ARK:一文讀懂StarkNet的開源堆棧_STAR

Web3降智系列是我在2023年新開始的一個以日常交流中Web3er對一些知識和概念的誤解為引子，以即使你在忙了一天后大腦停機的降智狀態也能讀懂為目的，通過講述設計思想而不是外在表現，盡量不涉及具體公式和代碼的面向非技術人員的科普系列。??

繼上次我們提到StarkNet發布了開源的Sequencer后，StarkWare又搞了一個大新聞：StarkNet的Prover即將開源！

不知不覺的，從去年11月Cairo語言開源之后，三個月的時間內，StarkNet的所有組件全部重寫+開源。在這里，我們回顧一下StarkNet的開源堆棧吧。

整體架構

首先，我們先復習一下上次的文章里提到的StarkNet架構。

ZilBridge跨鏈服務受Poly Network影響暫時停止，預計下周恢復:7月26日消息，ZilSwap發推稱ZilBridge服務預計下周恢復，屆時所有待處理的交易都將得到處理。ZilBridge由跨鏈互操作協議Poly Network提供支持，由于Poly Network業務暫時停止，ZilBridge的所有服務也暫時停止，所有資金仍是安全的。目前PolyNetwork團隊一直在測試恢復步驟，最近已成功完成測試運行，主網預計將于下周恢復。[2023/7/26 15:59:40]

Sequencer?負責管理和協調交易的執行順序。Sequencer可以認為是一個交易隊列，它確保在同一個區塊內的所有交易按照指定的順序執行，并且確保沒有交易被重復執行。Sequencer還負責驗證交易的合法性，并將其寫入區塊鏈。

ETH突破1400美元關口:行情數據顯示，ETH突破1400美元關口，現報1410.38美元，日內漲幅達到5.49%，行情波動較大，請做好風險控制。[2023/1/12 11:07:34]

Prover則負責生成關于Sequence執行軌跡有效性的加密證明。目前，這項工作是由單一的Prover，即「ShareProver」或「SHARP」執行的。

Verifier位于L1，用于驗證StarknetProver產生證明的智能合約，如果運行成功，其將更新以太坊L1上的狀態用于記錄保存。

在上一篇文章里我們提到了上述三個部件，這一次除了Sequencer和Prover，我們還將對FullNode進行說明。

Sequencer—Blockifier

美國銀行：不要用加密交易投機玷污區塊鏈技術:金色財經報道，美國銀行（Bank Of American）最新發布報告稱，將投機性加密貨幣交易和 Token 價格與底層區塊鏈技術分開非常重要。該機構分析師 Alkesh Shah 和 Andrew Moss 指出，盡管 FTX 和 Alameda Research 倒閉引發市場擔憂，但依然應該繼續推動“利用分布式賬本和區塊鏈技術的應用程序開發”。

據此前消息，紐約聯儲已經和美國銀行、花旗集團 (C)、匯豐銀行 (HSBC)、紐約梅隆銀行 (BK) 和富國銀行 (WFC) 以及支付巨頭萬事達卡 (MA) 開始測試“數字代幣”的使用。（雅虎財經）[2022/11/19 13:23:15]

Starknet的新SequencerBlockifier已于1月26號發布，其節點部分和CairoOS部分分別基于將在下面提到的Papyrus和Cairo-rs。之前的Sequencer是一個閉源的由python編寫客戶端，且只由StarkNet自己控制。而這個Python客戶端是連官方也承認的慢，而且也沒實現交易執行的并行性，這嚴重影響了StarkNet的TPS，且不符合去中心化思想。

以色列Web3公司Antic完成700萬美元種子輪融資，776和Sheva領投:9月20日消息，以色列 Web3 公司 Antic 宣布完成了 700 萬美元的種子輪融資。由 Reddit 創始人 Alexis Ohanian 創立的Seven Seven Six (776) 基金和以色列風險投資公司 Sheva 領投，Pantera Capital、Sound Ventures、Rainfall、Shrug 和 Dapper Labs 參投。Antic 開發了一個基于區塊鏈的基礎設施來創建共享所有權，通過本輪融資，Antic將擴大其深入研究并繼續發展其技術基礎設施。[2022/9/20 7:09:15]

這個由Rust編寫的Sequencer開源后，最基礎的，是可以讓任何人都可以自行編譯和運行自己的Sequencer客戶端。同時根據官方自己的信息，這個客戶端大幅度的提高了執行速度。而官方的后繼計劃也在路上：

-整合現有的StarkNetSequencer，通過替換其當前用Python編寫的事務塊化組件。

-實現交易執行的樂觀并發。

-將Blockifier擴展成一個完整的StarkNetSquencer，替換當前使用的sequencer。

FullNode—Papyrus

FullNode，即全節點，在Starknet中指的是一個PathFinder客戶端或者運行這個客戶端的機器。一個全節點會記錄rollup中執行的所有交易，并跟蹤系統的當前全局狀態。它通過p2p網絡接收此信息，每當創建一個新塊時，都會共享全局狀態和與其相關的有效性證明。

而Papyrus，是一個StarkNet全節點的Rust實現，已經于1月16號發布。它將成為新的StarkNetSequencer的基礎的一部分，大大提高StarkNet的TPS。開源Papyrus，將有助于提高StarkNet性能和去中心化。

CairoOS—Cairo-rs

CairoOS是Sequencer中用來執行以Cairo語言編寫的合約的虛擬機。而Cairo-rs，是一個由第三方開發團隊Lambdaclass開發的新的開源CairoVM，用以替換老舊的由Python開發的CairoVM。

Prover—???(名稱未定)

那么這次的開源Prover又對于StarkNet的架構有什么意義？第一是為Prover的去中心化做準備，第二則是為了提高StarkNet的TPS。目前StarkNet僅有官方運行的單一Prover，叫做即「ShareProver」。為什么它的名稱里有個共享？是因為這個證明器不僅負責生產StarkNet的證明，還要負責生成StarkEX的證明。這嚴重影響了StarkNet的TPS，且不符合去中心化思想*agian。

有了開源的Prover之后，任何人都可以自行編譯和運行自己的Prover。當然，Prover還仍然只是宣布開源，暫未放出GitRepo。而且因為ZK的特性，Prover為計算生成證明所需的計算遠遠多于Sequencer所執行的計算，所以根據官方的舊文檔，Prover可能需要極高的配置，準入門檻非常高。

CairoLanguage

Cairo1.0也已經在今年開源，由于CairoLanguage是由Rust編寫，StarkNet整個官方生態可以說已經變成了Rust全家桶。當然，Cairo1.0還未被StarkNet所支持，因此還不能用來編寫智能合約。根據官方消息，將在2023年Q1之內實現對Cairo1.0支持。

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