Starknet 万字研报:蓄势待发 长期主义者的跬步千里

访客 by:访客 分类:财经资讯 时间:2024/05/19 阅读:44 评论:0

相比于web3世界里其它喧嚣的叙事,ZK赛道在很长时间里一直代表着漫长枯燥但意义非凡的基础建设。

Starknet 万字研报:蓄势待发 长期主义者的跬步千里

仿佛一场艰难的修行,里面的人艰难求索,外面的人雾里看花。

不过可喜的是,近两年ZK的发展速度远超预期,ZK Rollup双雄ZkSync和Starknet在性能和费用上都实现了巨大的进步。

以太坊EIP-4844升级后,ZK Rollup在与OP Rollup的竞争格局中也逐渐走强。

更令人振奋的是,曾经的竞争对手StarkWare与Polygon Labs合作,升级了一直代表ZK前沿实力的STARK协议,正式推出Circle STARK,为ZK证明能力带来了又一次飞跃。

如果你已经阅读了去年的文章(L2 Summer 将至?一文掌握 StarkNet 技术原理及生态),想要更深入了解Starknet背后奇妙的ZK证明过程,但又碍于各种令人生畏的数学公式和错综复杂的技术流派,那么不妨跟随这篇文章来了解一些关于ZK的关键问题。

我们会尝试避开恼人的数学部分,并在此基础上讨论Starknet的技术优势,尤其是近期发布的重大突破。

首先从ZK开始

ZK是一个标签,也是零知识证明系统(Zero Knowledge Proof Systems)的缩写。

作为当下显学,ZK证明像个神秘传说——在不泄露任何额外的信息的前提下,证明某个事实。

这么理想化的目标要如何实现呢?这里我们需要类比一个做过学生都熟悉的情景。

通常,一个学生想要证明自己学业优秀,最简洁的办法便是出示成绩单。在保证考试系统有效、公正的基础上,一份加权成绩达到A的成绩单往往可以为学生的学业水平背书,而无需展示任何具体的学业内容。

ZK证明的过程也很类似,简单来说,它的核心成员有两个部分:证明器(Prover)和验证器(Verifier)。

证明器就像学校的考试系统,有一套固定的流程,为学生生成成绩单,作为学生学术能力的证明,并呈递给作为验证器的家长/公司,家长/公司通过成绩单来验证学生的能力水平。

这里我们可以看出,整个证明过程中最艰难的部分便是证明器生成证明的过程。在具体的ZK证明中,它可以分成两个部分——算术化和多项式承诺。

1.1 算术化

算术化,就是把复杂的证明问题转换成代数问题,具体地,就是把我们想要证明的见证(Witness),转换成一组多项式约束(Polynomial Constrains)。这就类似于我们把学生的学术能力,通过考试,转化成一组分数成绩。

Witness:见证,是我们通常所说的链下计算的原始数据,包括交易数据、账户状态数据、中间计算结果等,是我们用来证明交易有效性,但又不想公开的隐私数据。

Polynomial Constrains:多项式约束。在ZK证明过程中要做的,就是把复杂问题转化成数学问题,而数学证明方式最关键的一环,就是要找到一个多项式,并最终证明自己的确找到了。多项式约束,就是指这个多项式需要满足的条件。

1.2 多项式承诺

多项式承诺,则是在具体的数学证明中,证明自己找到了一个多项式(Polynomial),满足上一步算术化所生成的所有约束条件。

如果多项式证明有效,那么数学证明成功,代表我们想要证明的问题成立。这个过程类似于我们最后得出一个加权平均分或者成绩单,能够保证学生的成绩全是A,进而证明学生的学术能力优秀。

不过也许你会质疑,现实生活中,一张成绩单往往并不能准确地表达一个人的学术能力,因为我们人类的考试系统中还是存在太多的漏洞和不可控。

而在ZK的世界里,借助是非分明的数学和公开透明的程序,这个愿望正在得以实现(正如智能合约和区块链保障了公正透明一样)。

SNARK vs STARK

SNARK和STARK是目前两种最常用的ZK证明协议,也分别是ZkSync和Starknet所使用的底层协议。

因为相似的名称和赛道常常被拿来对比。不过在对比之前我们不妨先引入两个人物,从发展史的角度更好地去了解这两个协议所构建的ZK证明系统。

2.1 Groth与SNARK

Jens Groth是UCL计算机系的一位教授(现已是荣誉教授,目前担任Nexus的首席科学家,zkVM方向)。

此人从2009年开始,年年高产,发表多篇零知识相关的文章,我们在ZK领域常常听到的Groth09、Groth10等等就是由他的名字和发表年份组成的。

(注:通常由于论文的名字又长又拗口,学界会用名字+年份的方式,缩写指代一些重要的论文,比较常见的如奠定STARK基础的BBHR18、Zcash使用的PGHR13,都是由几位作者的首字母组合在一起,再加上年份组成的。像Groth这种一人全名独占,还能够连续编年的,实数罕见。)

要论其中最著名的有二:

【Groth10】Short Pairing-based Non-interactive Zero-Knowledge Arguments,提出了完整的非交互式证明方案,被认为是SNARK的理论先驱。

【Groth16】On the Size of Pairing-based Non-interactive Arguments,在Groth10的基础上,精简证明尺寸,提升验证效率,至今仍被广泛应用。

正是在Gorth的研究基础上,SNARK得以发展完善。

SNARK,全称为 Succinct Non-interactive Argument of Knowledge,是一种简洁的零知识证明系统,它极强的可用性,使得ZK迅速应用在加密货币领域。

2.2 Eli Ben-Sasson 与 STARK

值得一提的是,第一个将SNARK应用于加密货币的协议Zerocash,它的联合创始人正是Eli Ben-Sasson——后来的StarkWare的联合创始人,也是STARK的发明者之一。

不仅如此,早年间的Eli Ben-Sasson积极推动SNARK协议的落地,并在13、14年接连发表论文,提出并优化SNARK的构造,提升了实用性和高效性,帮助SNARK真正得到广泛的关注和应用。

不过也许是太过了解SNARK面临的困境,2018年,Eli Ben-Sasson等人发表【BBHR18】Scalable, transparent, and post-quantum secure computational integrity,STARKs证明系统被正式提出,也为ZK Rollup提出更加完善的解决方案。

STARK——Scalable Transparent Argument of Knowledge,在大批量证明时具有优势,且整个证明过程透明,无需依赖信任的第三方,具有抗量子攻击级别的安全性。

(注:需要声明的是,虽然英雄史诗的故事总是脍炙人口,但任何一件成就都不是靠一个人力挽狂澜得来的。相反,无论SNARK还是STARK,都是无数科学家共同努力的结果。我们拎出单个人物出来讲,仅仅是为了从一个侧面为这段ZK关键发展史提高生动性。就算牛人如Groth,他的论文也要建立在KZG等人(Aniket Kate、Gregory Zaverucha、Ian Goldberg )的研究成果上才能得以实现,而提出STARK的作者们,更是个个身怀绝技,日后我们可以持续深扒。)

2.3 SNARK vs STARK

那么让Eli Ben-Sasso痛下决心另起炉灶的原因是什么呢?SNARK又面临哪些困境呢?

2.3.1 透明性

在回答上面的问题之前,我们可能要先回答另一个问题:在加密领域,什么最贵?

中本聪给出的答案是——信任。

SNARK恰好踩中了这个雷区。SNARK在进行多项式承诺时,采用了KZG的方法,而KZG承诺需要一个可信设置(Trusted Setup)来生成一串公共参考字符串 (Common Reference String, CRS),进而生成证明和验证过程中的密钥。

回到我们那个成绩单的例子,家长或者公司之所以看到一个A的平均成绩,就可以判断学生学术水平优秀,是因为我们共同认可学术能力从高到低的排序是A、B、C、D。只有在这个标准下,A的成绩才有意义。

但如果学校的评分系统被黑,学术能力的排序变成了C、A、B、D呢?原本拿C的学生就会被当成优等生被优先考虑。这就造成了误判。

由此我们可以看出,这个被大家共同认可的标准的安全性至关重要。而在遵从黑暗森林法则的加密世界里,这个Trusted Setup就成了巨大的隐患。

明知如此,为什么SNARK还要坚持使用KZG方法呢?这是因为使用KZG得到的最终证明的尺寸太小了。还记得SNARK中的“S”代表什么吗?Succient(简洁)!

小尺寸的诱惑太大了,尤其是在以太坊坎昆升级之前,精简的证明尺寸为SNARK带来更好的实用性和高效性,在很长一段时间里被更多的项目所接受。所以说处处都是trade off。

说回来STARK,为了啃下Non-Trusted这块硬骨头,STARK采用了FRI(Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs)的方法来进行多项式承诺。

具体来说,FRI方法将多项式进行 Reed Solomon编码,以Merkle树的形式储存,并通过Oracle完成验证器和证明器之间的多轮交互,由此实现了可验证性和透明性(transparent,STARK中的“T”)。

(注:需要注意的是,这里的Oracle并不是我们在web3世界中常见的中心化或者半中心化的预言机,而是由验证器和证明器根据协议规则,在本地模拟出来的一个去中心化的虚拟实体,是一种交互证明机制。)

如果还要类比成绩单的例子,我们可以把STARK系统的多项式承诺过程看成是一个构建在链上的评分系统,通过区块链技术保证了整个系统的公正和透明。

此外,STARK证明中,验证器和证明器还可以通过使用一个公共的随机信标(Random Beacon)来模拟交互过程,并最终打包成一个完整的证明,实现非交互式证明,获得更好的可用性和异步性。

2.3.2 可拓展性

STARK的进步还表现在处理大规模复杂运算问题上的通用性和灵活性,以及它的平均证明尺寸会随着证明规模扩大而降低,形成网络效应,即“S”所代表的Scalable。

不同于SNARK采用以R1CS为代表的电路计算方式进行算术化,需要针对不同问题重新设计电路,STARK采用AIR(Algebraic Intermediate Representation )的方法,是一种通用的机器计算方式,通过状态转换方程链接不同状态,几乎可以将任意计算问题抽象成一组多项式约束。

同时,由于STARK使用的FRI方法生成多项式证明时,采用了递归的结构逐渐降低多项式的次数,使得证明尺寸的增长远远慢于问题规模的增长(对数级别)。因此在处理大规模运算时具有显著的优势。

回到成绩和考试的例子中,如果我们算术化的过程比作考试,那么SNARK和STARK就分别像传统试卷和机考。

短期或者对于一所小学校来说,传统试卷便宜迅速,机考则要在软件和硬件方面做准备,看起来昂贵又麻烦。

但对于全球性成规模的考试机构来说,一台电脑可以进行不同种类不同级别的考试,题库的丰富度和随机性不再需要老师为每一次考试出题,节约了大量人力。

从长期看,随着考试人数的累积,软硬件的投入成本也会被大幅摊薄。

2.3.3 抗量子攻击

除了“S”和“T”的成就,STARK还通过使用抗量子的哈希函数(如Rescue哈希,一般认为是后量子安全的,而传统的SHA-256哈希函数则被认为可能在量子计算中表现脆弱)、安全性代数问题(证明器需要证明的一些复杂代数问题,目前认为是量子计算机上也难以解决的)等方式,实现了抗量子攻击性。

Circle STARK不止于此

讲到这里,我们不难发现SNARK是一个必不可少的短期内快速可行的解决方案。

但把时间拉长,随着交易量的增长,计算复杂度的爆发,以及人们越来越清醒的意识到,信任,实际上是加密领域最昂贵的奢侈品时,STARK的优越性会越来越凸显。

这一点目前在工业界也逐渐显露。使用SNARKs的头部应用ZkSync推出的Boojum版本,就已开始探索由SNARK向STARK的逐渐转变。

而以会整活著称的Polygon,也早早转向STARK,今年升级的证明系统Plonky3,便是基于Polygon Labs与StarkWare的最新共同研发的Circle STARK。

Circle STARK是基于STARK更新的新一代ZK证明协议,由于巧妙的引入了圆曲线(Circle Curve),成功的将小素数域M31应用到了证明系统中,促使证明效率大幅提升。

在ZK证明系统中,素数域扮演着至关重要的角色。正是在素数域上进行运算,证明才得以实现。

素数域的选择代表着效率和安全性的平衡。素数域越小,所需的运算量越小,效率越高。

另一方面,大的素数域通常代表着更高级别的安全性,这也是为什么过去STARK和SNARK都采用大素数域的原因。

而Circle STARK的创新性就表现在,通过结合圆曲线的特殊结合使用了M31这种小素数域,在提升证明效率的同时,成功保障了后量子安全性。

StarkWare方面目前推出并开源了基于Circle STARK的新一代证明器Stwo,预计Stwo的证明效率将达到初代证明器Stone的100倍。

Stwo将与高级Cario完全兼容,当前基于Stone证明器的Starknet Pover (SHARP Prover),未来也将使用Stwo。届时Starknet生态的开发者和用户将直接受益于Stwo带来的性能提升,而无需进行任何操作。

除了提升证明速度,Polygon的联合创始人Brendan Farmer 还提到,Circle STARK 的应用,最終将显著降低费用,并扩展到更多应用证明。

Eli Ben-Sasson 更是乐观表示,Circle STARK的推出可以视为一个重要的里程碑,最高效的证明系统将会在不远的未来面世,更多的突破和改进也将持续进行。

Starknet持续发力,提升性能

通过上面的分析,我们可以很清楚的看到,STARK证明系统和它的最新升级版本Circle STARK是当之无愧的前沿力量和明日之星,作为StarkWare亲儿子的Starknet在ZK Rollup的道路上更是前途无量。

但也许是好事多磨,Starknet却在很长一段时间里饱受争议。原因无他,体验和费用。

不过还好,通过StarkWare的持续努力,这些问题正在逐一变成了历史。下面我们将回顾一下Starknet近期的几次重要升级成果,以及根据路线图规划的进一步动作。

4.1 V0.12

Starknet Alpha v0.12.0代号量子跃迁,于2023年7月上线主网。这次优化的重点是提升网络性能和优化用户体验。

吞吐量和延迟一般被视为衡量网络性能的标准。通过优化排序器Rust化和升级Cario语言,Starknet的区块执行时间显著降低,吞吐量从 v0.11.0 版本的3万 CSPS( Cairo steps per second ,每秒Cario步数)飙升至22 万 CSPS,性能得到了极大提高。

一直广受诟病的交互体验问题也得到了解决,曾经为了等待主网确认而平均长达20分钟pending状态将成为历史。

用户端在Layer 2 确认完成后,就算交易成功,因此交易时间缩短到10秒左右,体验大大提升。

这次被视为里程碑式的升级帮助Starknet的TVL成功突破了1亿美元,单周涨幅超过43%。

4.2 V0.13

2024 年1月上线的 v0.13.0 版本扩大了区块尺寸,计算成本大幅降低 50%,数据可用性成本降低 25%。

V0.13.1 提前部署了对以太坊 EIP-4844 的支持,因此Starknet在坎昆升级后的几小时内就启用了 blob 功能,并成为第一个大幅降低用户手续费的 L2。

在今年接下来的时间里,按照路线图计划,V0.13.2 将支持交易并行化,可以同时处理更多交易,提升网络吞吐量和降低延迟。

V0.13.3将把Cairo Native 集成到Starknet排序器中,进一步提升排序器的性能。届时网络速度会进一步加速。

4.3 V0.14以及后续升级计划

根据路线图,预计备受期待的Volition将在V.0.14.0 升级中上线。

目前以太坊上的数据可用性存储(Data Avaliablity, DA)消耗了Starknet网络上绝大多数gas费用,因此降低以太坊上的DA存储是降低费用的关键。

Volition可以允许开发者选择将一部分数据存储在Starknet L2上,最终把这部分数据的状态根(root)提交到以太坊L1。通过这种方式,大大降低L1的DA存储成本,进一步达到降低费用的目的。

V.0.14.0 版本还计划采用应用递归(Applicative Recursion)的方式,一次批量处理多个区块的的L1 足迹(Layer 1 footprint,是在以太坊上为支持Starknet运行而需要存储和处理的数据和计算任务)进而降低费用成本。

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

目前starknet的每个区块都有一个专有证明,每个区块都需要在以太坊上花费一笔固定的运营成本,因此网络常常要积攒足够的交易量来分担区块成本,才会打包一个区块。

这就导致了出块时间的不确定和区块成本利用效率的低效。有了应用递归之后,验证器可以将几个区块一起打包证明,即缩短了区块时间,又分担了费用成本。

此外Starknet还将在技术上探索更多的DA压缩方案,以达到削减成本的作用。

生态建设

5.1 现况

随着性能的稳步提升和费用的持续降低,Starknet上的生态格局目前已趋于完善。

基础设施上,钱包项目Agent X和Braavos作为自托管的智能钱包,不仅保证了安全性,还适配了starknet原生的账户抽象,作为web3世界的入口,给用户带来了良好的交互体验。

跨链桥方面既有原生的StarkGate坐镇,又有专注跨链桥的项目方Orbiter Finance、MiniBridge和rhino.fi加入。

DID的头部项目Starknet.id承担了ENS在以太坊上的角色,支持用户铸造NFT作为Starknet链上身份和通行证。

传统的红海Defi方面,目前Starknet上也成长出Nostra、Ekubo、zkLend、ZKX、Carmine Options等头部项目,在迅速占领Dex、质押、借贷、合约重点板块业务的同时,各家Defi项目也都在产品上努力推陈出新。

比如ZKX采用游戏化的交互以及DAO的治理形态,打造了一个独特的自治永续合约交易所;

Ekubo推出单例设计使用一个合约管理所有资金池,帮助用户减少交易摩擦成本;

mySwap的一键再平衡功能,在市场波动过大时,可以有效降低无常损失等,都为生态注入了更多的活力。

Gamefi是Starknet官方寄予厚望的板块,除了头部项目Loot生态以Realms为代表的战略类全链游戏外,还有街头风格的Dope Wars、星际探索为背景的战略游戏Influence,以及由Starknet原生团队打造的基于物理知识的Topology,堪称Starknet上全链游戏的四大天王。

此外Socialfi上出现了xfam.tech,类似于此前大热的friend.tech,填补了社交领域的空白。

自从今年年初$STRK空投发币以来,Starknet上的活跃度明显提高。不止如此,生态内的项目如zkLend、Ekubo和ZKX都已相继发布原生代币$ZEND、$EKUBO和$ZKX ;

生态龙头Nostra Finance也发布了Starknet上第一个原生USD稳定币$UNO以及质押$STRK获得的$NSTSTRK。

多层次的代币发放无疑是Starknet生态的一剂强心针,到今年上半年,Starknet生态的数据总体表现不错。

不过在如今Layer1、Layer2众神混战的时刻,想要保证持续的生命力,还需要产品和技术上的双重创新,打造出真正的爆款应用,链上活力才能稳步再上一个台阶。

这背后除了官方团队,还需要的是开发者社区的持续发力,这也是Starknet团队一直以来极度开发者友好,甚至在空投中给出史无前例的开发者奖励的原因之一。

5.2 挑战和选择

前面我们说过,STARK从一开始就是为了安全的大规模复杂证明而生的,一脉相承的Starknet也是如此。

为了实现这个宏大又纯粹的目标,许多努力就在所难免,Cairo语言就是其一。

(注:Cairo语言是StarkWare专门为STARK证明系统设计的编程语言,能够高效生成证明,优化链下计算,有效的弥补了Solidity在执行证明上的局限性。)

不同于其它Layer 2使用Solidity进行智能合约的开发,开发者在Starknet上必须使用原生的Cairo语言进行开发,这就直接给开发者增加了学习成本和准入门槛。

另一方面,由于Cairo VM与EVM并不兼容,许多以太坊上的成熟项目不能直接迁移到Starknet上,这也造成了Starknet虽然作为一条以太坊Layer2, 但却很难享受到大生态的红利。

目前Starknet链上超过90%的dApp都是链原生的,项目开发成本不可谓不大。

当此窘境,Starknet的选择,我们可以从Eli Ben-Sasson年初的文章《固守还是坚持》中找到答案。

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

文章引用了“骑虎难下”的典故,表示如果牺牲安全去追求短期内漂亮的性能表现,就像坐在一只飞奔的老虎上后患无穷。

作为坚守技术的真正信仰者,也绝不会将二流技术套上一流的包装进行贩卖。

Starknet想做的,是真正的证明,可以经得起滔天数据和黑暗森林的证明。而对证明的坚守,就是对安全性的坚守。

为了坚守,Starknet上的开发者激励措施十分丰富,除了黑客松等社区活动外,近期还推出了真金白银的种子资助计划(Seed Grand Program),入选团队将可获得高达2.5万美金USDC的非稀释资助奖励,用以支持其在Starknet上的生态建设。

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

专门针对游戏板块,目前基金会的游戏助力试点计划(The Propulsion Pilot Program),将选择多达20款游戏,根据他们在Starknet主网的Gas消耗情况进行资助奖励,每款游戏最多可获得100万美金的奖励。

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

此外,与Starknet达成深度战略合作的以太坊客户端开发团队Nethermind,也同时发布了总额100万美金的Starknet资助计划(Starknet Grand Program),单个项目可获得最高25万美金资助,并获得Nethermind团队的技术支持。

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

Starknet也正从两方面着手努力打通与以太坊之间的壁垒。一边是由Nethermind开发的Warp项目,致力于将Solidity代码转化为Cairo代码,在高级语言层面实现兼容性。

另一边由StarkWare团队成员开发的Kakarot zkEVM的方案,以Cairo模拟EVM的环境,尝试创建一个可证明的EVM。项目目前仍在开发中。

5.3 未来

在StarkWare的努力下,目前Cairo的开发者社区正在不断壮大,随着开发者社区的繁荣,生态也将孵化出更多优秀的产品和工具,进一步吸引更多优秀的开发者加入Cairo社区,形成正向循环。

我们除了在DeFi等传统领域中期待能够诞生优秀的产品外,结合Starknet逐步兑现的性能提升以及计算完整性优势,Starknet上也逐步涌现出一些有可能代表未来的趋势板块。

5.3.1 全链游戏

全链游戏(Fully On-Chain Games,FOCG,也被称为Infinite Games)的概念早在区块链兴起时就风靡一时,备受游戏玩家的期待。

它将游戏的规则和数据完全储存在链上,基于智能合约执行所有的运行和交互,让玩家真正拥有游戏资产的所有权,保证规则的透明可验证,并提供开放的经济系统,为玩家创造更加自由公平的游戏体验。

但碍于早期链上吞吐量、费用和交互模式等方面的限制,全链游戏很长时间还只是美好的愿景,并没有实现mass adoption。

不过随着Starknet各方面表现的不断优化,我们可以从以下几个方面看到Starknet十分有潜力成为孕育全链游戏的沃土。

5.3.1.1 原生的账户抽象

账户抽象(Account Abstraction,AA)是提升交互体验、帮助web2用户进入web3的关键一步。

简单来说,就是把我们过去作为个人常用的以太坊上的EOA账户,转向智能合约账户(CA),由于合约账户的可编程性,可以根据预先设置,在保障安全性的前提下,简化当前复杂的操作步骤,优化用户体验。

Starknet的设计从一开始就把原生的账户抽象作为必选项,每个账户都是一个智能合约账户,从系统设计上降低了实现AA的复杂性。

原生的钱包dApp Agent X和Braavos都支持账户抽象,可以为用户带来Web2等同的体验。

在游戏情境下,账户抽象的作用会更加明显。比如由Starknet链上几家头部链游团队Briq、Loot Realms和Topology发起的会话秘钥(Session Key)功能,如今上线的Loot Survivor就使用了该功能,采用无钱包登录(Session Wallet),用户不再需要为每一步“进攻”操作签名,极大优化了体验。

5.3.1.2 Cairo生态逐步完善

随着Starknet的持续优化和性能提升,目前已有大批游戏社区入驻一同建设Cairo生态,随着一系列基础设施的推出,目前生态的游戏框架已经基本形成。

Dojo是一个基于Cairo的链上游戏引擎,创建于2023年2月,目前由社区共同运营维护。

游戏引擎是构建游戏的基础,它为游戏开发者提供一个由合约、工具和代码库组成的开发框架,这样他们就不必从零开始构建游戏的基本系统,让构建链上游戏变得更加容易。

(注:Web2游戏最流行的两个游戏引擎是Unity和Unreal Engine,我们熟悉的《炉石传说》、《街头霸王》等就分别构建在这两个游戏引擎的基础上。目前Web3游戏引擎的发展还处在早期,已有的两个加密游戏引擎,分别是构建在EVM上的MUD和基于Cairo的Dojo。Dojo是首个可证明的加密游戏引擎。)

Cartridge是一个游戏启动器,它一方面基于Dojo为开发者提供工具和代码库,用于创建和部署游戏,包括链上游戏逻辑、可扩展架构、无缝用户接入、模块化开发和货币化方案等。

另一方面为玩家简化了交互流程,方便玩家发现和进入他们喜欢的游戏。

5.3.1.3 Layer 3

Starknet作为使用Zk Rollup的通用型Layer2,除了出众的安全性能、高吞吐量、以及大幅降低的费用以外,为了满足特定需求,还推出了Layer3 Appchain的定制化开发。

游戏开发者可以根据自己的需求,定制优化链上执行环境和共识机制,打造高性能、低延迟、低费用的游戏专属链。这也为全链游戏带来更多的可能性。

Realms和Cartridge就在年初成合作将共同开发“Realms World L3”,预计在今年Q3正式推出,在Starknet的基础上运行整个Realms生态,届时将会有更快的速度和更低廉的费用,进一步优化用户体验。

此外,Dope Wars也表示将同Cartridge合作发布一条Layer3,并使用$PAPER作为Gas token。

5.3.1.4 小结

虽然在大众眼中,Starknet在Gamefi的表现也许并不算出彩,但如果把眼光聚集在全链游戏上,Starknet上的生态友好度、明确的全链使命感以及自身的技术优势,对开发者和玩家来讲都是吸引力十足的。

我们可以看到目前Starknet上游戏开发者对Cairo生态的建设热情很高,头部项目通力合作促成了Dojo等关键基础设施的落成。

如果有一天全链游戏能够完全实现,越来越多的游戏发烧友进入web3的游戏世界,真正获得对游戏资产的所有权,我们有理由期待这一切会发生在Starknet上。

5.3.2 ZKML

随着AI和区块链技术的双双爆发,AI+Blockchain被越来越广泛的认为是未来的发展方向,ZKML(Zero Knowledge Machine Learning,零知识证明机器学习)便是一种解决方案。

传统的ML模型像个黑盒,由于被中心化机构所拥有,普通用户除了相信大机构的背书,无法验证自己在使用的究竟是什么模型,是否由可靠的数据训练得来。这也是目前中心化大模型被诟病的主要原因之一。

而如果简单的将模型上链采用去中心化的方式进行训练和运行,不光Gas成本太高,由于链上Non-trusted的环境,也无法保证模型和训练数据的可靠性。

这种情况下ZKML就十分有必要。Think off-chain,act on-chain。通过在链下训练和运行模型,使用ZK技术生成证明提交到链上的方法,完美解决了前面提到的两个困境——成本和可靠性。

同时,由于ZK本身具备的隐私性的特点,也使ZKML在金融、医疗等敏感领域前景广阔。

在Starknet上基于Cairo构建ZKML有天然的优势。Cairo作为为证明而生的开发语言,具有优秀的计算完整性,且在证明上高度抽象,开发者可以直接调用证明组件,而无需自行处理证明问题,极大简化了开发流程。

同时,得益于STARK的可拓展性优势,在处理大规模运算数据时具有显著的网络效应,能够高效且低成本地承载机器学习所需的海量数据。因此,Starknet上以Giza Tech为基础的ZKML正在迅速发展。

Giza是一个Starknet上的ZKML中间件平台,提供Orion开发框架,使开发者能够使用熟悉的框架(如PyTorch、TensorFlow)进行模型训练,并轻松地在Starknet上进行部署。

同时Giza还推出了一个将ZKML于多链行为结合的代理框架Agents,开发者可以基于ZKML创建链上AI代理,与智能合约交互,并根据预定义的规则进行决策。

目前Giza已经应用在多个项目中,比如社交上,与Circles Network合作,进行社交图谱分析,侦查虚假用户。

DeFi方面,Yearn Finance合作,为其提供基于ZKML的智能投资策略和风险管理方案。

最新入选Starknet种子资助计划的ML Village则通过Giza将ZKML引入链游进行决策,展现出了广阔的应用前景。

总结

根据Starknet官方近期发布,预计2024年可以实现Gas费降低至远低于$0.01,同时数百TPS,成为TPS最高的Layer2。

这个目标对于Starknet来说并不算雄伟,事实上,StarkWare对Starknet的定位,也远不止一条Layer 2那么简单。

从产品和市场的关键选择上,Starknet与Solana更为相似,把EVM的红利和束缚一并抛弃,从头建设。

但又不同于Solana在去中心化问题上存在的瑕疵,Starknet通过以太坊Layer2+ZK的方式,巧妙的继承了以太坊极致去中心化的同时,又保证了可拓展性和安全性,将不可能三角变成了可能。

而这个看似美满的结果,正如我们开头所讲,是一场坚守长期主义的修行,是无数次舍近求远的负重前行。我们期待Starknet上能够在未来释放更多的活力。

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