 STARKs 解决方案可以用单一 STARK 证明进行组合、计算以及验证成千上万的区块链交易，处理成本将分摊到一批交易的所有交易中，保证了 <a href="/price/ethereum-eth" target="_blank" class="blog_inner_link">Ethereum</a> 的安全性，降低了 Gas 费用。

StarkEx 提供许可的、针对特定应用的扩容解决方案。有了 StarkEx，链下计算的成本将大幅下降。STARK 证明是在链外生成的，以验证执行情况，可以覆盖 12000-500000 个交易。同时，STARK 验证器可以在链上验证该证明。所有交易只用被验证一次，且每笔交易分摊下来的 Gas 成本低得惊人。可以在 StarkEx 上找到像 <a href="/price/dydx-dydx" target="_blank" class="blog_inner_link">dYdX</a>（永续交易）、Immutable 和 Sorare（NFT 铸币和交易）、DeversiFi（现货交易）和 Celer（DeFi 池）等应用。

StarkNet 是一个无需许可的 Layer 2 网络，任何人都可以在这里部署智能合约。任何合约都可以与 StarkNet 上的任何其他合约互动，协议也可以进行自由组合。同时，非同步消息传递功能允许 StarkNet 与 <a href="/price/ethereum-eth" target="_blank" class="blog_inner_link">Ethereum</a> 合约进行通信。与 StarkEx 不同，StarkNet 的排序器可以批量处理交易。此外，一旦应用程序部署了 Cairo 合约，就不再需要额外的运营商基础设施。StarkNet 将支持 Rollup 数据的可用性，意味着 Rollup 状态与 STARK 证明将一起被写入 <a href="/price/ethereum-eth" target="_blank" class="blog_inner_link">Ethereum</a>。

导读：截止目前，StarkWare 已完成 6 轮共计 2.73 亿美元融资，最近一轮融资金额达 1 亿美元，使其估值翻了两番，至 80 亿美元，是所有 L2 项目中估值最高的。本文研究项目由 Web3 开源知识社区 HackerDojo 资助，Maxlion 创作，主要探讨 StarkWare 的技术架构和生态应用。

StarkWare 通过提供扩容技术解决方案 StarkEx 创立了扩容即服务（scaling as a service）商业模式，服务业内头部客户 <a href="/price/dydx-dydx" target="_blank" class="blog_inner_link">dYdX</a> 、Sorare、<a href="/price/immutablex-imx" target="_blank" class="blog_inner_link">ImmutableX</a>、DeversiFi 等。其工作流包括打包交易、确认交易和更新状态、为交易生成证明以及链上验证证明四个环节。StarkEx 应用程序是一系列支持可扩展和自我托管交易的应用程序，包括智能合约和后端两个组件，系统接受来自合作伙伴后端的用户交易，随后进行批处理和处理。

StarkNet 是一个通用 ZK Rollup，链下执行计算并生成 ZK 证明，然后链上验证，最后把多个 L2 交易打包为以太坊上的一笔交易，具有更高 TPS 和更低 Gas。StarkNet 网络本身不兼容 EVM ，但设计了 ZK 友好的 Cairo VM，可以通过其他方式兼容以太坊。StarkNet 由五组成部分，分别是 StarkNet 上的 Prover（证明者），Sequencer（排序器）和全节点；以及以太坊上的验证者（Verifier）和核心状态合约（StarkNet Core）。不同于以太坊 EOA+CA 的双账户设计，StarkNet 实现了原生账户抽象，为账户可编程打开大门，其开发倡导者 David Barreto 也曾提到在 StarkNet 上实现手机硬钱包的思路。

STARK 不需要和 SNARK 一样依赖「可信设置」，且带有更简单的密码学假设，避免了对椭圆曲线、配对和指数知识假设的需要，纯粹依赖哈希和信息论，因此抗量子攻击。STARK 的证明生成速度具备线性扩展性，验证时间和证明大小具备对数扩展性，缺点在于生成的证明尺寸更大，适合大规模应用。但随着证明规模增加，STARK 的验证成本会边际递减，这意味证明越大，总成本越低。总体来讲，STARK 比 SNARK 更安全，扩展性更强。

## 技术架构解析
### 基于 STARK 的有效性证明
导读：zk-SNARK 被项目方采用得最多，zk-STARK 则被密码学专家认为优于 ZK-SNARK。那么综合技术与实际应用，二者谁更优？链茶馆研究员 Chloe 撰文对二者的区别进行了分析解读。

Alessandro Chiesa 等人在 2012 年开发了 zk-SNARK 协议，是一种简洁化、非交互式的零知识证明技术，可以拆解成零知识证明、简洁性及非交互性三个方面理解。zk-STARK 是 StarkWare 团队开发的，它通过哈希函数碰撞保证安全性并实现了高效证明，并且为了进一步确保安全性，设置了争议事件延迟来作为缓冲。

区别：1）透明度：zk-SNARK 有泄露的可能性，而 zk-STARK 则直接利用生成随机性参数来验证因此透明度大幅提升；2）抗量子计算机攻击：zk-SNARK 未来会轻易被量子计算机暴力破解，而 zk-STARK 采用的是哈希函数碰撞的方法，理论上暴力破解是无效的；3）可扩展性：zk-SNARK 的证明在链上更具可扩展性，zk-STARK 在纯链上似乎没有优势。

就目前而言，大多数以太坊 Layer2 项目（zkSync、Aztec、<a href="/price/loopring-lrc" target="_blank" class="blog_inner_link">Loopring</a>、Scroll 等）都采用的是 zk-SNARK 技术路线，除了 zk-STARK 通用性上受限外，还有一个原因是起开发难度更大，但长远来看，zk-STARK 可承载的运算量更大，可能更有前景。

导读：StarkNet 的技术有益于释放以太坊生态系统的潜力，而 Cairo 和 zk-Starks 则共同努力确保快速、安全和可扩展的交易，其 dApp 有助于突破 DeFi、NFT、DAO 和游戏的可能性边界。加密研究员 Salazar.eth 撰推简要概述了 StarkNet 的关键技术 zk-Starks，并盘点其生态系统项目。

zk-Starks 在 StarkNet 中有何作用？1）隐私：证明人只对验证人透露必要信息；2）可扩展性：将 1000 万个交易扩展为一个证明并将其发送至 L1；3）通用性：可以被用来构建任何通用计算；4）透明度：一个计算由任何一方验证而不依赖于任何外部参数或假设，增强安全性和隐私性；5）经过检验的密码学。【原文为英文】

## Cairo 编程语言
导读：Cairo 是一种低成本可证明计算编程预言，优点包括专为智能合约设计、不受 EVM 约束等。后端工程师 Aleksandr Malyshev 撰文推荐了 10 个关于学习 Cairo 的资源及一些与 Cairo 相关的 Github 和社区。

Cairo 是 StarkNet 的 dApp 原生语言，是为扩展以太坊而设计的，优势在于可证明的计算。以太坊中，每次验证都需要重新运行一个交易，相比之下，StarkNet 提供的操作更经济，通过 ZK Rollup 实现了交易验证。【原文为英文】

Cairo 的优点包括：是一种专门为智能合约设计的可证明语言，不受 EVM 约束，函数是导入而非继承的，支持 Solidity 到 Cairo 的转译器及包括对底层原语的访问。在最纯粹的形势下，Cairo 的源代码与 ASM 代码相似。【原文为英文】

导读：Cairo 是一个架构，允许以计算机程序的形式描述计算，然后为该计算生成一个完整性证明。本文试图用简单移动的术语揭开编程语言 Cairo 的神秘面纱。

Cairo 架构的设计是为了易于编写和阅读作为可证明语句的程序及基于 STARK 证明系统的高效证明。Cairo 使用零知识加密技术，这使得其通过引入零知识及简洁验证等方式在计算方面实现了高效性。Cairo 的主要优点包括：1）效率高：Cairo 的 AIR 只需要 51 个变量，且实现了内置程序进一步减少了执行预定义操作的费用；2）代数 RISC：所有指令都是用 15 个标志及三个整数进行编码；3）非决定性的连续只读随机存取存储器；4）排列范围检查；5）内置程序：降低了从手写 AIR 到 Cairo 代码的过渡所带来的费用；6）高效公共存储器：降低了 Gas 成本。【原文为英文】

导读：本篇文章旨在对 Cairo 和以太坊虚拟机 EVM 之间的区别进行了对比，并阐述了 Cairo 和 Solidity 智能合约开发之间的区别。

Cairo 与 EVM 的区别：1）数据类型：不同于 EVM 依靠 32 字节的整数进行算术运作，Cairo 使用 felt 数据类型；2）寄存器和堆栈：在 StarkNet 中为配合 felt 数据类型一个字节有 252 个 bits，而 EVM 一个字节则是 256 个 bits。而且 EVM 采用有界的基于堆栈的模型，而 Cairo 则类似于通用寄存器；3）存储器模型：EVM 内存模型是随机访问的读写模式，而 Cairo 使用非确定性的只读内存模型。【原文为英文】

Cairo 和 Solidity 智能合约的区别：1）经过验证的计算需要不同的内存模型；2）Solidity 智能合约的组成涉及具有一组明确定义的方法和属性的类，Cairo 则不同；3）具有不同字节大小的虚拟机；4）以太坊和 Starknet 上存在的地址具有关键区别，以太坊地址长度为 40 个十六进制字符；5）Cairo 内存模型的设计是是连续的不可改变的，因此不能更新循环计数器，大部分情况下需要使用递归算法。【原文为英文】

导读：StarkNet 是用于扩展以太坊的 L2 网络，也是使用 STARK 证明系统构建的通用的 ZK Rollup，它的基础设施和智能合约均使用的是 Cairo 编程语言。Certik 撰文对 Cairo 语言及其独特功能进行概述。

在 StarkNet 中，Cairo 程序和 Cairo 合约之间有着明显的区别。Cairo 程序是无状态（stateless）的。Cairo 程序可对一个给定的输入执行哈希运算，并证明输出与特定的目标输出相匹配。而 Cairo 合约是有状态（stateful）的。通过 Cairo 合约，状态变量会持续保留在区块链上，从而在 StarkNet L2 上启动诸如 ERC20 token、自动做市商等应用程序。

Cairo 的原始数据类型是「felt」，它代表了「field element」。felt 是一个整数，范围是 -P/2 < x < P/2，其中 P 是一个非常大的素数（目前是 252 位数）。Cairo 对使用「felt」的算术运算没有内置的溢出保护。当出现溢出时，就会将其和 P 的适当倍数相加或相减，使结果回到这个范围内或对 P 进行有效的模数运算。通过使用 felt 作为构建块，Cairo 支持包括元组、结构和数组在内的其他数据类型。

Cairo 拥有只读的非确定性内存，这意味着每个内存单元中的值只能被写入一次，而且在 Cairo 程序执行过程中不能被改变。与 EVM 中的预编译合约类似，Cairo 包含内置函数——这些内置函数是经过优化的低级执行单元，可执行预定义的计算，如哈希函数、系统调用和范围检查。此外，Cairo 还有一个独特功能「提示」，可以与 Cairo 程序的变量或内存进行交互，允许工程师在 Cairo 程序中运用 Python 的功能。

Cairo 语言正在积极开发中，它的重大升级 Cairo1.0 计划在 2023 年初进行。目前，Starkware已经开源了 Cairo 1.0 编译器的第一个版本。Cairo1.0 引入了「Sierra」，这是一个介于 Cairo 1.0 和 Cairo 字节码之间的安全中间表示，可以证明每一次 Cairo 的运行。此外，Cairo 1.0 将包含简化的语法和更容易使用的语言结构，除此之外，还将引入本地 uint256 数据类型及常规的整数除法和相关类型的溢出保护。Cairo1.0 还将加入改进的类型安全保证，以及更直观的库（如词典及数组）。

导读：1 月 5 日，StarkWare 宣布正式推出编程语言 Cairo 1.0 公开版本，正式取代为期两年的测试、预览版本，也标志着使用该语言在 StarkNet 上编写智能合约已经成为可能，同时也会兼顾高效的执行效率，成为 ZK 系 Layer2 Rollup 技术派的里程碑事件。

本次更新中，Cairo 将会支持完整的 Cairo-VM，其中的关键就在于中间表示层 Sierra。简单而言，Sierra 将作为 Cairo 语言编写的代码和其底层字节码之间「翻译层」，并且这种翻译将在确保安全性的基础上进行提速，而无需设置交易的执行状态，直接可根据当前状态开展证明。除此之外，StarkWare 的智能合约也将逐步过渡到完全的 Cairo 语言上去，以完成自身的语言标准的统一。

Cairo 和 Solidity 编写的智能合约之间的转换也将更为简易，以太坊客户端 Nethermind 的转译器 Warp 已经支持将 <a href="/price/uniswap-uni" target="_blank" class="blog_inner_link">Uniswap</a> V3 重写为 Cairo 代码。按照官方进度，Cairo 1.0 的编译器将在今年一季度面世，届时，将和 Starknet 进行更深度的融合，而借助 Rust 的语言特性，有望从底层提高执行速度，从而将其 TPS 抬升到日常可用的水平。

据官方 Regenesis（重生）计划，StarkNet 将在 2023 年一季度完全过渡到 Cairo 之上，结束目前的割裂状态，从而进入生态竞争的新发展阶段。但在目前公链格局中，Solidity（Vyper）占据了近 98% 的垄断地位，Cairo 仅占据不到 1% 的市场空间，基本上目前只有StarkWare能够支撑起运行。

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## SHARP 共享证明器及多样化数据可用性
导读：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用多说。Biteye 社区核心贡献者 Hankester 撰文介绍 StarkNet 技术特性及其生态内重点项目。

SHARP 即共享证明器 (SHARed Prover)，是 StarkEx 和 StarNet 生成零知识证明的 Prover。SHARP 可同时为 StarkEx 和 StarNet 生成有效性证明，因此可以聚合不同的 StarkEx 应用以及 StarkNet 上发生的交易，并在一个单一的 STARK 证明中证明，以此实现更快填满 STARK 证明的容量，从而提高交易处理速度和降低延迟。

Rollup 模式下，Prover 生成的证明被验证后，新状态获得有效性，状态的具体信息被写进主网，季数据可用性在链上。但主网拥有数据可用性将产生大量成本。因此 StarkNet 提出了将数据可用性转移到链下储存的方案 Validium，链上只保存被验证过的状态的哈希值。

该方案中，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，负责监督状态正确更新，并保留已处理数据的副本。当用户想要在新状态下提取 Layer2 资金时，需要 DAC 签名来提供具体的账本信息。Validium 能够大幅降低 Rollup 成本，但同时其牺牲了去中心化，适合用于非重要交易的数据可用性。

基于 Rollup 和 Validium 两种基础模式，StarkWare 还提供了 Volition 模式，让用户能够在交易层级从 Validium 和 Rollup 模式之间选择数据可用性的存储方式。用户可以在每个单笔交易中选择用 Validium 或 Rollup 模式进行保存。总结而言，StarkWare 提供的三种数据可用性（DA）模式可以让 dApp 和用户根据数据重要程度进行选择，团队称目前三种方式都已在生产中可用。但无论使用的哪一种 DA 模式，所有的交易有效性都会由 STARK 有效性证明保障。

## 工作原理
导读：StarkNet 的 Prover（证明器）即将开源，加密研究员 CryptoNerdCn 撰文带大家回顾一下 StarkNet 的开源堆栈。

Sequencer 负责管理和协调交易的执行顺序。Sequencer 可以认为是一个交易队列，它确保在同一个区块内的所有交易按照指定的顺序执行，并且确保没有交易被重复执行。Sequencer 还负责验证交易的合法性，并将其写入区块链。Prover 则负责生成关于 Sequence 执行轨迹有效性的加密证明。目前，这项工作是由单一的 Prover，即「Share Prover」或「SHARP」执行的。Verifier 位于 L1，用于验证 StarkNet Prover 产生证明的智能合约，如果运行成功，其将更新以太坊 L1 上的状态用于记录保存。

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导读：以太坊研究员 ChiHaoLu 撰文介绍了 StarkNet 的系统架构，并逐一对 Sequencer、Prover & Verifier 和 L1 Core Contract 的工作原理与流程进行了概述。此外，围绕社区讨论的中心化问题以及性能问题，ChiHaoLu 也给出了自己的见解。

StarkNet 的系统架构我认为有三个重点，Sequencer、Prover & Verifier 和 L1 Core Contract：1）StarkNet Sequencer：StarkNet 作为一个 Rollups 没有类似过往我们认识的矿工角色存在，但依旧需要一个角色来「验证交易」、「决定交易顺序」、「构建区块」，而负责这三者工作内容的人就是 Sequencer；

2）StarkNet Prover & Verifier：Prover 同样也是一个链下 Server，这个角色主要就是接收 Sequencer 执行完程式码产生的 trace，并且生产出相对应的 STARK proofs，然后交给 在L1 上的 Verifier Contract 验证，验证通过之后会注册 fact 供未来的 L1 StarkNet Core Contract 进行查询。Verifier Contract 会在 L1 上负责验证以上一切是否是合法的，他会接受 i nput 以及 STARK Proof 来决定。目前 StarkNet 中只有一个 Prover。

3）StarkNet L1 Core Contract：储存着 L2 上状态们的证明，当我们的 trace 经过 Prover 产生 proof 并且在 L1 Verifier Contract 验证之后，就会告诉 L1 Core Contract 这个「状态更新」是正确无误的。当 L1 Core Contract 透过 Verifier 知晓了此次的状态更新是合法后，Sequencer 就会在合约中更新 State Root。

## 代币经济模型及其影响
导读：StarkWare 表示未来将公布向用户发放代币的社区条款，它们将仅参考在公布日期之前发生的快照，并将根据当时可用的信息过滤和排除被其视为滥用和游戏化网络的使用。链捕手根据 StarkWare 博客对 StarkNet 代币经济模型进行了详细整理。

将代币作为 StarkNet 网络技术的一部分是必要的。奖励开发网络的社区成员的本地代币将推动生态系统达到使用非本地代币所不能达到的程度。此外，如果代币是非本地代币，其他生态系统做出的决策带来的经济冲击可能会影响 StarkNet 的服务及其用户和提供商。

StarkWare 已经在链下铸造了 100 亿个代币。需要注意的是：这些 StarkNet 代币不代表 StarkWare 的股权，也不提供 StarkWare 的任何参与权或授予 StarkWare 的任何索赔权。此外，代币的流通供应量将随着时间的推移而增加。具体分配是：17% 属于 StarkWare 投资者；32.9% 属于核心贡献者，包括 StarkWare 及其员工和顾问及 StarkNet 软件开发合作伙伴；StarkWare 向基金会授予 50.1%。

对于如何获得 StarkNet 代币，接收代币没有捷径。StarkNet 代币分配及其费用市场和新的铸币设计优先考虑核心基础设施和 dApp 的开发人员，以及为生态系统的安全和健康做出贡献的其他人。如果你是开发人员，并且已经为 StarkNet 基础设施或智能合约编写了软件，那么你可以期望通过协议自动接收代币。开发人员还可能因开发、测试和维护 StarkNet 协议的工作而获得代币赠款。如果你是终端用户，请使用 StarkNet，但只能在它满足你今天的需求时使用。

StarkNet 代币将成为运营网络（费用）、维护和保护网络（共识参与）以及决定其价值和战略目标（治理）的机制。1）交易费用：费用将仅使用原生 StarkNet 代币支付，但为了支持良好的用户体验，自动化和去中心化的链上机制将允许用户以 ETH 支付费用；2）质押：可能包括排序、在达到 L1 最终性之前达成临时 L2 共识、STARK 证明服务和数据可用性供应；3）治理：改进 StarkNet 提案将需要一个最低的代币持有阈值。

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导读：StarkNet 发币对 L2 赛道热门项目如 Arbitrum、<a href="/price/optimism-op" target="_blank" class="blog_inner_link">Optimism</a> 会产生什么影响？其他 L2 项目又可能做出哪些应对措施？会被迫提前发币参与竞争吗？StarkNet 如何解决以太坊以及 Optimistic Rollup 上的 MEV 问题？L2 的竞争格局将会有何改变？以太坊的地位会被削弱吗？加密研究员 Maxlion 带你一探究竟。

1）对 Arbitrum 的影响：OPR 的 <a href="/price/optimism-op" target="_blank" class="blog_inner_link">Optimism</a> 在 5 月 31 日公布代币计划，6 月 1 日执行代币空投，ZKR 的 StarkNet 在 7 月 13 日公布代币计划，Arbitrum 可能会加速其代币进程；2）对 <a href="/price/optimism-op" target="_blank" class="blog_inner_link">Optimism</a> 的影响：StarkNet 的发币与空投对 <a href="/price/optimism-op" target="_blank" class="blog_inner_link">Optimism</a> 生态影响有限。<a href="/price/optimism-op" target="_blank" class="blog_inner_link">Optimism</a> 背靠 EVM 生态以及既有的 DeFi 市场份额，StarkNet 短期难以撼动 <a href="/price/optimism-op" target="_blank" class="blog_inner_link">Optimism</a> 地位。与此同时，<a href="/price/optimism-op" target="_blank" class="blog_inner_link">Optimism</a> 相比 StarkNet 占据更大的 DeFi 市场。

但长期来看由于 OPR 固有的代币经济困境，<a href="/price/optimism-op" target="_blank" class="blog_inner_link">Optimism</a> 将持续依赖 MEVA（最大可提取价值拍卖）作为收入来源。而 StarkNet 的代币提案明确指出不将 MEVA 作为网络收入，并将推动排序器去中心化运营，逐步建立 PoS 机制，<a href="/price/optimism-op" target="_blank" class="blog_inner_link">Optimism</a> 的 MEVA 收入将落后于 StarkNet 的 PoS 收入，打破长期存在于 OPR 类项目中的 MEVA 困境。

StarkNet 的 PoS 创新使得 StarkNet 不仅领先于其他 OPR 项目，还将会挑战以太坊的地位。StarkNet 代币与 ETH 将会争夺 Gas 的结算价值。StarkNet 网络上的 Gas 由 StarkNet 代币支付，这会分流以太坊上的 Gas 收入。此外，当用户使用 StarkNet 上的程序并支付 Gas 时没有任何一个环节直接与以太坊主网有关，StarkNet 成了「网络前台」，截取了用户流量（尽管以太坊作为 L1 在背后默默工作）。

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## 生态版图
导读：在扩容技术的不断迭代和演化之外，StarkWare 的生态发展也在不断完善。ForesightNews 作者 Karen 汇总了 StarkWare 生态共近 50 个项目，其中包括基于 StarkNet 构建的 40 多个项目，几乎均匀地分布在基础设施、DeFi 和 NFT 游戏三个类别中，其中已有 10 多个项目构建在测试网上。

钱包：1）Argent 已经发布插件钱包 Argent X，这是第一个也是迄今为止唯一一个支持 StarkNet 的钱包；2）StarkWare 在去年 11 月底称，Ledger 正在开发一个原生的 StarkNet 应用；3）StarkWare 在去年 11 月底称，Torus 密钥管理解决方案已准备好支持 StarkNet。

跨链桥：1）Kubri 是一个允许将 ERC1155 NFT 从 StarkNet 迁移到以太坊上的 NFT 铸造平台和迁移桥，当前已上线 StarkNet 测试网；2）Qasr 是 StarkNet 上一个 Layer1 和 Layer2 间的 NFT 桥；3）跨 Rollup 桥 Orbiter Finance 表示正在增加对 StarkNet 的支持，目前支持 Goerli 测试网；4）Suez 允许用户将 ETH 迁移到 StarkNet 生态中，还提供 StarkNet 内转账和提款功能，但由于 StarkWare 的代币桥也即将上线测试网，因此 Suez 决定会逐步关闭其桥功能。

DeFi：1）JediSwap 是 StarkNet 上无需许可且可组合的 AMM 协议；2）mySwap 是 StarkNet 上的一个 AMM 协议，已上线 Starknet Goerli 测试网；3）ZigZag Exchange 是一个基于 ZK Rollup 的订单簿 DEX，最开始构建 zkSync 上，近期将 alpha 版本 Mammoth 池部署至 StarkNet Goerli 测试网；4）LayerSwap 是一个可以将加密货币从 CEX 桥接到 Layer2 的项目，目前已准备好在 StarkNet 上启动；5）Starkswap 也是基于 StarkNet 的 AMM 协议，将于今年第一季度在 StarkNet Alpha 测试网上启动；6）<a href="/price/aave-aave" target="_blank" class="blog_inner_link">Aave</a>：今年 2 月份，关于「<a href="/price/aave-aave" target="_blank" class="blog_inner_link">Aave</a> <> Starkware 第一阶段」的提案获得通过；7）zkLend 是建立在 StarkNet 上的 L2 货币市场协议；8）xBank 是一个基于 StarkNet 的、去中心化的非托管流动性市场协议；

NFT/游戏：1）Mint Square 当前在 StarkNet Goerli 测试网上支持 NFT 铸造；2）Oasis 是一个由 StarkNet 提供支持的 NFT 市场，已在 StarkNet 测试网上运行；3）briq 是一个由 briq 基本元素组成的 NFT 制作和可组合系统；4）Bitmap Box 是由 StarkNet 提供支持的链上积木游戏，目前上线测试网；5）Dope Wars 是一个受嘻哈文化启发的「边玩边赚」游戏元宇宙项目；6）GoL2 是一个基于康威生命游戏（Conway's Game of Life）的项目，已经在 StarkNet 测试网上上线；7）Influence 目前是一款以太坊上的太空策略游戏，目前正在向 StarkNet 过渡。

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导读：与传统 GameFi 不同，StarkNet 链游有强烈的全链特色。StarkNet 中文撰文对 StarkNet 及全链理念进行了分析，随后盘点了 StarkNet 链游基础设施及能够代表 StarkNet 全链理念的十一个游戏项目。

链游基础设施：1）MatchBoxDAO：是一个生态系统 DAO，支持为链上游戏构建开发工具、基础设施和基础构件的开发人员；2）Cartridge ：StarkNet 生态链游集成平台，类似 Web2 中的 Steam，目前正处于开发阶段；3）Briq：允许任何人在 Starknet 上创建 NFT；4）Aspect：StarkNet 生态 NFT 市场，已上线主网。

链游：1）Isaac：StarkNet 首个全链游戏，基于「三体」小说设定的，多人在线的物理模拟游戏；2）CarseDAO：致力于成为游戏投票标准，制定了一个全链游戏通过合约实现治理流程的基本机制；3）GoL2：StarkNet 生态生命游戏，目前正在开发中；4）Loot Realms：大型多人、链上可组合的策略类游戏生态，灵感来自于 Loot，玩法类似于 Web2 的军事沙盘游戏如 EVE、率土之滨等；5）Imperium Wars：融合卡牌、外交、军事、经济元素的沙盘策略类游戏；6）Redline：基于 UE5 模型，融合机器人、赛车、工程元素的，深度战略和剧情游戏；7）Eykar：融合了多人在线、角色扮演等元素的战争沙盘游戏，和 Imperium 较为类似；8）NoGame：太空主题 MMORPG，行星是 NFT ，资源是 ERC20 代币；9）Influence：设置在 Adalia 系统小行星带中的太空战略沙盒 MMO；10）Dope Wars：DAO 管理游戏，HipHop 风的 P2E 元宇宙项目。

导读：StarkNet 社区一直在努力解决以太坊可扩展性和用户体验差的问题。过去两年里，StarkNet 利用 STARK 有效性 Rollop 的力量突破了 L2 性能、机密性和可扩展性的界限。目前已经有超过 221 个项目建立在 StarkNet 上。StarknetEco 研究员黑米以开发者、艺术家和玩家为主题对建立在 StarkNet 之上的创新项目进行了介绍。中文版本由白泽研究院编译发布。

开发者：OnlyDust：是一个将开发者与 StarkNet 生态系统中的开源项目联系起来的平台，使开发者能够帮助 Kakarot、DevNet 和 Starknet.js 等有意义的项目，并根据他们的贡献价值每周获得报酬。

艺术家：1）Briq：已经为艺术家构建了一个可组合性系统，使用被称为 briqs 的 ERC-1155 代币来构建作品，艺术家可以直接出售、出借、转让他们的作品，或者允许购买者拆解他们的作品以创造全新的东西；2）Pxls：是一项创建链上协作艺术品的实验，围绕 400 个「pxl」NFT 的集合构建。

玩家：1）Realms：大型多人在线游戏 (MMO)，玩家可以在其中建立帝国、掠夺资源和抢占遗迹。该游戏是开源的，且完全在 StarkNet 链上运行；2）Influence：3D 太空战略沙盒 MMO，采用第三人称游戏方式，允许玩家控制飞船和设施、殖民小行星、参与战斗、开发建筑、创建社区并扩大他们在宇宙中的影响力；3）Cartridge：可以帮助玩家发现、探索游戏，同时管理他们的链上资产、代币和声誉。借助 Cartridge，开发者可以轻松创建加密游戏，提供无缝的用户体验。

## StarkWare 提出的 Layer3 概念：有什么可能性及意义？
导读：L3 与 L2 相关，就像 L2 与 L1 相关一样。只要 L2 能够支持验证者智能合约，L3 就可以使用有效性证明来实现。也就是说，如果每一层的成本降低 1000 倍，那么 L3 的成本可以比 L1 降低 1,000,000 倍的同时仍然保留 L1 的安全性。StarkWare 撰文概述 Layer3 解决方案的优势，中文版本由链捕手编译发布。

L3 的主要优点：1）利用递归证明的乘法效应实现超可扩展性；2）由技术堆栈的应用程序设计者更好地控制，包括更具确定性的性能和成本、自定义数据可用性模型及更快的功能和技术速度；3）隐私性，例如零知识证明应用于公共 L2 上的隐私保护交易；4）更便宜/更简单的 L2-L3 互操作性；5）更便宜/更简单的 L3-L3 互操作性；6）L3 作为 L2 的「<a href="/price/kusama-ksm" target="_blank" class="blog_inner_link">Kusama</a>」网络，在 L2 或 L3 上向公众提供之前，新的创新可能会在 L3 上进行测试。

分层生态系统的 L3 包括：1）具有 Validium 数据可用性的 StarkNet；2）为更好的应用程序性能而定制的特定于应用程序的 StarkNet 系统；3）StarkEx 系统（例如服务 <a href="/price/dydx-dydx" target="_blank" class="blog_inner_link">dYdX</a>、Sorare、Immutable 和 DeversiFi 的系统）具有 Validium 或 Rollup 数据可用性，立即为 StarkNet 带来久经考验的可扩展性优势；4）隐私 StarkNet 实例允许隐私保护交易，而无需将它们包含在公共 StarkNet 中。

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导读：Layer2 并不是一种接近完美的解决方案，其中的缺陷也十分明显，包括有限的可拓展性、倒退的可组合性以及割裂的流动性。但对于未来某些可能需要高度定制化的应用场景，最好由一个新的独立层提供服务，这便是 Layer3 概念的由来。

StarkNet 提出的 Layer3 的主要优点，除了利用递归证明的乘法效应实现超可扩展性外，其另一项优势便是可以由技术堆栈的应用程序设计者更好地进行控制。进一步讲，如果 Layer3 可以成功应用，那么隐私功能或许可以真正意义上的应用于普通交易，众所周知，区块链上的隐私保护技术如零知识证明等需要的计算速率和信息交换量是目前的基础设施无法支持的。如果将隐私计算功能拉到 Layer3 上，其强大的扩展性便使 Layer2 上的隐私保护交易成为可能。

再者，Layer2 被诟病的互操作性与可组合性的倒退可以由 Layer3 进行一定程度的弥补。目前在 Layer1 和 Layer2、Layer2 之间使用的跨链通道非常低效昂贵。所以将层级间与同层间的组合操作平移至 Layer3 可能是一个不错的选择，而且更易于实施。因为定制化的 Layer3 是通过 Layer2 而不是 Layer1 进行互操作，这显然会更便宜。

而除了 StarkNet，还有其他致力于超越目前 Layer2 易用性的方向，例如 Celestia 的数据可用性模块。这是一个与 Layer3 逻辑有共通点的方向，其主要原理是在 Layer1 与 Layer2 中间划拨出一个专门解决数据可用性的层级，与 Layer3 不同的是，Celestia 在 Layer1 与 Layer2 之间插了数据可用层：Celestia 的节点既不运行智能合约，也不去验证区块内的数据，它只负责做数据可用证明。Celestia的另一个特点是其将自己设计成一个类似模块化的插件，类似云服务，可以和现有的各种Rollup方案结合。

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导读：如果我们可以构建一个 Layer 2 协议锚定到 Layer 1，以实现其安全性以及增加其可扩展性为主要目的，那么我们就可以通过构建一个「锚定到 Layer 2 以实现安全性，并在其之上增加更多可扩展性」的 Layer 3 协议来扩大其规模?

StarkWare 在他们关于 Layer 3s 的帖子中提出了 Layer3 的三个愿景：1）L2 用于扩容，L3 用于定制功能，例如隐私；2）L2 用于通用扩容，L3 用于可定制化扩容；3）L2 用于无信任扩展（rollups），L3 用于弱信任扩展（validiums）。在我看来，这三个愿景基本上是合理的。但也存在一个问题：三层结构是实现这些目标的正确方法吗？ 将验证、隐私系统和定制环境锚定到 L2 而不是仅仅锚定到 L1 有什么意义？

三层模型优于两层模型的一个可能论点是：三层模型允许整个子生态系统存在于单个 Rollup 中，这允许该生态系统内的跨域操作可以非常便宜地发生，而无需通过昂贵的 L1 完成。但事实证明，即使在两个 L2s 甚至 L3s 之间，存款与取款也可以非常便宜。此外，L3 虽然可以帮助解决 Rollups 和 validiums 之间确认时间与固定成本的权衡，但这个问题也可以通过 ERC-4337 聚合验证启发的策略解决。

到底什么是「Layer」？或许理想的 Rollups 和 ZK Rollups 是 L2，但验证、证明聚合方案、ERC 4337、链上隐私系统和 Solidity 其中一些可称为 L3 ，但可能不是全部。无论如何，现在确定定义似乎还为时过早，而多汇总生态系统的架构远非一成不变，大多数讨论仅在理论上进行。

导读：思考 Layer3 的可行性是很有必要的，因为有太多的 dApp 更适合成为一条链而不是智能合约，因此 Layer3 技术很有可能会为区块链开辟一个新空间，就像 Rollups 技术一样。但这还需要时间。

一个 dApp 想要成为一条区块链，可以有以下几种选项：1）开发一个 Rollup，但是费用过高；2）选择 Cosmos、<a href="/price/polkadot-dot" target="_blank" class="blog_inner_link">Polkadot</a> 或 <a href="/price/avalanche-avax" target="_blank" class="blog_inner_link">Avalanche</a>，但是会失去以太坊的生态及安全性；3）自己开发一个 Layer 1 区块链。对比三种情况后，我们得出以下结论：1）难度上：Alt-L1 > Rollup > Cosmos；2）安全性：Rollup > Cosmos > Alt-L1；3）生态/用户：Rollup > Cosmos > Alt-L1；4）主权：Alt-L1 > Cosmos > Rollup。

那么，作为一个 dApp，如何在不只做一个合约的情况下继承以太坊生态呢？或许可以利用 L3 SDK 开发一个应用专用的 Rollup（application-specific rollup），即 Layer 3。与 Layer2 适合通用拓展，Layer 3 则更适合那些特定用途的应用。此前以太坊创始人 Vitalik 撰写的关于 Layer3 的文章提及到了 Layer3 存在的合理的三种类型：1）自定义功能；2）特定用途的应用（自定义拓展性）；3）不同的安全假设（自定义安全性）。

导读：在过去几年的加密货币发展中，Layer 范式一直在变化。近期，Vitalik 强调了 Layer3 的意义，可以优化和改善网络。但是，随着大量多链解决方案的出现，L3 能与目前的 L2 和 L1 竞争吗？现有的 L2 还没有解决区块链的三难困境。加密研究院 Jonathan 撰文探讨了 L3 是否真的能解决这个近十年的问题。（中文版本由星球日报编译发布）

StarkWare 目前的版本使用了不同目的的层。本质上，如果 Rollup 将数据压缩 8 倍，那么在 Rollup 之上的 Rollup 将数据压缩 64 倍。Vitalik 以 Starkware 的 L3 为例提出 3 个「L3 愿景」，再次强调 L2 和 L3 需要具有不同的目的。包括：1）L2 用于扩展，而 L3 用于隐私等定制功能；2）L2 用于通用扩展，而 L3 用于可定制化扩展；3）L2 用于无信任扩展（ rollup），而 L3 用于弱信任扩展（validiums）。

L3 真的比 L2 效率更高吗？我认为是的，它比现有的 L2 模型更便宜。可以在 L2 和 L3 之间进行存取款，而无需与底层链（L1）交互。这意味着可以在 L2 之间转移代币，而无需返回主链或 L1。L3 可以解决等待窗口的问题，因为 zK-Rollup 中的 zK-Rollup 将大大降低近 20 倍的成本，这意味着交易可以以快速发送，同时仍然保持高度的安全性。然而如果需求仍然很低，可能会产生问题，但我们可以通过在 L3 之上添加另一个层（L4）来优化它。如果我们将 L3 用于定制交易，可以创建 L4 作为仅在流量减弱时使用的一次性层。

总而言之，将同一层叠加在自己之上的 L3 扩展解决方案是行不通的。L2 利用底层 L1 的安全性，同时提高性能；L3 可以通过实现“自定义扩展”来扩展当前区块链的能力；结合新的编程语言，L3 可能是推动大规模采用的真正因素。虽然 Rollup 可能不是最佳解决方案，但利用其技术，可有助于改善任何区块链网络的整体功能。

导读：简单来说 Layer3 希望在 Layer2 的基础上完成更加定制化的设计，解决目前 Layer2 无法实现或实现起来比较困难的功能，从而进一步降低成本，提升效率。Foresight Ventures 作者 Yihan Xu 对 StarkWare 提出的多层网络结构图及其相关设计思路进行了进一步的分析总结，以帮助大家理清思路。

Layer2 作为 general purpose 的扩容解决方案，那么对于 Layer3 的设计可以放下单纯的扩容，去定制化地做一些 Layer2 无法轻易实现的功能，比如 privacy；Layer2 中 ZK-rollup 设计考虑了通用和兼容性，为整个生态提供一种通用的扩容解决方案。因此在 ZK(E)VM 的设计上或多或少牺牲了 ZK-friendly。那么 Layer3 可以针对不同应用做进一步扩容；Layer2 中 ZK-rollup 在扩容的同时需要保证 Data Availability，在 cost 上做了妥协。因此，Layer3 可以用于低成本扩容，为不同开发者提供更多扩容方案，比如 Validium 就是一个很好的选择。

Layer3 的价值 4 个字概括就是「降本提效」。成本方面，在 Layer2 的基础上 Layer3 有明显提升，将 confirmation time 从 12s 延长到 1h 并没有带来显著的 gas 收益。同时 Layer3 的设计几乎可以在一个较短的 confirmation time 内（12s）达到当前 Layer2 花费一小时 confirmation 的 gas 成本。在保证用户体验的前提下极大降低了成本。效率方面，Layer3 的思路就是定制化扩容、app-specific scaling，因此，ZK-rollup 生成 proof 这部分额外花费的时间会得到最大程度的优化，此外，Layer3 的设计可以将跨链的交易成本降低基础上保证效率。相比于二层网络结构，无需经过 Layer1。

对 Layer3 未来的思考：1）二层网络是当前的最佳解决方案，但我相信多层网络结构一定会成为未来趋势；2）基于现在大家对 Layer3 的设想，ZK 相关技术对 Layer3 会起到极大的推动作用，并且未来 Layer3 的底层技术很可能离不开 ZK，甚至基于 ZK。因此，在 ZK 领域的探索对 Layer3 的发展非常重要；3）Layer3 的概念处于早期阶段，未来一切皆有可能！但本质上 Layer3 的出现会是成本和效率驱动的。Layer3 的出现不会改变 Layer2 作为 general purpose scaling 的格局，而是在 Layer2 的基础上做更加定制化的事情；4）Layer3 的发展离不开扎实的 Layer2。持续推进现在 Layer2 的生态繁荣和底层技术进展仍然是高优先级的。

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