StarkEx ist eine Layer-2-Skalierbarkeits-Engine, die im Ethereum-Mainnet live ist. StarkWare hat StarkEx entwickelt, eine Skalierbarkeits-Engine für Krypto-Börsen. StarkEx ermöglicht Börsen den nicht-gecustodierten Handel in großen Volumina mit reduzierten Kosten und hoher Liquidität. StarkEx unterstützt derzeit ETH-, ERC-20- und ERC-721-Token und kann problemlos Token auf anderen EVM-kompatiblen Blockchains unterstützen.
StarkEx ist ein Framework, das die Entwicklung von anwendungsspezifischen und genehmigten Skalierungslösungen ermöglicht. StarkEx ist ein skalierbarer Motor, der speziell entwickelt wurde, um den einzigartigen Anforderungen von Anwendungen wie Gaming und DeFi gerecht zu werden. StarkEx ist der Validium L2-Skalierungsmotor auf dem Ethereum-Mainnet, der an die spezifischen genehmigten Dapps angepasst wurde. Projekte wie dYdX, ImmutableX, DeversiFi und zahlreiche andere Kooperationspartner nutzen es, um ihre Ideen vor allem für den Handel einzusetzen. Die Mehrheit der Protokolle ist auf diesem spezifischen L2 aufgebaut, der für die Generierung des tatsächlichen Handelsvolumens und die Ausführung von Transaktionen verantwortlich ist. StarkEx führt skalierbaren nicht-hoheitlichen Handel an Kryptowährungsbörsen mit Hilfe der STARK Zero-Knowledge Proof-Technologie ein.
StarkEx ist eine ausgereifte Plattform, die seit Juni 2020 im Ethereum Mainnet eingesetzt wird und nach einem SaaS-Geschäftsmodell eingeführt wurde. Es ist ein Produkt von Starkware, einem ZK-Rollup-Unternehmen, das 2018 von Eli Ben-Sasson, Michael Riabzev, Uri Kolodny und Alessandro Chiesa gegründet wurde. Eli hat STARK, FRI und Zerocash mitentwickelt und ist ein Gründungswissenschaftler von Zcash. Seit seinem Doktortitel in Theoretischer Informatik an der Hebräischen Universität im Jahr 2001 erforscht er Kryptographie und Nullwissensbeweise für rechnerische Integrität.
Uri Kolodny ist ein Serienunternehmer, der viele technologische Unternehmen mitbegründet hat, darunter OmniGuide und Mondria. Michael gründete StarkWare mit und entwickelte und implementierte das zk-STARK-System für die Integrität der rechenfähigen Nullkenntnis. Alessandro gründete StarkWare mit, erfand das Zerocash-Protokoll mit und verfasste Libsnark, das führende Open-Source-Tool für prägnante Nullkenntnisbeweise.
Starkware ist ein Pionier im Design von Zero-Knowledge-basierten Rollups. Beispiele für Anwendungen, die auf StarkEx bereitgestellt wurden, sind dYdX (permanenter Handel), Immutable und Sorare (NFT-Prägung und Handel), DeversiFi (Spot-Handel) und Celer (DeFi-Pooling). Über 50 Millionen StarkEx-Transaktionen wurden auf öffentlichen und privaten Ethereum-Testnetzen gelöst, bevor das Mainnet bereitgestellt wurde.
STARKs (Scalable, Transparentes Argument des Wissens) ist ein Nachweissystem, das die Überprüfung und Validierung von Berechnungen erleichtert. Es ermöglicht die Verarbeitung umfangreicher Berechnungen, die Erzeugung eines Nachweises für die Korrektheit der Berechnung und die anschließende Überprüfung des Nachweises in wenigen Schritten. StarkWare bietet zwei Lösungen zur Skalierung von Ethereum mit STARKs an: StarkEx und Starknet.
StarkEx ist eine anwendungsspezifische Ethereum-Skalierungslösung, die darauf abzielt, die Kosten zu senken und die Geschwindigkeit von Transaktionen für eingebundene dApps zu erhöhen. Das StarkWare-Team ist für die Verwaltung von StarkEx verantwortlich, das im Juni 2020 sein Mainnet gestartet hat. StarkEx verbessert die Effizienz von Ethereum, indem es zahlreiche Transaktionen in einen einzigen Block konsolidiert. Es verwendet eine Technologie namens Zero-Knowledge-Rollup, die mathematischen Nachweis dafür bietet, dass die Transaktionen legitim sind. Abhängig von den spezifischen Anforderungen der Anwendung kann StarkEx Transaktionen mit einer Rate von 15.000 bis 50.000 pro Sekunde (tps) durchführen.
Das StarkWare-Team hat auch Starknet entwickelt, das im November 2021 sein Alpha-Mainnet gestartet hat. Im Gegensatz zu StarkEx steht Starknet nicht unter der Aufsicht des StarkWare-Personals. Starknet ist eine dezentrale Skalierungslösung für Ethereum Layer 2, die analog zu öffentlichen Netzwerken wie Ethereum ohne Berechtigung arbeitet.
Mit der Zero-Knowledge (zk) Technologie verbessert Starknet die Benutzererfahrung auf Ethereum und reduziert die Nutzkosten. Es verwendet Cairo, eine native Programmiersprache. Die Unterstützung des Protokolls für die Kontenabstraktion ist eine bemerkenswerte Funktion. Diese Funktion ermöglicht es Benutzern, ihre Konten durch die Verwendung eines Smart Contracts zu verwalten. Das Starknet-Ökosystem hat derzeit ein gesperrtes Gesamtvolumen (TVL) von 251,95 Millionen US-Dollar.
StarkEx und Starknet sind beide Skalierungslösungen, die auf STARK basieren. Beide bieten Skalierbarkeit, minimale Gas-Kosten und Sicherheit. Ihre Interoperabilitätsmuster und Betriebsanforderungen unterscheiden sich jedoch. StarkEx kann die optimale Lösung für eine Anwendung sein, die hauptsächlich selbstständig ist und sich mit den von StarkEx angebotenen APIs ausrichtet. Starknet kann für ein Protokoll geeigneter sein, das synchrone Interaktionen mit anderen Protokollen erfordert oder Anforderungen hat, die über die von StarkEx hinausgehen.
Im Gegensatz zu StarkEx, wo Anwendungen für die Übertragung von Transaktionen verantwortlich sind, stapeln die Starknet-Sequencer Transaktionen und senden sie zur Verarbeitung und Überprüfung. (StarkWare ist derzeit für den Betrieb der Sequencer von Starknet verantwortlich, um sie in Zukunft zu dezentralisieren.) Starknet unterstützt den Rollup-Datenverfügbarkeitsmodus, bei dem der Zustand des Rollup zusammen mit den STARK-Proofs auf Ethereum geschrieben wird.
StarkEx bietet eine Skalierungslösung, die eine hohe Durchsatzrate, niedrige Gasgebühren, Sicherheit auf Ethereum-Niveau, Selbstverwahrung und schnelle Integration sowie andere Funktionen und Vorteile umfasst. StarkEx erleichtert die Ausführung beliebiger Logik durch Smart Contracts für spezifische Anwendungsfälle, einschließlich Handel und NFTs.
Dieses Feature führt Transaktionen außerhalb der Kette auf einer Sidechain wie StarkEx aus, anstatt die Ausführung auf der Kette, wie bei Optimistic Rollups, unter dem Validium-Protokoll. Der ZK-Rollup reduziert die Brückenzeit zwischen L1 und L2 auf Minuten, im Gegensatz zu einer Woche, wie bei den Optimistic Rollups.
StarkEx beschränkt Benutzer nicht auf eine bestimmte Datenverfügbarkeitsoption, was bedeutet, dass Benutzer zwischen zwei Optionen (Rollups oder Validium) wählen können, um Transaktionen durchzuführen, die auf ihre Sicherheitsanforderungen und Gasgebühren zugeschnitten sind.
Der Schlüssel zum erheblichen Skalierungspotenzial von StarkEx liegt in der asymmetrischen Zuweisung von Berechnungen zwischen seinem Off-Chain-Prover und dem On-Chain-Verifier. Der Off-Chain-Prover bearbeitet umfangreiche Transaktionschargen und erstellt einen STARK-Beweis. Der On-Chain-Verifier bewertet den STARK-Beweis durch eine Reihe von Berechnungsverfahren. Dies ermöglicht eine umfangreiche Off-Chain-Skalierung, bei der wir umfangreiche Berechnungen durchführen, deren Integrität dann mit minimalen Verarbeitungsanforderungen On-Chain aufrechterhalten wird.
StarkEx erleichtert selbstverwaltete dezentrale Anwendungen und nutzt fortschrittliche Anti-Zensur-Methoden, um sicherzustellen, dass die Vermögenswerte der Benutzer stets unter ihrer Kontrolle bleiben.
ZK-STARK steht für Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge. StarkWare hat ZK-STARKs entwickelt, die zeitgemäße Algebra und frische kryptografische Beweise verwenden, um die Privatsphäre und Integrität von Blockchain-Berechnungen zu schützen. ZK-STARKs ermöglichen es Blockchains, Berechnungen an einen einzelnen off-chain STARK-Prover zu senden, der einen on-chain STARK-Verifier verwendet, um die Integrität dieser Berechnungen zu überprüfen.
ZK-STARKs bieten einzigartige Vorteile:
ZK-STARKs zeigen eine schnellere Beweisgenerierung und -verifikation für größere Zeugengrößen. Die Skalierbarkeit von zk-STARK hängt von drei entscheidenden Faktoren ab:
Diese Dimensionen und andere Faktoren bestimmen gemeinsam die Effizienz und Geschwindigkeit des Betriebs von zk-STARK. Die Rechenressourcen und die Zeit, die der Prover benötigt, um einen Beweis zu erbringen, werden als Prover-Komplexität bezeichnet. Die Verifier-Komplexität ist die Menge an Zeit und Rechenressourcen, die der Verifier benötigt, um den Beweis des Provers zu validieren. Die Kommunikationskomplexität ist die Menge an Daten, die zwischen dem Prover und dem Verifier während der Beweisüberprüfung ausgetauscht werden. ZK-STARK soll in Bezug auf die Kommunikation einfach sein.
ZK-STARKs generieren öffentliche Parameter mithilfe von öffentlich überprüfbarer Randomisierung, wodurch die Abhängigkeit von Zentralisierung verringert und die Transparenz erhöht wird. zkSTARK beseitigt die Notwendigkeit einer vertrauenswürdigen Vorbereitungsphase durch die Verwendung öffentlich überprüfbarer Zufälligkeit zur Generierung der in dem Beweissystem verwendeten Parameter. Das System wird transparenter und das Fehlen einer vertrauenswürdigen Konfigurationsphase in zkSTARK beseitigt das Risiko von kompromittierten Teilnehmern.
Quantencomputing ist ein Paradigma, das die Prinzipien der Quantenmechanik nutzt, um Informationen auf eine Weise zu verarbeiten, die für klassische Computer unmöglich ist. Dies wird als post-quantum Sicherheit bezeichnet. Diese Eigenschaft ermöglicht es Quantencomputern, spezifische Kategorien von Berechnungen exponentiell schneller als klassische Computer auszuführen. zkSTARKs sind so konzipiert, dass sie immun gegen Angriffe von Quantencomputern sind, die bestimmte kryptografische Verfahren kompromittieren können. zkSTARKs bieten eine effektivere Verteidigung gegen die Bedrohung durch Fortschritte im Quantencomputing.
STRK ist der Mechanismus zur Zahlung von Gebühren zur Aktivierung des Netzwerkbetriebs, zur Aufrechterhaltung und Sicherung des Netzwerks durch Ermöglichen von Staking für Konsens und Festlegung der Werte und technologischen Ziele von Starknet durch Abstimmung über Governance-Vorschläge.
Ursprünglich wurden die Starknet-Gebühren nur in Ether (ETH) für die Nutzung von STRK als Transaktionsgebühr bezahlt. STRK und ETH sind die aktuellen Zahlungsmethoden für Netzwerktransaktionsgebühren. Der empfangende Sequenzer wandelt einen Teil der in STRK gezahlten Gebühren in ETH um, um die Ethereum L1-Gaskosten zu decken. Diese Kosten müssen aufgrund der Ethereum-Protokollrichtlinien in ETH bezahlt werden.
Durch die Einführung von Staking-Mechanismen können Benutzer ihre STRK-Token sichern, um Netzwerkoperationen zu unterstützen und Belohnungen zu erhalten. Um eine Abdeckung für Staking-Zwecke zu bieten, ist das Staken von STRK für bestimmte Dienste, die für die Sicherheit und Funktionalität von Starknet unerlässlich sind, erforderlich. Es können mehrere Anbieter für Sequenzierung, Datenverfügbarkeitsbereitstellung, STARK-Prüfdienste und vorübergehende L2-Konsens vor L1-Endgültigkeit vorhanden sein.
Ein minimaler Token-Unterstützungsschwellenwert ist möglicherweise erforderlich, um Vorschläge zur Verbesserung von Starknet umzusetzen. Eine Abstimmung, entweder direkt oder durch Delegation, wird benötigt, um Änderungen am Protokoll umzusetzen, die für seine Sicherheit, Funktionalität und Aufrechterhaltung entscheidend sind.
StarkNet hat 33 Investoren, darunter Sequoia Capital und Paradigm als Hauptinvestoren. Zu den weiteren namhaften Investoren gehören Tiger Global, Greenoaks, Coatue, Multicoin Capital, Vitalik Buterin, ConsenSys und Polychain Capital. Bis heute hat StarkNet mehr als 250 Millionen US-Dollar eingesammelt. Das Unternehmen sammelte im Mai 2022 100 Millionen US-Dollar ein und erhöhte seine Bewertung von 2 Milliarden auf 8 Milliarden US-Dollar. Die Runde wurde von Sequoia Capital angeführt, gefolgt von einer Serie-C-Finanzierungsrunde in Höhe von 50 Millionen US-Dollar, die im November 2021 von Alameda Research und Founders Fund geleitet wurde. DVCV und Wing VC führten am 24. März 2021 die Serie-B-Finanzierungsrunde von StarkNet an, die in eine Investition von 75 Millionen US-Dollar resultierte. StarkNet sicherte sich in der Serie-A-Runde im September 2018 30 Millionen US-Dollar, wobei Paradigm als Hauptinvestor fungierte.
StarkWare hat im Mai 2022 zunächst zehn Milliarden Starknet-Token generiert, die am 30. November 2022 auf der Blockchain geprägt wurden. Die Verteilung der derzeit existierenden zehn Milliarden Token erfolgte oder soll wie folgt erfolgen:
Alle Token, die an Investoren und frühe Beitragende zugeteilt wurden, unterliegen dem folgenden Sperrfristenplan, wobei die Prozentsätze auf der Gesamt-Token-Versorgung basieren, um langfristige Anreize mit den Interessen der Starknet-Community in Einklang zu bringen.
StarkEx ist ein skalierbarer Motor, der speziell entwickelt wurde, um die einzigartigen Anforderungen von Anwendungen wie Gaming und DeFi zu erfüllen. Es gibt zwei unterschiedliche Methoden zur Implementierung der Layer-Two-Lösungen: ZK-Rollup oder Validium-Datenverfügbarkeit. Wenn StarkEx im "Rollup-Modus" ist, wird Ethereum aktualisiert, um Änderungen in den Benutzerkontoständen widerzuspiegeln. Die Daten werden im "Validium"-Modus an das Data Availability Committee (DAC), eine Gruppe von vertrauenswürdigen Administratoren, veröffentlicht. Dieses System besteht aus einem externen und einem On-Chain-Komponenten. Die externe oder Off-Chain-Komponente verwaltet den Status, führt die Transaktionen aus und übermittelt das Status-Update an die On-Chain-Komponente. Darüber hinaus ist diese Komponente für den Zustand und die Vermögenswerte des Systems sowie für die Bestätigung der Übertragung verantwortlich. Im Folgenden sind die Verfahren aufgeführt, die StarkEx anwendet:
Der Betreiber (z. B. eine Börse) verarbeitet Benutzertransaktionen, die an den StarkEx-Dienst übertragen werden. StartEx validiert die Transaktionen in zwei Phasen: sequentielle Validierungen und parallele zustandslose Validierungen wie Wertebereiche und Formatierung. Die Reaktionslatenz beträgt 100-200 Millisekunden für bis zu 1.000 gleichzeitig gesendete Transaktionen.
Nachdem das Gateway bestätigt hat, dass die Transaktion die erste Validierung bestanden hat, kann der Benutzer sicher sein, dass die Transaktion ausgeführt wird und die Transaktion abgeschlossen ist. Benutzer können die Transaktion als Ganzes in der Benutzeroberfläche der Anwendung präsentieren, ohne auf die endgültige Bestätigung in der Blockchain warten zu müssen.
StarkEx validiert und stapelt alle Transaktionen gemäß komplexeren Kriterien. Da die Vorbedingungen einer Transaktion oft deren Gültigkeit bestimmen, erfolgt diese Validierungsphase sequenziell anstatt parallel. Jede validierte Transaktion wird vom StarkEx-Dienst zu einer Stapelgruppe hinzugefügt, die die relevanten Kontostände aktualisiert. Die beobachtbare Latenzphase dieser Validierungsphase kann einige Minuten oder bis zu vier Stunden betragen, abhängig davon, wann die Transaktion am Ende oder am Anfang der Warteschlange eingefügt wird.
Der StarkEx-Service generiert einen STARK-Beweis, der die Gültigkeit der Transaktionen im Batch bestätigt und überträgt ihn nach der Bündelung der Transaktionen auf die Kette.
Ein On-Chain-Verifier-Smart-Vertrag erhält den STARK-Beweis, nachdem der Beweis für die Gültigkeit der beabsichtigten Transaktionen On-Chain generiert wurde. Nachdem der Beweis überprüft wurde, wird eine Verpflichtung zu den neuen Bilanzständen On-Chain gespeichert.
StarkEx bietet Entwicklern Anwendungen zur Integration ihres eigenen StarkEx in ihre Anwendungen. StarkEx wird von namhaften Branchenakteuren wie Sorare, Dydx, Immutable X, Opera und DeversiFi eingesetzt. Wenn der Entwickler mit StarkEx zu arbeiten beginnt, erhält er seinen L1 StarkEx-Vertrag und eine StarkEx-Instanz im Testnetz. Benutzer müssen jedoch darauf achten, dass sie ihre Gelder jederzeit abrufen können, wenn die Anwendung nicht korrekt funktioniert, und dass sie die Kontrolle über ihre Gelder haben.
In Anbetracht dessen bietet StarkEx zwei unterschiedliche Ansätze zur Implementierung von Layer-Two-Lösungen: ZK-Rollup oder Validium-Datenverfügbarkeit. StarkEx-Anwendungen müssen die ständige Verfügbarkeit von Benutzerdaten sicherstellen, um Selbstverwahrung, Redundanz und Vertrauenslosigkeit zu gewährleisten. Die Datenverfügbarkeit garantiert, dass der im Tresor der Benutzer gespeicherte Zustand vollständig mit dem von StarkEx aufrechterhaltenen Zustand synchronisiert ist und der vollständige Balances-Baum dauerhaft zugänglich ist, um sicherzustellen, dass die Benutzer ihre Verwahrung von Bargeld überprüfen können, falls StarkEx den Betrieb einstellt.
StarkEx unterstützt die folgenden Datenverfügbarkeitsmodi: ZK-Rollup und Validium, die von StarkEx Perpetual und StarkEx Spot unterstützt werden. Der Volition-Modus ermöglicht die Nutzung sowohl von ZK-Rollup- als auch Validium-Tresoren in Ihrer Anwendung und ermöglicht es Benutzern, den Tresorbereich für jeden von ihnen besessenen Vermögenswert auszuwählen. Es ermöglicht auch die Datenspeicherung. Allerdings ist es weniger beliebt als die vorherige Option, da es nur von StarkEx Spot exklusiv unterstützt wird.
Zero-Knowledge-Rollups oder ZK-Rollups verwenden fortschrittliche Kryptographie und Mathematik, die als „Zero-Knowledge-Beweise“ bezeichnet werden, um die Echtheit jeder Transaktion zu authentifizieren. ZK-Rollups sind die bevorzugte Ethereum-Skalierungslösung unter den Befürwortern von Dezentralisierung und Sicherheit. StarkEx und zkSync sind Beispiele für Layer-2-Lösungen, die Zero-Knowledge-Rollups verwenden. Im StarkEx ZK-Rollup garantiert das Cairo-Programm, dass die erforderlichen Daten zur Rekonstruktion des L2-Saldos Merkle Tree als Calldata auf der Chain verbreitet werden.
Während ein ZK-Rollup stattfindet, erstellt der Betreiber einen Gültigkeitsnachweis (SNARK oder STARK) für den Zustands-Root. Dies zeigt dem Rollup-Smart-Vertrag auf Ethereum, dass der empfangene Zustands-Root aus einem gültigen Satz von Transaktionen stammt. Dies macht es dem Betreiber unmöglich, einen ungültigen Zustands-Root zu übertragen. ZK-Rollups verwenden zwei Formen von Gültigkeitsnachweisen: SNARK und STARK. ZK Sync, Scroll und Polygon ZkEVM nutzen SNARKs, während StarkNet und StarkEx STARKS einsetzen.
ZK-Rollup funktioniert ohne die Notwendigkeit von Vertrauen. Alle erforderlichen Daten zur Wiederherstellung von Benutzerfonds während eines Escape-Ereignisses sind auf der Blockchain zugänglich und transparent. Trotz dieses Vorteils besteht der Nachteil dieses Modus darin, dass für jede in der Batch geänderte Schatzkammer eine Gasgebühr anfällt. In Batches, in denen sich zahlreiche Schatzkammerzustände ändern, bezieht sich die Kosten einer Zustandsaktualisierung hauptsächlich auf die Datenverfügbarkeit und nicht auf die Überprüfung des Nachweises.
Der alternative Datenverfügbarkeitsmodus ist Validium. Ein kryptografischer Beweis überprüft, ob die Berechnung in diesem Datenmodus korrekt ausgeführt wurde. Bei der Nutzung von Validium-Tresoren bleiben die Guthaben der Benutzer auf der Kette nicht offengelegt. Stattdessen werden sie an mehrere seriöse und zuverlässige Stellen weitergeleitet, wie z. B. die Mitglieder des Data Availability Committee (DAC). Eine Statusaktualisierung, die die überarbeiteten Salden aller Kundenkonten nach der Stapelverarbeitung von Transaktionen widerspiegelt, gilt nur dann als echt und wird auf der Kette akzeptiert, wenn ein Quorum von Ausschussmitgliedern die Statusaktualisierung befürwortet. Sie bestätigen formell, dass sie alle aktualisierten Tresorsalden kennen und dass die Verfügbarkeitsprüfer den neuen Status angeordnet haben.
Im Gegensatz zu ZK-Rollups, bei denen Gasgebühren anfallen, ist die Zahlung für On-Chain-Daten nicht erforderlich. Während der Aktualisierung des On-Chain-Zustands wird der größte Teil des Gases für die Überprüfung des Nachweises aufgewendet. Vertraulichkeit, die Bilanzinformationen der Benutzer werden außerhalb der Kette von einem Ausschuss vertrauenswürdiger Einrichtungen anstelle von On-Chain aufrechterhalten. Der Nachteil dieser Option besteht darin, dass die Verwendung eines DAC Vertrauen in die Ausschussmitglieder erfordert.
Ein DAC besteht aus einer Gruppe von Einzelpersonen oder Organisationen. Die DAC-Mitglieder verpflichten sich, Redundanz und Vertrauenslosigkeit bei der Datenspeicherung für StarkEx-betriebene Anwendungen zu gewährleisten, um eine ständige Datenverfügbarkeit sicherzustellen. DAC-Mitglieder sind autonome Dritte, die einwilligen, jede Zustandsaktualisierung im Namen der Betreiber zu empfangen und zu speichern. Ein DAC-Mitglied verpflichtet sich, die Zustandsaktualisierungen auf der Chain zu veröffentlichen, wenn ein Betreiber (oder StarkWare) offline geht, um sicherzustellen, dass Benutzer kontinuierlich auf ihre Mittel zugreifen können, was für die Selbstverwahrung unerlässlich ist. Der DAC umfasst Consensys, Chainstack, StarkWare und zahlreiche andere angesehene Einrichtungen.
StarkEx ist eine Sammlung von wichtigen Tools, die ein Projekt nutzen kann, um kostengünstiges Off-Chain-Computing zu erreichen. Die L2-Lösung bietet Skalierbarkeit, reduzierte Gaspreise und Sicherheit, besitzt jedoch spezifische operative Anforderungen und Interoperabilitätsframeworks.
StarkEx ist eine Layer-2-Skalierbarkeits-Engine, die im Ethereum-Mainnet live ist. StarkWare hat StarkEx entwickelt, eine Skalierbarkeits-Engine für Krypto-Börsen. StarkEx ermöglicht Börsen den nicht-gecustodierten Handel in großen Volumina mit reduzierten Kosten und hoher Liquidität. StarkEx unterstützt derzeit ETH-, ERC-20- und ERC-721-Token und kann problemlos Token auf anderen EVM-kompatiblen Blockchains unterstützen.
StarkEx ist ein Framework, das die Entwicklung von anwendungsspezifischen und genehmigten Skalierungslösungen ermöglicht. StarkEx ist ein skalierbarer Motor, der speziell entwickelt wurde, um den einzigartigen Anforderungen von Anwendungen wie Gaming und DeFi gerecht zu werden. StarkEx ist der Validium L2-Skalierungsmotor auf dem Ethereum-Mainnet, der an die spezifischen genehmigten Dapps angepasst wurde. Projekte wie dYdX, ImmutableX, DeversiFi und zahlreiche andere Kooperationspartner nutzen es, um ihre Ideen vor allem für den Handel einzusetzen. Die Mehrheit der Protokolle ist auf diesem spezifischen L2 aufgebaut, der für die Generierung des tatsächlichen Handelsvolumens und die Ausführung von Transaktionen verantwortlich ist. StarkEx führt skalierbaren nicht-hoheitlichen Handel an Kryptowährungsbörsen mit Hilfe der STARK Zero-Knowledge Proof-Technologie ein.
StarkEx ist eine ausgereifte Plattform, die seit Juni 2020 im Ethereum Mainnet eingesetzt wird und nach einem SaaS-Geschäftsmodell eingeführt wurde. Es ist ein Produkt von Starkware, einem ZK-Rollup-Unternehmen, das 2018 von Eli Ben-Sasson, Michael Riabzev, Uri Kolodny und Alessandro Chiesa gegründet wurde. Eli hat STARK, FRI und Zerocash mitentwickelt und ist ein Gründungswissenschaftler von Zcash. Seit seinem Doktortitel in Theoretischer Informatik an der Hebräischen Universität im Jahr 2001 erforscht er Kryptographie und Nullwissensbeweise für rechnerische Integrität.
Uri Kolodny ist ein Serienunternehmer, der viele technologische Unternehmen mitbegründet hat, darunter OmniGuide und Mondria. Michael gründete StarkWare mit und entwickelte und implementierte das zk-STARK-System für die Integrität der rechenfähigen Nullkenntnis. Alessandro gründete StarkWare mit, erfand das Zerocash-Protokoll mit und verfasste Libsnark, das führende Open-Source-Tool für prägnante Nullkenntnisbeweise.
Starkware ist ein Pionier im Design von Zero-Knowledge-basierten Rollups. Beispiele für Anwendungen, die auf StarkEx bereitgestellt wurden, sind dYdX (permanenter Handel), Immutable und Sorare (NFT-Prägung und Handel), DeversiFi (Spot-Handel) und Celer (DeFi-Pooling). Über 50 Millionen StarkEx-Transaktionen wurden auf öffentlichen und privaten Ethereum-Testnetzen gelöst, bevor das Mainnet bereitgestellt wurde.
STARKs (Scalable, Transparentes Argument des Wissens) ist ein Nachweissystem, das die Überprüfung und Validierung von Berechnungen erleichtert. Es ermöglicht die Verarbeitung umfangreicher Berechnungen, die Erzeugung eines Nachweises für die Korrektheit der Berechnung und die anschließende Überprüfung des Nachweises in wenigen Schritten. StarkWare bietet zwei Lösungen zur Skalierung von Ethereum mit STARKs an: StarkEx und Starknet.
StarkEx ist eine anwendungsspezifische Ethereum-Skalierungslösung, die darauf abzielt, die Kosten zu senken und die Geschwindigkeit von Transaktionen für eingebundene dApps zu erhöhen. Das StarkWare-Team ist für die Verwaltung von StarkEx verantwortlich, das im Juni 2020 sein Mainnet gestartet hat. StarkEx verbessert die Effizienz von Ethereum, indem es zahlreiche Transaktionen in einen einzigen Block konsolidiert. Es verwendet eine Technologie namens Zero-Knowledge-Rollup, die mathematischen Nachweis dafür bietet, dass die Transaktionen legitim sind. Abhängig von den spezifischen Anforderungen der Anwendung kann StarkEx Transaktionen mit einer Rate von 15.000 bis 50.000 pro Sekunde (tps) durchführen.
Das StarkWare-Team hat auch Starknet entwickelt, das im November 2021 sein Alpha-Mainnet gestartet hat. Im Gegensatz zu StarkEx steht Starknet nicht unter der Aufsicht des StarkWare-Personals. Starknet ist eine dezentrale Skalierungslösung für Ethereum Layer 2, die analog zu öffentlichen Netzwerken wie Ethereum ohne Berechtigung arbeitet.
Mit der Zero-Knowledge (zk) Technologie verbessert Starknet die Benutzererfahrung auf Ethereum und reduziert die Nutzkosten. Es verwendet Cairo, eine native Programmiersprache. Die Unterstützung des Protokolls für die Kontenabstraktion ist eine bemerkenswerte Funktion. Diese Funktion ermöglicht es Benutzern, ihre Konten durch die Verwendung eines Smart Contracts zu verwalten. Das Starknet-Ökosystem hat derzeit ein gesperrtes Gesamtvolumen (TVL) von 251,95 Millionen US-Dollar.
StarkEx und Starknet sind beide Skalierungslösungen, die auf STARK basieren. Beide bieten Skalierbarkeit, minimale Gas-Kosten und Sicherheit. Ihre Interoperabilitätsmuster und Betriebsanforderungen unterscheiden sich jedoch. StarkEx kann die optimale Lösung für eine Anwendung sein, die hauptsächlich selbstständig ist und sich mit den von StarkEx angebotenen APIs ausrichtet. Starknet kann für ein Protokoll geeigneter sein, das synchrone Interaktionen mit anderen Protokollen erfordert oder Anforderungen hat, die über die von StarkEx hinausgehen.
Im Gegensatz zu StarkEx, wo Anwendungen für die Übertragung von Transaktionen verantwortlich sind, stapeln die Starknet-Sequencer Transaktionen und senden sie zur Verarbeitung und Überprüfung. (StarkWare ist derzeit für den Betrieb der Sequencer von Starknet verantwortlich, um sie in Zukunft zu dezentralisieren.) Starknet unterstützt den Rollup-Datenverfügbarkeitsmodus, bei dem der Zustand des Rollup zusammen mit den STARK-Proofs auf Ethereum geschrieben wird.
StarkEx bietet eine Skalierungslösung, die eine hohe Durchsatzrate, niedrige Gasgebühren, Sicherheit auf Ethereum-Niveau, Selbstverwahrung und schnelle Integration sowie andere Funktionen und Vorteile umfasst. StarkEx erleichtert die Ausführung beliebiger Logik durch Smart Contracts für spezifische Anwendungsfälle, einschließlich Handel und NFTs.
Dieses Feature führt Transaktionen außerhalb der Kette auf einer Sidechain wie StarkEx aus, anstatt die Ausführung auf der Kette, wie bei Optimistic Rollups, unter dem Validium-Protokoll. Der ZK-Rollup reduziert die Brückenzeit zwischen L1 und L2 auf Minuten, im Gegensatz zu einer Woche, wie bei den Optimistic Rollups.
StarkEx beschränkt Benutzer nicht auf eine bestimmte Datenverfügbarkeitsoption, was bedeutet, dass Benutzer zwischen zwei Optionen (Rollups oder Validium) wählen können, um Transaktionen durchzuführen, die auf ihre Sicherheitsanforderungen und Gasgebühren zugeschnitten sind.
Der Schlüssel zum erheblichen Skalierungspotenzial von StarkEx liegt in der asymmetrischen Zuweisung von Berechnungen zwischen seinem Off-Chain-Prover und dem On-Chain-Verifier. Der Off-Chain-Prover bearbeitet umfangreiche Transaktionschargen und erstellt einen STARK-Beweis. Der On-Chain-Verifier bewertet den STARK-Beweis durch eine Reihe von Berechnungsverfahren. Dies ermöglicht eine umfangreiche Off-Chain-Skalierung, bei der wir umfangreiche Berechnungen durchführen, deren Integrität dann mit minimalen Verarbeitungsanforderungen On-Chain aufrechterhalten wird.
StarkEx erleichtert selbstverwaltete dezentrale Anwendungen und nutzt fortschrittliche Anti-Zensur-Methoden, um sicherzustellen, dass die Vermögenswerte der Benutzer stets unter ihrer Kontrolle bleiben.
ZK-STARK steht für Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge. StarkWare hat ZK-STARKs entwickelt, die zeitgemäße Algebra und frische kryptografische Beweise verwenden, um die Privatsphäre und Integrität von Blockchain-Berechnungen zu schützen. ZK-STARKs ermöglichen es Blockchains, Berechnungen an einen einzelnen off-chain STARK-Prover zu senden, der einen on-chain STARK-Verifier verwendet, um die Integrität dieser Berechnungen zu überprüfen.
ZK-STARKs bieten einzigartige Vorteile:
ZK-STARKs zeigen eine schnellere Beweisgenerierung und -verifikation für größere Zeugengrößen. Die Skalierbarkeit von zk-STARK hängt von drei entscheidenden Faktoren ab:
Diese Dimensionen und andere Faktoren bestimmen gemeinsam die Effizienz und Geschwindigkeit des Betriebs von zk-STARK. Die Rechenressourcen und die Zeit, die der Prover benötigt, um einen Beweis zu erbringen, werden als Prover-Komplexität bezeichnet. Die Verifier-Komplexität ist die Menge an Zeit und Rechenressourcen, die der Verifier benötigt, um den Beweis des Provers zu validieren. Die Kommunikationskomplexität ist die Menge an Daten, die zwischen dem Prover und dem Verifier während der Beweisüberprüfung ausgetauscht werden. ZK-STARK soll in Bezug auf die Kommunikation einfach sein.
ZK-STARKs generieren öffentliche Parameter mithilfe von öffentlich überprüfbarer Randomisierung, wodurch die Abhängigkeit von Zentralisierung verringert und die Transparenz erhöht wird. zkSTARK beseitigt die Notwendigkeit einer vertrauenswürdigen Vorbereitungsphase durch die Verwendung öffentlich überprüfbarer Zufälligkeit zur Generierung der in dem Beweissystem verwendeten Parameter. Das System wird transparenter und das Fehlen einer vertrauenswürdigen Konfigurationsphase in zkSTARK beseitigt das Risiko von kompromittierten Teilnehmern.
Quantencomputing ist ein Paradigma, das die Prinzipien der Quantenmechanik nutzt, um Informationen auf eine Weise zu verarbeiten, die für klassische Computer unmöglich ist. Dies wird als post-quantum Sicherheit bezeichnet. Diese Eigenschaft ermöglicht es Quantencomputern, spezifische Kategorien von Berechnungen exponentiell schneller als klassische Computer auszuführen. zkSTARKs sind so konzipiert, dass sie immun gegen Angriffe von Quantencomputern sind, die bestimmte kryptografische Verfahren kompromittieren können. zkSTARKs bieten eine effektivere Verteidigung gegen die Bedrohung durch Fortschritte im Quantencomputing.
STRK ist der Mechanismus zur Zahlung von Gebühren zur Aktivierung des Netzwerkbetriebs, zur Aufrechterhaltung und Sicherung des Netzwerks durch Ermöglichen von Staking für Konsens und Festlegung der Werte und technologischen Ziele von Starknet durch Abstimmung über Governance-Vorschläge.
Ursprünglich wurden die Starknet-Gebühren nur in Ether (ETH) für die Nutzung von STRK als Transaktionsgebühr bezahlt. STRK und ETH sind die aktuellen Zahlungsmethoden für Netzwerktransaktionsgebühren. Der empfangende Sequenzer wandelt einen Teil der in STRK gezahlten Gebühren in ETH um, um die Ethereum L1-Gaskosten zu decken. Diese Kosten müssen aufgrund der Ethereum-Protokollrichtlinien in ETH bezahlt werden.
Durch die Einführung von Staking-Mechanismen können Benutzer ihre STRK-Token sichern, um Netzwerkoperationen zu unterstützen und Belohnungen zu erhalten. Um eine Abdeckung für Staking-Zwecke zu bieten, ist das Staken von STRK für bestimmte Dienste, die für die Sicherheit und Funktionalität von Starknet unerlässlich sind, erforderlich. Es können mehrere Anbieter für Sequenzierung, Datenverfügbarkeitsbereitstellung, STARK-Prüfdienste und vorübergehende L2-Konsens vor L1-Endgültigkeit vorhanden sein.
Ein minimaler Token-Unterstützungsschwellenwert ist möglicherweise erforderlich, um Vorschläge zur Verbesserung von Starknet umzusetzen. Eine Abstimmung, entweder direkt oder durch Delegation, wird benötigt, um Änderungen am Protokoll umzusetzen, die für seine Sicherheit, Funktionalität und Aufrechterhaltung entscheidend sind.
StarkNet hat 33 Investoren, darunter Sequoia Capital und Paradigm als Hauptinvestoren. Zu den weiteren namhaften Investoren gehören Tiger Global, Greenoaks, Coatue, Multicoin Capital, Vitalik Buterin, ConsenSys und Polychain Capital. Bis heute hat StarkNet mehr als 250 Millionen US-Dollar eingesammelt. Das Unternehmen sammelte im Mai 2022 100 Millionen US-Dollar ein und erhöhte seine Bewertung von 2 Milliarden auf 8 Milliarden US-Dollar. Die Runde wurde von Sequoia Capital angeführt, gefolgt von einer Serie-C-Finanzierungsrunde in Höhe von 50 Millionen US-Dollar, die im November 2021 von Alameda Research und Founders Fund geleitet wurde. DVCV und Wing VC führten am 24. März 2021 die Serie-B-Finanzierungsrunde von StarkNet an, die in eine Investition von 75 Millionen US-Dollar resultierte. StarkNet sicherte sich in der Serie-A-Runde im September 2018 30 Millionen US-Dollar, wobei Paradigm als Hauptinvestor fungierte.
StarkWare hat im Mai 2022 zunächst zehn Milliarden Starknet-Token generiert, die am 30. November 2022 auf der Blockchain geprägt wurden. Die Verteilung der derzeit existierenden zehn Milliarden Token erfolgte oder soll wie folgt erfolgen:
Alle Token, die an Investoren und frühe Beitragende zugeteilt wurden, unterliegen dem folgenden Sperrfristenplan, wobei die Prozentsätze auf der Gesamt-Token-Versorgung basieren, um langfristige Anreize mit den Interessen der Starknet-Community in Einklang zu bringen.
StarkEx ist ein skalierbarer Motor, der speziell entwickelt wurde, um die einzigartigen Anforderungen von Anwendungen wie Gaming und DeFi zu erfüllen. Es gibt zwei unterschiedliche Methoden zur Implementierung der Layer-Two-Lösungen: ZK-Rollup oder Validium-Datenverfügbarkeit. Wenn StarkEx im "Rollup-Modus" ist, wird Ethereum aktualisiert, um Änderungen in den Benutzerkontoständen widerzuspiegeln. Die Daten werden im "Validium"-Modus an das Data Availability Committee (DAC), eine Gruppe von vertrauenswürdigen Administratoren, veröffentlicht. Dieses System besteht aus einem externen und einem On-Chain-Komponenten. Die externe oder Off-Chain-Komponente verwaltet den Status, führt die Transaktionen aus und übermittelt das Status-Update an die On-Chain-Komponente. Darüber hinaus ist diese Komponente für den Zustand und die Vermögenswerte des Systems sowie für die Bestätigung der Übertragung verantwortlich. Im Folgenden sind die Verfahren aufgeführt, die StarkEx anwendet:
Der Betreiber (z. B. eine Börse) verarbeitet Benutzertransaktionen, die an den StarkEx-Dienst übertragen werden. StartEx validiert die Transaktionen in zwei Phasen: sequentielle Validierungen und parallele zustandslose Validierungen wie Wertebereiche und Formatierung. Die Reaktionslatenz beträgt 100-200 Millisekunden für bis zu 1.000 gleichzeitig gesendete Transaktionen.
Nachdem das Gateway bestätigt hat, dass die Transaktion die erste Validierung bestanden hat, kann der Benutzer sicher sein, dass die Transaktion ausgeführt wird und die Transaktion abgeschlossen ist. Benutzer können die Transaktion als Ganzes in der Benutzeroberfläche der Anwendung präsentieren, ohne auf die endgültige Bestätigung in der Blockchain warten zu müssen.
StarkEx validiert und stapelt alle Transaktionen gemäß komplexeren Kriterien. Da die Vorbedingungen einer Transaktion oft deren Gültigkeit bestimmen, erfolgt diese Validierungsphase sequenziell anstatt parallel. Jede validierte Transaktion wird vom StarkEx-Dienst zu einer Stapelgruppe hinzugefügt, die die relevanten Kontostände aktualisiert. Die beobachtbare Latenzphase dieser Validierungsphase kann einige Minuten oder bis zu vier Stunden betragen, abhängig davon, wann die Transaktion am Ende oder am Anfang der Warteschlange eingefügt wird.
Der StarkEx-Service generiert einen STARK-Beweis, der die Gültigkeit der Transaktionen im Batch bestätigt und überträgt ihn nach der Bündelung der Transaktionen auf die Kette.
Ein On-Chain-Verifier-Smart-Vertrag erhält den STARK-Beweis, nachdem der Beweis für die Gültigkeit der beabsichtigten Transaktionen On-Chain generiert wurde. Nachdem der Beweis überprüft wurde, wird eine Verpflichtung zu den neuen Bilanzständen On-Chain gespeichert.
StarkEx bietet Entwicklern Anwendungen zur Integration ihres eigenen StarkEx in ihre Anwendungen. StarkEx wird von namhaften Branchenakteuren wie Sorare, Dydx, Immutable X, Opera und DeversiFi eingesetzt. Wenn der Entwickler mit StarkEx zu arbeiten beginnt, erhält er seinen L1 StarkEx-Vertrag und eine StarkEx-Instanz im Testnetz. Benutzer müssen jedoch darauf achten, dass sie ihre Gelder jederzeit abrufen können, wenn die Anwendung nicht korrekt funktioniert, und dass sie die Kontrolle über ihre Gelder haben.
In Anbetracht dessen bietet StarkEx zwei unterschiedliche Ansätze zur Implementierung von Layer-Two-Lösungen: ZK-Rollup oder Validium-Datenverfügbarkeit. StarkEx-Anwendungen müssen die ständige Verfügbarkeit von Benutzerdaten sicherstellen, um Selbstverwahrung, Redundanz und Vertrauenslosigkeit zu gewährleisten. Die Datenverfügbarkeit garantiert, dass der im Tresor der Benutzer gespeicherte Zustand vollständig mit dem von StarkEx aufrechterhaltenen Zustand synchronisiert ist und der vollständige Balances-Baum dauerhaft zugänglich ist, um sicherzustellen, dass die Benutzer ihre Verwahrung von Bargeld überprüfen können, falls StarkEx den Betrieb einstellt.
StarkEx unterstützt die folgenden Datenverfügbarkeitsmodi: ZK-Rollup und Validium, die von StarkEx Perpetual und StarkEx Spot unterstützt werden. Der Volition-Modus ermöglicht die Nutzung sowohl von ZK-Rollup- als auch Validium-Tresoren in Ihrer Anwendung und ermöglicht es Benutzern, den Tresorbereich für jeden von ihnen besessenen Vermögenswert auszuwählen. Es ermöglicht auch die Datenspeicherung. Allerdings ist es weniger beliebt als die vorherige Option, da es nur von StarkEx Spot exklusiv unterstützt wird.
Zero-Knowledge-Rollups oder ZK-Rollups verwenden fortschrittliche Kryptographie und Mathematik, die als „Zero-Knowledge-Beweise“ bezeichnet werden, um die Echtheit jeder Transaktion zu authentifizieren. ZK-Rollups sind die bevorzugte Ethereum-Skalierungslösung unter den Befürwortern von Dezentralisierung und Sicherheit. StarkEx und zkSync sind Beispiele für Layer-2-Lösungen, die Zero-Knowledge-Rollups verwenden. Im StarkEx ZK-Rollup garantiert das Cairo-Programm, dass die erforderlichen Daten zur Rekonstruktion des L2-Saldos Merkle Tree als Calldata auf der Chain verbreitet werden.
Während ein ZK-Rollup stattfindet, erstellt der Betreiber einen Gültigkeitsnachweis (SNARK oder STARK) für den Zustands-Root. Dies zeigt dem Rollup-Smart-Vertrag auf Ethereum, dass der empfangene Zustands-Root aus einem gültigen Satz von Transaktionen stammt. Dies macht es dem Betreiber unmöglich, einen ungültigen Zustands-Root zu übertragen. ZK-Rollups verwenden zwei Formen von Gültigkeitsnachweisen: SNARK und STARK. ZK Sync, Scroll und Polygon ZkEVM nutzen SNARKs, während StarkNet und StarkEx STARKS einsetzen.
ZK-Rollup funktioniert ohne die Notwendigkeit von Vertrauen. Alle erforderlichen Daten zur Wiederherstellung von Benutzerfonds während eines Escape-Ereignisses sind auf der Blockchain zugänglich und transparent. Trotz dieses Vorteils besteht der Nachteil dieses Modus darin, dass für jede in der Batch geänderte Schatzkammer eine Gasgebühr anfällt. In Batches, in denen sich zahlreiche Schatzkammerzustände ändern, bezieht sich die Kosten einer Zustandsaktualisierung hauptsächlich auf die Datenverfügbarkeit und nicht auf die Überprüfung des Nachweises.
Der alternative Datenverfügbarkeitsmodus ist Validium. Ein kryptografischer Beweis überprüft, ob die Berechnung in diesem Datenmodus korrekt ausgeführt wurde. Bei der Nutzung von Validium-Tresoren bleiben die Guthaben der Benutzer auf der Kette nicht offengelegt. Stattdessen werden sie an mehrere seriöse und zuverlässige Stellen weitergeleitet, wie z. B. die Mitglieder des Data Availability Committee (DAC). Eine Statusaktualisierung, die die überarbeiteten Salden aller Kundenkonten nach der Stapelverarbeitung von Transaktionen widerspiegelt, gilt nur dann als echt und wird auf der Kette akzeptiert, wenn ein Quorum von Ausschussmitgliedern die Statusaktualisierung befürwortet. Sie bestätigen formell, dass sie alle aktualisierten Tresorsalden kennen und dass die Verfügbarkeitsprüfer den neuen Status angeordnet haben.
Im Gegensatz zu ZK-Rollups, bei denen Gasgebühren anfallen, ist die Zahlung für On-Chain-Daten nicht erforderlich. Während der Aktualisierung des On-Chain-Zustands wird der größte Teil des Gases für die Überprüfung des Nachweises aufgewendet. Vertraulichkeit, die Bilanzinformationen der Benutzer werden außerhalb der Kette von einem Ausschuss vertrauenswürdiger Einrichtungen anstelle von On-Chain aufrechterhalten. Der Nachteil dieser Option besteht darin, dass die Verwendung eines DAC Vertrauen in die Ausschussmitglieder erfordert.
Ein DAC besteht aus einer Gruppe von Einzelpersonen oder Organisationen. Die DAC-Mitglieder verpflichten sich, Redundanz und Vertrauenslosigkeit bei der Datenspeicherung für StarkEx-betriebene Anwendungen zu gewährleisten, um eine ständige Datenverfügbarkeit sicherzustellen. DAC-Mitglieder sind autonome Dritte, die einwilligen, jede Zustandsaktualisierung im Namen der Betreiber zu empfangen und zu speichern. Ein DAC-Mitglied verpflichtet sich, die Zustandsaktualisierungen auf der Chain zu veröffentlichen, wenn ein Betreiber (oder StarkWare) offline geht, um sicherzustellen, dass Benutzer kontinuierlich auf ihre Mittel zugreifen können, was für die Selbstverwahrung unerlässlich ist. Der DAC umfasst Consensys, Chainstack, StarkWare und zahlreiche andere angesehene Einrichtungen.
StarkEx ist eine Sammlung von wichtigen Tools, die ein Projekt nutzen kann, um kostengünstiges Off-Chain-Computing zu erreichen. Die L2-Lösung bietet Skalierbarkeit, reduzierte Gaspreise und Sicherheit, besitzt jedoch spezifische operative Anforderungen und Interoperabilitätsframeworks.