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 - це рушій другого рівня, який працює на головній мережі ETH, розроблений компанією StarkWare спеціально для криптовалютної біржі. Він дозволяє біржі здійснювати велику кількість некастодіальних угод з меншими витратами та вищою ліквідністю. Наразі StarkEx підтримує Токени ETH, ERC-20 та ERC-721, а також легко адаптується для інших Токенів, сумісних з EVM.

Вступ до StarkEx

StarkEx - це фреймворк, який призначений для допомоги розробникам у створенні спеціалізованих додатків та ліцензованих розширених рішень. Це масштабований двигун, спеціально розроблений для вимог унікальних додатків, особливо в галузі гри та Децентралізованих фінансів (DeFi). StarkEx - це розширений двигун на другому рівні Validium на основі мережі ETH, спеціально оптимізований для конкретних ліцензованих додатків. Проекти, такі як dYdX, ImmutableX, DeversiFi та інші, використовують StarkEx для реалізації своїх ідей, зосереджуючись переважно на торговельних додатках. Більшість протоколів побудовані на цьому спеціалізованому другому рівні, він відповідає за генерацію фактичного обсягу та виконання торгівлі. Завдяки технології STARK з нульовим розголошенням, StarkEx надає масштабовану безопікову функціональність для криптовалютної біржі.

Фони StarkEx

StarkEx є зрілим платформою, що працює на головній мережі ETH з червня 2020 року та використовує бізнес-модель програмного забезпечення як послуга (SaaS). Це продукт Starkware, компанії ZK-rollup, заснованої в 2018 році Eli Ben-Sasson, Michael Riabzev, Uri Kolodny та Alessandro Chiesa. Eli є співвинахідником STARK, FRI та Zerocash, а також засновником наукового напрямку Zcash. З 2001 року, коли він отримав докторський ступінь з теоретичної інформатики в Університеті імені Єврейської нації в Єрусалимі, він займається дослідженнями в галузі криптографії та Доказів з нульовим розголошенням.

Урі Колодні - це підрядний підприємець, співзасновник декількох технологічних компаній, таких як OmniGuide і Mondria. Майкл є співзасновником StarkWare і відповідає за розробку та реалізацію системи zk-STARK для забезпечення цілісності обчислень з нульовим розголошенням. Алессандро також є співзасновником StarkWare, він приймав участь у винайденні протоколу Zerocash та написанні Libsnark, провідного відкритого вихідного коду інструменту для доказів з нульовим розголошенням.

Starkware є лідером у сфері розробки rollup на базі нульового знання. Додатки, розгорнуті на StarkEx, включають dYdX (постійна торгівля), Immutable та Sorare (мінтинг і торгівля Невзаємозамінними токенами), DeversiFi (спотова торгівля) та Celer (DeFi-пул). До формального розгортання на Основній мережі StarkEx обробляв понад 50 млн транзакцій на публічних та приватних тестових мережах ETH.

Продукція Starkware: StarEx, StarkNet та ZK-STARK

STARK (розширена прозора система доведення) - це система доведення, яка призначена для підтримки перевірки та підтвердження обчислень. Вона може обробляти складні обчислення, генерувати докази правильності результатів обчислень і підтверджувати докази за кілька кроків. StarkWare надає два розширених рішення на базі STARK для Ethereum: StarkEx та StarkNet.

StarkEx

StarkEx – це рішення для масштабування ETH, призначене для конкретних додатків, призначене для зниження витрат і збільшення швидкості транзакцій інтегрованих DApps. Команда StarkWare відповідає за управління компанією StarkEx, яка офіційно запустила мережу Basic у червні 2020 року. StarkEx підвищує ефективність ETH, об'єднуючи кілька транзакцій в один блок. Він використовує техніку під назвою зведення з нульовим розголошенням, яка надає математичні докази для підтвердження дійсності транзакції. Залежно від потреб програми, StarkEx може обробляти транзакції зі швидкістю від 15 000 до 50 000 транзакцій в секунду (tps).

StarkNet

Команда StarkWare також розробила StarkNet, яка випустила альфа-мережу в листопаді 2021 року. На відміну від StarkEx, StarkNet не перебуває під прямим наглядом команди StarkWare. StarkNet - це розширення другого рівня Ethereum з децентралізацією, схоже на такі публічні мережі, як Ethereum, і не вимагає жодних дозволів.

За допомогою технології нульового знання (zk), StarkNet поліпшує користувацький досвід на ETH-ланцюжку та знижує витрати. StarkNet використовує мову програмування під назвою Каїр. Однією з важливих функцій цього протоколу є підтримка абстракції рахунку, що дозволяє користувачам керувати своїм рахунком через смарт-контракт. Наразі загальна заблокована вартість (TVL) в екосистемі StarkNet становить 251.95 мільйона доларів.

StarkEx проти StarkNet

StarkEx та StarkNet обидва є розширеними рішеннями на основі технології STARK. Вони обидва надають масштабованість, низькі витрати на газ та безпеку, але вони відрізняються у режимі взаємодії та вимогах до операцій. Можливо, StarkEx більше підходить для тих основних автономних застосунків, які сумісні з API, що надає StarkEx. У свою чергу, StarkNet, можливо, більше підходить для тих, хто потребує синхронної взаємодії з іншими протоколами або має вимоги, що виходять за рамки протоколу StarkEx.

У відміну від StarkEx, де додаток відповідає за надсилання транзакцій, в StarkNet сортувальник пакетно обробляє транзакції та надсилає їх на обробку та перевірку. (Наразі StarkWare відповідає за операцію сортувальника StarkNet, для майбутньої реалізації Децентралізація.) StarkNet підтримує режим доступності даних rollup, де стан rollup разом з доказом STARK записується в Ethereum.

Особливості StarkEx

StarkEx надає розширене рішення з високою пропускною здатністю, низькими витратами на газ, безпекою, що еквівалентна ETH, самостійним управлінням та швидкою інтеграцією. StarkEx дозволяє смарт-контрактам виконувати довільну логіку для конкретних випадків використання (наприклад, для торгівлі та NFT).

Доступність даних: Rollup та Validium

Ця функція дозволяє виконувати транзакції на сайдчейні (наприклад, на StarkEx), а не на блокчейні, як у випадку оптимістичного Rollup, відповідно до протоколу Validium. ZK Rollup значно скорочує час між L1 та L2 з декількох тижнів до кількох хвилин.

Бажання

StarkEx не обмежує користувачів використанням певних варіантів доступності даних, користувачі можуть вибирати між Rollups та Validium в залежності від власних потреб у безпеці та газових витратах для здійснення індивідуальних угод.

Великомасштабне розширення

Великий потенціал розширення StarkEx походить від асиметричного розподілу обчислень між оффлайновими доказувачами та валідаторами у блокчейні. Оффлайнові доказувачі відповідають за обробку великих партій транзакцій та генерацію доказів STARK, а валідатори у блокчейні оцінюють ці докази за допомогою послідовності обчислювальних програм. Це дозволяє розширити оффлайнові обчислення великого масштабу та забезпечує низькі вимоги до обробки для підтримки їх цілісності в у блокчейні.

Самостійне управління

StarkEx підтримує Децентралізація додаток самоуправління, що використовує передову технологію протианалізу, щоб забезпечити, що користувач завжди має контроль над своїми активами.

ЗК-СТАРК

ZK-STARK - це скорочення від 'Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge'. StarkWare розробила ZK-STARKs, використовуючи сучасну алгебру та нові криптографічні доведення, щоб захистити приватність та цілісність обчислень у Блокчейні. ZK-STARK дозволяє Блокчейну відправляти завдання обчислень до окремого STARK-професіонала, який потім перевіряє цілісність цих обчислень через STARK-перевіряючого в у блокчейні.

Переваги ZK-STARK

ZK-STARK надає деякі унікальні переваги:

Масштабованість

ZK-STARK при обробці великих розмірів доказів може швидше генерувати та доказувати докази валідації. Масштабованість zk-STARK залежить від трьох ключових факторів:

• Складність доказувача
• складність валідаторів
• Складність комунікації

Ці фактори, а також інші пов'язані фактори, спільно визначають ефективність та швидкість роботи zk-STARK. Обчислювальні ресурси та час, необхідні для генерації доказу валідації, називаються складністю валідатора, а складність валідації валідатора - це час та ресурси, необхідні для доказу валідації. Комунікаційна складність вказує на обсяг даних, що обмінюються між довідниками та валідаторами під час перевірки доказів. ZK-STARK спрямований на спрощення цього процесу комунікації.

Прозорість

ZK-STARK зменшує залежність від централізованості, покращує прозорість шляхом генерації публічних параметрів за допомогою відкритої перевірки випадковості. Застосування відкритої перевірки випадковості дозволяє згенерувати необхідні параметри системи доведення без необхідності довіреного підготовчого етапу, що забезпечує більшу прозорість системи і знижує ризик компрометації учасників.

Післяквантова безпека

Квантові обчислення ліквідності - це новий парадигма для обробки інформації, яка використовує принципи Квантова механіка, цей спосіб обробки неможливий для класичного комп'ютера, це відомо як постквантова безпека. Квантовий комп'ютер може виконувати певні типи обчислень з експоненційною швидкістю, що далеко перевершує здатність класичних комп'ютерів. zkSTARK призначений для захисту від атак Квантовий комп'ютер, які можуть підірвати деякі криптографічні схеми, тому zkSTARK забезпечує більш ефективний захист проти прогресу технології Квантові обчислення ліквідності.

Що таке Токен STRK?

STRK - це механізм оплати витрат, який підтримує роботу, обслуговування та безпеку мережі, реалізуючи консенсус за допомогою застейкання та голосування для управління цінностями та технічними цілями Starknet.

Спочатку вартість Starknet оплачувалася лише у мережі Ethereum (ETH), використовуючи STRK для оплати комісії за транзакцію. Наразі STRK та ETH є способами оплати комісії за транзакцію в мережі. Ордер-реле перетворює частину витрат, оплачених у STRK, на ETH, щоб покрити витрати на газ в мережі Ethereum L1, які потрібно оплатити в ETH відповідно до протоколу Ethereum.

За допомогою механізму застейкати, користувачі можуть застейкати свої токени STRK для підтримки роботи мережі та отримання винагороди. Для забезпечення ефективності застейкати, необхідно застейкати STRK для деяких послуг, які є важливими для безпеки та функціональності Starknet. До досягнення остаточності на L1 може бути кілька постачальників, які відповідають за сортування, доступність даних, послуги STARK-підтвердження та тимчасовий L2 консенсус.

Для підвищення ефективності Starknet можливо потрібно встановити мінімальний поріг підтримки Токену. Голосування, як пряме, так і делеговане, є важливим для здійснення змін, необхідних для забезпечення безпеки, функціональності та підтримки протоколу.

Фінансування та інвестори

StarkNet залучив 33 інвесторів, серед яких Sequoia Capital та Paradigm є основними інвесторами. Інші відомі інвестори включають Tiger Global, Greenoaks, Coatue, Multicoin Capital, Vitalik Buterin, ConsenSys та Polychain Capital. До цього часу StarkNet залучив понад 250 мільйонів доларів. У травні 2022 року компанія успішно залучила 100 мільйонів доларів, що підвищило її оцінку з 20 мільярдів доларів до 80 мільярдів доларів. Цей раунд фінансування очолив Sequoia Capital, а в листопаді 2021 року Alameda Research та Founders Fund очолили раунд С фінансування на суму 50 мільйонів доларів. 24 березня 2021 року DVCV та VC Wing очолили раунд фінансування В StarkNet, успішно залучивши інвестиції на суму 75 мільйонів доларів. У вересні 2018 року на раунді фінансування A компанія отримала 30 мільйонів доларів, очоливший Paradigm.

Розподіл та постачання

StarkWare у травні 2022 року вперше створив 100 мільярдів токенів StarknetТокен, і 30 листопада 2022 року провівмінтінг на Блоку блокчейні. Поточний або запланований спосіб розподілу цих 100 мільярдів токенів наразі наступний:

Всі Токен, розподілені інвесторам та раннім учасникам, будуть дотримуватися плану Закрита позиція, процентна ставка базується на загальному обсязі Токен, щоб забезпечити довгострокову мотивацію та відповідність інтересам спільноти Starknet:

• З 15 квітня 2024 року щомісяця 15-го числа буде розблоковано до 0,64% (64 млн. Токенів), до 15 березня 2025 року загалом буде розблоковано 7,68% (768 млн. Токенів).
• З 15 квітня 2025 року, щомісячно 15 числа буде розблоковано до 1,27% (1,27 млрд Токенів) до 15 березня 2027 року, загалом розблоковано 30,48% (30,48 млрд Токенів).

Принцип роботи StarkEx

StarkEx - це масштабований движок, спеціально розроблений для задоволення унікальних потреб таких додатків, як ігри та Децентралізація Фінанси (Децентралізовані фінанси). Існує два основних способи впровадження рішення рівня 2: ZK-Rollup і доступність даних Validium. Коли StarkEx знаходиться в «режимі зведення», ETH буде оновлюватися, щоб відобразити зміни в балансах користувачів. Дані передаються в моделі «валідіум» Раді з доступності даних (DAC), команді довірених стюардів. Система включає в себе як зовнішні компоненти, так і у блокчейні компоненти. Зовнішня або поза блокчейном складова відповідає за підтримання стану, виконання транзакцій та передачу оновлень статусу в блокчейні-компонент. Крім того, цей компонент відповідає за статус та управління активами системи, а також підтвердження переказів. Процедури, які використовує StarkEx, такі:

Підтвердження

Оператор (наприклад, біржа) відповідає за обробку торгів, відправлених до сервісу StarkEx користувачами. Перевірка торгів у StarkEx складається з двох етапів: послідовна перевірка та паралельна безстандартна перевірка, включаючи перевірку діапазону та формату чисел. Для найбільше 1000 паралельно відправлених торгів затримка зазвичай становить 100-200 мілісекунд.

Як тільки шлюз підтвердить, що операція успішно пройшла попередню перевірку, користувач може бути впевнений, що операція буде виконана, і вона вже завершена. Користувач може відобразити цю операцію в загальному вигляді на інтерфейсі програми, не чекаючи остаточного підтвердження у блокчейні.

Пакетна обробка

StarkEx буде перевіряти та обробляти всі угоди відповідно до більш складних стандартів. Оскільки передумови угод часто визначають їх дійсність, ця перевірка відбувається послідовно, а не паралельно. Кожна перевірена угода буде згрупована сервісом StarkEx у пакет та оновлена відповідна баланс. Час затримки цієї перевірки може становити від кількох хвилин до чотирьох годин, залежно від того, коли угода була вставлена - на початку чи в кінці черги.

Створення доказу

Служба StarkEx генерує STARK-доказ, який підтверджує дійсність угод у пакеті та після пакетної обробки трасує цей доказ до у блокчейні.

у блокчейні перевірка

Смарт-контракт генерує транзакцію у блокчейні для підтвердження доказу дійсності. Після успішної перевірки за допомогою STARK-доказу новий стан балансу буде збережено в у блокчейні.

Доступність додатків та даних StarkEx

StarkEx надає розробникам інструменти для інтеграції свого StarkEx у додатки. Багато відомих учасників галузі (таких як Sorare, Dydx, Immutable X, Opera та DeversiFi) використовують StarkEx. Коли розробники починають використовувати StarkEx, вони отримують власний L1 StarkEx контракт та екземпляр StarkEx на тестовій мережі. Однак користувачам слід пам'ятати, що якщо у додатку виникнуть проблеми, вони можуть в будь-який час вилучити свої кошти і вони мають контроль над своїми коштами.

Отже, StarkEx надає два різних методи реалізації рішень другого рівня: ZK-Rollup або доступність даних Validium. Додатки StarkEx повинні забезпечувати постійну доступність користувацьких даних для забезпечення самозберігання, резервування та безпідозрільності. Доступність даних забезпечує, що стан, збережений у користувацькій сейфі, завжди повністю синхронізований зі станом, підтримуваним StarkEx, і повний балансовий дерево завжди доступне для перегляду, що дозволяє користувачам перевірити свій фінансовий стан, коли StarkEx зупиняє роботу.

Модель доступності даних

StarkEx підтримує два режими доступності даних: ZK-Rollup та Validium. Обидва режими підтримуються StarkEx Perpetual та StarkEx Spot. Режим Volition дозволяє використовувати ящики для зберігання ZK-Rollup та Validium одночасно в додатку, що дозволяє користувачам вибирати підходящий діапазон ящиків для кожного активу, якими вони володіють, і підтримує зберігання даних. Однак режим Volition не є таким популярним, оскільки його підтримує лише StarkEx Spot.

Загальний опис нульового знання

ZK-Rollups використовує висококриптографічно і математично базові технології, що називаються «Доказ з нульовим розголошенням», для перевірки дійсності кожної транзакції. ZK-роллапи - це розширені рішення для Ethereum, які є улюбленими серед прихильників децентралізації та безпеки. StarkEx та zkSync є представниками двошарових рішень, які використовують ZK-Rollups. У ZK-Rollup StarkEx, Cairo-програма передає дані, необхідні для відновлення дерева балансів L2, як calldata, для поширення в у блокчейні.

Під час процесу ZK-rollup оператор генерує докази дійсності (SNARK або STARK) для кореня стану. Це дозволяє смарт-контракту на блокчейні ETH підтвердити, що корінь стану, який отриманий, є результатом дійсної групи транзакцій, тому оператор не може надіслати недійсний корінь стану. ZK-rollup використовує дві різні докази дійсності: SNARK та STARK. ZK Sync, Scroll та Polygon ZkEVM використовують SNARK, тоді як StarkNet та StarkEx використовують STARK.

ZK-Rollup працює безпосередньо безпосередньо, всі дані, необхідні для відновлення коштів користувачів у випадку втечі, можна transparent access у блокчейні. Однак недоліком цього типу є те, що кожен сейф, змінений у партії, призводить до витрат газу. У випадку партій, де змінюється стан кількох сейфів, вартість подій оновлення стану в основному пов'язана з доступністю даних, а не з підтвердженням.

Валідіум

Validium - це ще один спосіб забезпечення доступності даних. У цьому режимі використовується криптографічний доказ для забезпечення точності обчислень. У сховищі Validium баланс користувача не публікується у блокчейні, а надсилається до декількох надійних та доброзичливих суб'єктів, наприклад, членів комісії з доступності даних (DAC). Баланс, що відображає стан зберігання після обробки транзакцій, вважається валідним і записується у блокчейн тільки тоді, коли члени комісії досягають законного числа і підтримують оновлення стану. Вони офіційно підтверджують, що розуміють всі оновлення балансу сховища та що доступність валідаторів схвалена новим станом.

На відміну від ZK-роллапів, які вимагають оплату газу, Validium не потребує оплати даних в у блокчейні. Під час оновлення стану у блокчейні більшість витрат газу використовується для підтвердження доказів. Інформація про баланс користувачів підтримується довіреною сутністю комітету в оффчейні, а не в у блокчейні. Недоліком цього варіанту є те, що використання DAC потребує довіри до членів комітету.

Про Комітет доступності даних (лише для Validium)

Комітет доступності даних (DAC) - це колектив, що складається з кількох фізичних осіб або організацій. Члени DAC зобов'язуються забезпечувати надлишкові та недовірчіві зберігання даних для додатків, заснованих на StarkEx, щоб гарантувати постійну доступність даних. Члени DAC є незалежними сторонами, які згодні приймати та зберігати кожне оновлення стану від імені оператора. Якщо оператор (або StarkWare) вийде з ладу, члени DAC зобов'язуються публікувати оновлення стану в у блокчейні, щоб забезпечити постійний доступ користувачів до їхніх коштів, це особливо важливо для самозбереження. Склад DAC включає Consensys, Chainstack, StarkWare та інші відомі суб'єкти.

Висновок

StarkEx - це набір ключових інструментів, які проекти можуть використовувати для реалізації ефективних обчислень поза ланцюжком. Це рішення другого рівня забезпечує хорошу масштабованість, Падіння вартості газу та безпеку, але також має свої унікальні вимоги до операцій та фреймворк взаємодії.