https://s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/gimg.gateimg.com/learn/edbe8173b06be7666cf6ff6e0f57dea0dc613915.pnghttps://s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/gimg.gateimg.com/learn/264c1e7ce91528e67d8d7ffbb27b62290b7b1663.pnghttps://s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/gimg.gateimg.com/learn/190290ec2c8e61f972869b8eb2bbb422ba5fc2af.pnghttps://s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/gimg.gateimg.com/learn/5467c2d0053794df07c7621a8d9ec382a640ce51.png

StarkEx es un motor de escalado de capa 2 que se ejecuta en la red principal de ETH, desarrollado por StarkWare y diseñado específicamente para el intercambio de criptomonedas. Permite a los intercambios realizar transacciones no custodiadas a gran escala con costos más bajos y mayor liquidez. Actualmente, StarkEx admite tokens ETH, ERC-20 y ERC-721, y puede adaptarse fácilmente a otros tokens de cadenas compatibles con EVM.

Introducción a StarkEx

StarkEx es un marco diseñado para ayudar en el desarrollo de aplicaciones específicas y soluciones de escalado con licencia. Es un motor escalable diseñado específicamente para las necesidades únicas de las aplicaciones, especialmente en los campos de juegos y Finanzas descentralizadas. StarkEx es un motor de escalado de capa 2 Validium en la red principal de ETH, optimizado para aplicaciones Dapp con licencia específica. Proyectos como dYdX, ImmutableX, DeversiFi, entre otros, están utilizando StarkEx para implementar sus ideas, centrándose principalmente en aplicaciones de intercambio. La mayoría de los protocolos se basan en esta capa 2 específica, que es responsable de la generación real de volumen y la ejecución de intercambios. StarkEx proporciona funciones de intercambio escalables y no custodiadas para Activos Cripto al adoptar la tecnología zk-SNARKs de Prueba de conocimiento cero.

Antecedentes de StarkEx

StarkEx es una plataforma madura que ha estado operando en la red principal de ETH desde junio de 2020, utilizando un modelo comercial de software como servicio (SaaS). Es un producto de Starkware, una empresa ZK-rollup fundada en 2018 por Eli Ben-Sasson, Michael Riabzev, Uri Kolodny y Alessandro Chiesa. Eli es co-inventor de STARK, FRI y Zerocash, y también es científico fundador de Zcash. Desde que obtuvo su doctorado en ciencias de la computación teórica en la Universidad Hebrea en 2001, ha estado dedicado a la investigación en criptografía y pruebas de conocimiento cero.

Uri Kolodny es un emprendedor en serie, cofundador de varias empresas tecnológicas como OmniGuide y Mondria. Michael es cofundador de StarkWare y es responsable del desarrollo e implementación del sistema de integridad de cálculo de conocimiento cero zk-STARK. Alessandro también es cofundador de StarkWare, participó en la invención de Zerocashprotocolo y escribió Libsnark, que es una herramienta líder de Código abierto Prueba de conocimiento cero.

Starkware lidera en el campo del diseño de rollup basado en conocimiento cero. Las aplicaciones implementadas en StarkEx incluyen dYdX (comercio perpetuo), Immutable y Sorare (acuñación y comercio de tokens no fungibles), DeversiFi (comercio al contado) y Celer (piscinas DeFi). Antes de su implementación oficial en Mainnet, StarkEx ha procesado más de 50 millones de transacciones en las redes de prueba públicas y privadas de Ethereum.

Productos de Starkware: StarEx, StarkNet y ZK-STARK

STARK (Proof of Transparent Knowledge) es un sistema de prueba diseñado para respaldar la verificación y confirmación de cálculos. Puede manejar cálculos complejos, generar pruebas de la corrección de los resultados y verificar las pruebas en unos pocos pasos. StarkWare ofrece dos soluciones de escalado de Ethereum basadas en STARK: StarkEx y StarkNet.

StarkEx

StarkEx es una solución de extensión de ETH diseñada específicamente para aplicaciones específicas, con el objetivo de soltar costos y aumentar la velocidad de transacción de DApp integradas. El equipo de StarkWare es responsable de la gestión de StarkEx, que se lanzó oficialmente en Mainnet en junio de 2020. StarkEx mejora la eficiencia de ETH al combinar múltiples transacciones en un bloquear. Utiliza una técnica llamada rollup de conocimiento cero para proporcionar pruebas matemáticas de la validez de las transacciones. Dependiendo de las necesidades de la aplicación específica, la velocidad de procesamiento de transacciones de StarkEx puede alcanzar entre 15,000 y 50,000 transacciones por segundo (tps).

StarkNet

El equipo de StarkWare también ha desarrollado StarkNet, una plataforma que lanzó su red principal alfa en noviembre de 2021. A diferencia de StarkEx, StarkNet no está directamente supervisado por el equipo de StarkWare. StarkNet es una solución de escalabilidad de capa dos descentralizada para Ethereum, similar a otras redes públicas como Ethereum, y no requiere permisos.

A través de la tecnología de conocimiento cero (zk), StarkNet mejora la experiencia del usuario en ETH y reduce los costos de uso. StarkNet utiliza un lenguaje de programación nativo llamado Cairo. Una característica importante de este protocolo es el soporte para la abstracción de cuentas, lo que permite a los usuarios gestionar sus cuentas a través de contratos inteligentes. Actualmente, el Valor total bloqueado (TVL) del ecosistema de StarkNet es de 251.95 millones de dólares.

StarkEx y StarkNet

StarkEx y StarkNet son soluciones de escalado basadas en la tecnología STARK. Ambas ofrecen escalabilidad, bajos costos de gas y seguridad, pero difieren en el modo de interoperabilidad y los requisitos de operación. StarkEx puede ser más adecuado para aplicaciones principalmente autosuficientes y compatibles con la API proporcionada por StarkEx. Mientras que StarkNet puede ser más adecuado para aquellos que necesitan interactuar sincrónicamente con otros protocolos o cuyas necesidades superan el protocolo de StarkEx.

A diferencia de StarkEx, en StarkNet, la aplicación es responsable de enviar transacciones, mientras que en StarkNet, el ordenador procesa y verifica las transacciones de forma masiva. (StarkWare actualmente opera el ordenador StarkNet para lograr descentralización en el futuro). StarkNet admite el modo de disponibilidad de datos de rollup, que es escribir el estado de rollup junto con la prueba STARK en Ethereum.

Características de StarkEx

StarkEx ofrece una solución de escalabilidad que cuenta con alta velocidad, bajos costos de gas, seguridad comparable a Ethereum, autogestión e integración rápida, entre otras características y ventajas. StarkEx permite que los contratos inteligentes ejecuten lógica arbitraria para casos de uso específicos como transacciones y tokens no fungibles (NFT).

Disponibilidad de datos: Rollup y Validium

Esta característica permite ejecutar transacciones en sidechains (como StarkEx) en lugar de hacerlo en on-chain como en Optimistic Rollup, siguiendo el protocolo Validium. ZK Rollup reduce significativamente el tiempo de puente entre L1 y L2, de una semana a unos pocos minutos.

Volition

StarkEx no restringe a los usuarios a usar opciones específicas de disponibilidad de datos, los usuarios pueden elegir entre Rollups y Validium según sus necesidades de seguridad y costos de gas, para realizar transacciones personalizadas.

Expansión a gran escala

El enorme potencial de expansión de StarkEx proviene de la asignación asimétrica de cálculos entre los probadores fuera de línea y los validadores on-chain. Los probadores fuera de línea son responsables de manejar lotes de transacciones masivas y generar pruebas STARK, mientras que los validadores on-chain evalúan las pruebas STARK a través de una serie de programas de cálculo. Esto hace posible una expansión fuera de línea a gran escala, capaz de realizar una gran cantidad de cálculos y mantener su integridad en la cadena con requisitos de procesamiento mínimos.

Autohospedaje

StarkEx admite aplicaciones de auto-custodia Descentralización, utilizando tecnología avanzada de anti-censura, para asegurar que los activos de los usuarios siempre estén en sus propias manos.

ZK-STARK

ZK-STARK es la abreviatura de 'Prueba de conocimiento cero escalable y transparente'. StarkWare ha desarrollado ZK-STARKs utilizando álgebra moderna y criptografía de vanguardia para proteger la privacidad y la integridad de los cálculos en la Cadena de bloques. ZK-STARK permite que la Cadena de bloques envíe tareas de cálculo a un probador STARK fuera de la cadena, que luego verifica la integridad de estos cálculos mediante un verificador STARK en la cadena.

Ventajas de ZK-STARK

ZK-STARK proporciona algunas ventajas únicas:

Escalabilidad

Cuando se trata de tamaños de testigo más grandes, ZK-STARK puede generar y prueba de validación más rápidamente. La escalabilidad de zk-STARK depende de tres factores clave:

• Complejidad del probador
• La complejidad de los validadores
• La complejidad de la comunicación

Estos factores, junto con otros factores relacionados, determinan en conjunto la eficiencia y la velocidad de funcionamiento de zk-STARK. El recurso computacional y el tiempo necesarios para que los validadores generen la prueba se denominan complejidad del validador, mientras que la complejidad del validadoresprueba de validación se refiere al tiempo y los recursos necesarios para la validadoresprueba de validación. La complejidad de la comunicación se refiere a la cantidad de datos intercambiados entre los validadores y los validadores durante el proceso de validación de la prueba. ZK-STARK tiene como objetivo simplificar este proceso de comunicación.

Transparencia

ZK-STARK genera parámetros públicos mediante verificación aleatoria, reduciendo la dependencia de la centralización y mejorando la transparencia. zk-STARK utiliza la generación verificable pública de parámetros aleatorios para el sistema de prueba, eliminando la necesidad de una fase de preparación confiable. Esto hace que el sistema sea más transparente y elimina el riesgo asociado con la compromisión de los participantes.

Post-quantum security

La computación cuántica es un nuevo paradigma que utiliza los principios de la mecánica cuántica para procesar información, un enfoque que es imposible de lograr con las computadoras clásicas, lo que se conoce como seguridad post-cuántica. Las computadoras cuánticas pueden realizar ciertos tipos de cálculos a una velocidad exponencial, superando con creces la capacidad de las computadoras clásicas. zkSTARK está diseñado para resistir los ataques de las computadoras cuánticas, que podrían comprometer algunos esquemas criptográficos, por lo que zkSTARK proporciona una protección más efectiva contra el avance de la computación cuántica.

¿Qué es STRKToken?

STRK es un mecanismo para pagar tarifas, apoyar la operación, mantenimiento y seguridad de la red, logrando el Consenso a través de la participación y gobernando los valores y objetivos tecnológicos de Starknet a través de votaciones.

Inicialmente, los costos de Starknet solo se pagan con la moneda Ether (ETH), utilizando STRK como tarifa de transacción. Actualmente, STRK y ETH son los métodos de pago para el lavado de dinero de la red. El receptor del ordenador de clasificación convertirá parte de los costos pagados en STRK a ETH para cubrir los costos de gas de la capa L1 de Ethereum, que deben pagarse en ETH según el protocolo de Ethereum.

Con la introducción del mecanismo de stake, los usuarios pueden stake sus tokens STRK para apoyar la operación de la red y obtener recompensas. Para garantizar la validez del stake, ciertos servicios cruciales para la seguridad y funcionalidad de Starknet requieren stake de STRK. Antes de la finalidad de L1, puede haber varios proveedores responsables de la ordenación, la disponibilidad de datos, los servicios de prueba de STARK y el consenso temporal de L2.

Para fortalecer Starknet, puede ser necesario establecer un umbral mínimo de soporte de Token. La votación, ya sea directa o a través de delegación, es crucial para implementar los cambios necesarios en seguridad, funcionalidad y mantenimiento del protocolo.

Financiamiento e inversores

StarkNet ha atraído a 33 inversores, entre los que se encuentran Sequoia Capital y Paradigm como principales inversores. Otros inversores destacados incluyen Tiger Global, Greenoaks, Coatue, Multicoin Capital, Vitalik Buterin, ConsenSys y Polychain Capital. Hasta la fecha, StarkNet ha recaudado más de 250 millones de dólares. En mayo de 2022, la empresa logró recaudar 100 millones de dólares, lo que elevó su valoración de 20 mil millones a 80 mil millones de dólares. Sequoia Capital lideró esta ronda de financiamiento, mientras que en noviembre de 2021, Alameda Research y Founders Fund lideraron una ronda de financiamiento de serie C de 50 millones de dólares. El 24 de marzo de 2021, DVCV y Wing VC lideraron la serie B de financiamiento de StarkNet, logrando una inversión de 75 millones de dólares. En la serie A de financiamiento de septiembre de 2018, StarkNet obtuvo 30 millones de dólares, liderada por Paradigm.

Distribución y Suministro

StarkWare generó por primera vez 10.000 millones de StarknetToken en mayo de 2022, y los acuñó en Bloquear on-chain el 30 de noviembre de 2022. La asignación de estos 10.000 millones de tokens existentes ya ha sido planeada o se planea de la siguiente manera:

Todos los Token asignados a inversores y contribuyentes tempranos seguirán el plan de Posición de bloqueo siguiente, con el porcentaje basado en el suministro total de Token, para asegurar que los incentivos a largo plazo estén alineados con los intereses de la comunidad de Starknet:

• A partir del 15 de abril de 2024, se desbloqueará hasta un máximo del 0,64% (64 millones de tokens) cada día 15 de cada mes, hasta el 15 de marzo de 2025, un total desbloqueado de 7,68% (768 millones de tokens).
• A partir del 15 de abril de 2025, se desbloqueará hasta un máximo del 1.27% (127 millones de Tokens) cada 15 días, hasta el 15 de marzo de 2027, con un desbloqueo total del 30.48% (3.048 mil millones de Tokens).

Principio de funcionamiento de StarkEx

StarkEx es un motor diseñado específicamente para satisfacer las necesidades únicas de aplicaciones como juegos y Finanzas descentralizadas (DeFi). Hay dos formas principales de implementar soluciones de capa dos: ZK-Rollup y la disponibilidad de datos de Validium. Cuando StarkEx está en modo 'rollup', Ethereum se actualiza para reflejar los cambios en el saldo de los usuarios. Mientras que los datos se publican en modo 'validium' para el Comité de Disponibilidad de Datos (DAC), que es un equipo compuesto por gestores de confianza. El sistema consta de componentes externos y componentes on-chain. Los componentes externos u off-chain son responsables de mantener el estado, ejecutar transacciones y transmitir actualizaciones de estado a los componentes on-chain. Además, estos componentes también se encargan de la gestión del estado del sistema y de los activos, así como de la confirmación de transferencias. El procedimiento adoptado por StarkEx es el siguiente:

Verificación

El operador (como intercambio) es responsable de manejar las transacciones de usuario enviadas al servicio StarkEx. La verificación de transacciones de StarkEx se divide en dos etapas: verificación secuencial y verificación paralela sin estado, que incluye comprobaciones de rango de valores y formato. Para transacciones enviadas en paralelo de hasta 1000, la latencia de respuesta suele ser de 100-200 milisegundos.

Una vez que la pasarela confirma que la transacción ha pasado la validación inicial, los usuarios pueden estar seguros de que la transacción se ejecutará y se completará. Los usuarios pueden mostrar la transacción en su totalidad en la interfaz de la aplicación sin necesidad de esperar la confirmación final on-chain.

Procesamiento por lotes

StarkEx realizará la verificación y el procesamiento por lotes de todas las transacciones según criterios más complejos. Dado que las circunstancias previas de una transacción a menudo determinan su validez, esta etapa de verificación se realiza secuencialmente en lugar de en paralelo. Cada transacción verificada se agrupa en un lote por el servicio de StarkEx y se actualizan los saldos correspondientes. La latencia observada en esta etapa de verificación puede variar desde unos pocos minutos hasta cuatro horas, dependiendo específicamente de cuándo se insertan las transacciones, ya sea al comienzo o al final de la cola.

Generar prueba

El servicio StarkEx generará una prueba STARK que demuestra la validez de las transacciones en el lote y subirá esa prueba a on-chain después de procesar las transacciones en lotes.

Verificación on-chain

Después de que el contrato inteligente genere una transacción on-chain y reciba una prueba de validez STARK, se almacenará un nuevo compromiso de estado de saldo on-chain una vez que se verifique.

Aplicaciones y disponibilidad de datos de StarkEx

StarkEx proporciona herramientas para que los desarrolladores integren StarkEx en sus aplicaciones. Muchos participantes destacados en la industria, como Sorare, Dydx, Immutable X, Opera y DeversiFi, están utilizando StarkEx. Cuando los desarrolladores comienzan a utilizar StarkEx, obtienen su propio contrato L1 StarkEx y una instancia de StarkEx en la red de prueba. Sin embargo, es importante que los usuarios sepan que, si hay algún problema con la aplicación, siempre podrán recuperar sus fondos y tienen el control sobre ellos.

Por lo tanto, StarkEx ofrece dos métodos diferentes para implementar soluciones de capa 2: ZK-Rollup o disponibilidad de datos Validium. Las aplicaciones de StarkEx deben mantener la disponibilidad continua de los datos de los usuarios para garantizar la autoconservación, la redundancia y la falta de confianza. La disponibilidad de datos asegura que el estado almacenado en las cajas fuertes de los usuarios esté completamente sincronizado con el estado mantenido por StarkEx, y que el árbol de saldos completo siempre esté accesible, para que los usuarios puedan verificar el estado de sus fondos en caso de que StarkEx deje de funcionar.

Patrón de disponibilidad de datos

StarkEx admite dos modos de disponibilidad de datos: ZK-Rollup y Validium, ambos son compatibles con StarkEx Perpetual y StarkEx Spot. El modo Volition permite el uso simultáneo de los contenedores de custodia ZK-Rollup y Validium en la aplicación, lo que permite a los usuarios seleccionar el alcance del contenedor de custodia adecuado para cada activo que poseen y admite el almacenamiento de datos. Sin embargo, la popularidad del modo Volition es menor que la de los anteriores, ya que solo es compatible con StarkEx Spot.

Resumen de conocimientos cero

ZK-Rollups utiliza técnicas avanzadas de criptografía y matemáticas conocidas como 'Prueba de conocimiento cero' para verificar la validez de cada transacción. ZK-Rollups es una solución de escalado de Ethereum muy apreciada por los defensores de la descentralización y la seguridad. StarkEx y zkSync son ejemplos de soluciones de segunda capa que utilizan ZK-Rollups. En el ZK-Rollup de StarkEx, el programa Cairo se encarga de propagar los datos necesarios para reconstruir el árbol Merkle de saldo L2 a través de calldata en la cadena principal.

En el proceso de ZK-rollup, los operadores generarán una prueba de validez (SNARK o STARK) para la raíz del estado. Esto demuestra que la raíz del estado recibida por el contrato inteligente de Ethereum proviene de un conjunto válido de transacciones, lo que impide que los operadores presenten raíces de estado inválidas. Los ZK-rollups utilizan dos tipos de pruebas de validez: SNARK y STARK. ZK Sync, Scroll y Polygon ZkEVM utilizan SNARK, mientras que StarkNet y StarkEx utilizan STARK.

ZK-Rollup funciona sin confianza, y todos los datos necesarios para recuperar los fondos de los usuarios en un evento de escape pueden ser accedidos de forma transparente en la cadena. Sin embargo, una desventaja de este modelo es que cada caja de seguridad modificada en un lote generará gastos de gas. En lotes donde varios estados de cajas de seguridad cambian, los costos de los eventos de actualización de estado están principalmente relacionados con la disponibilidad de datos en lugar de la verificación de la prueba.

Validium

Validium es otro modelo de disponibilidad de datos. En este modelo, se utiliza una prueba criptográfica para garantizar la precisión del cálculo. En el almacenamiento en Validium, el saldo del usuario no se hace público en la cadena, sino que se envía a múltiples entidades confiables y de buena reputación, como los miembros del Comité de Disponibilidad de Datos (DAC). Solo cuando los miembros del comité alcanzan el número legal y respaldan la actualización del estado, el estado de saldo actualizado que refleja todas las cuentas de los clientes después del lote de transacciones se considerará válido y se registrará en la cadena. Confirmarán formalmente que comprenden todos los saldos actualizados en el almacenamiento y que los validadores de disponibilidad han aprobado el nuevo estado.

A diferencia de los ZK-rollups que requieren el pago de gas, en Validium no es necesario pagar por los datos on-chain. Durante el proceso de actualización del estado on-chain, la mayoría de los costos de gas se destinan a la verificación de pruebas. La información de saldo de los usuarios es mantenida por una entidad confiable del comité fuera de la cadena en lugar de en la cadena. La desventaja de esta opción es que el uso del DAC requiere confiar en los miembros del comité.

Sobre el Comité de Disponibilidad de Datos (solo para Validium)

El Comité de Disponibilidad de Datos (DAC) es un colectivo compuesto por varias personas u organizaciones. Los miembros del DAC se comprometen a proporcionar almacenamiento de datos redundante y sin confianza para las aplicaciones basadas en StarkEx, asegurando así la disponibilidad continua de los datos. Los miembros del DAC son terceros independientes que acuerdan recibir y retener cada actualización de estado en nombre de los operadores. Si el operador (o StarkWare) está desconectado, los miembros del DAC se comprometen a publicar las actualizaciones de estado en la cadena, asegurando que los usuarios puedan acceder a sus fondos de forma continua, lo cual es crucial para la autogestión. Los miembros del DAC incluyen a Consensys, Chainstack, StarkWare y otras entidades conocidas.

Conclusion

StarkEx es una serie de herramientas clave que los proyectos pueden utilizar para lograr cálculos eficientes fuera de la cadena. Esta solución de capa 2 proporciona una buena escalabilidad, costos de gas Soltar y seguridad, pero también tiene requisitos operativos y un marco de interoperabilidad único.