Starknet, entwickelt von StarkWare, ist eine fortschrittliche Layer-2-Skalierungslösung (L2), die das Ethereum-Netzwerk durch schnellere und günstigere Transaktionen verbessern soll. Starknet wird oft als „Validity-Rollup“ und nicht als „Zero-Knowledge“-Rollup (ZK) bezeichnet und legt den Schwerpunkt auf die Gewährleistung der Gültigkeit von Transaktionen und nicht auf die Privatsphäre.
Eine Zusammenfassung dessen, was Starknet auszeichnet:
1. Spezialisierte virtuelle Maschine: Cairo VM
#Starknet verwendet die Cairo VM, eine einzigartige virtuelle Maschine, die sich von der EVM von Ethereum unterscheidet. Die von Rust inspirierte Syntax von Cairo ist entwicklerfreundlich gestaltet und erleichtert das Schreiben nachweisbarer Programme. Diese spezialisierte VM demonstriert den flexiblen Designraum, der Layer-2-Lösungen zur Verfügung steht, und unterstreicht das Innovationspotenzial jenseits traditioneller Ethereum-Entwicklungsumgebungen.
2. Erweiterte kryptographische Beweise: STARKs
Starknet verwendet Scalable Transparent ARguments of Knowledge (STARKs), um hervorragende Sicherheit und niedrige Transaktionskosten zu gewährleisten. STARKs sind erweiterte kryptografische Beweise, die die Integrität und Effizienz des Netzwerks gewährleisten. Diese Beweise verbessern nicht nur die Sicherheit, sondern reduzieren auch den Rechenaufwand erheblich, wodurch Transaktionen kostengünstiger und skalierbarer werden.
3. Kontoabstraktion (AA)
Die Kontoabstraktionsfunktion von Starknet verbessert das Benutzererlebnis, indem sie Multi-Faktor-Authentifizierung, Social Recovery und gaslose Transaktionen ermöglicht. Dies verbessert das Benutzererlebnis für dezentrale Anwendungen (dApps) und macht sie für Mainstream-Benutzer zugänglicher. Die Kontoabstraktion vereinfacht die Interaktion mit der Blockchain-Technologie und verringert die Reibung sowohl für Endbenutzer als auch für Entwickler.
Betriebsmechanismus
Transaktionslebenszyklus
Sequenzer: Auf Starknet initiierte Transaktionen werden zuerst vom Sequenzer empfangen, der für das Sammeln und Ordnen dieser Transaktionen außerhalb der Kette verantwortlich ist. Der Sequenzer fungiert als erster Gatekeeper und stellt sicher, dass Transaktionen ordnungsgemäß in die Warteschlange gestellt und verarbeitet werden.
Stapelverarbeitung: Der Sequenzer verarbeitet diese Transaktionen in Stapeln, führt sie gemeinsam aus und fasst die Ergebnisse zu einem einzigen Beweis zusammen. Die Stapelverarbeitung optimiert die Ressourcennutzung und verbessert den Durchsatz des Netzwerks.
Beweiser: Der Beweiser generiert mithilfe der Programmiersprache Cairo STARK-Beweise, die dann im Ethereum-Mainnet verifiziert werden. Nach der Verifizierung wird der Netzwerkstatus auf Ethereum aktualisiert, um die Sicherheit und Integrität der Transaktionen zu gewährleisten. Dieser Prozess stellt sicher, dass alle Off-Chain-Aktivitäten im Mainnet genau widergespiegelt werden, wodurch Vertrauen und Transparenz gewahrt bleiben.
Kosteneffektivität
Mit zunehmender Anzahl von Benutzern und Transaktionen werden die Batches größer und häufiger, was die Kostenverteilung optimiert und Starknet zunehmend kosteneffizienter macht. Diese Effizienz macht Starknet zu einer praktischen Lösung für groß angelegte Anwendungen und Umgebungen mit hohem Transaktionsaufkommen und bietet erhebliche Einsparungen gegenüber herkömmlichen Ethereum-Transaktionen.
Die Zukunft: Staking und Advanced Prover
Staking auf Starknet
Starknet plant, das Staking für seinen STRK-Token bis Ende 2024 einzuführen. Benutzer können zu Stakern werden, indem sie ihre STRK-Token für mindestens drei Wochen sperren und Belohnungen erhalten, die proportional zum eingesetzten Betrag sind. Dieser Staking-Mechanismus wird schrittweise eingeführt und Staker werden schließlich in Echtzeit-Bestätigungen und Netzwerksicherheitsprozesse einbezogen.
Stwo Prover: Die nächste Generation
StarkWare entwickelt Stwo, einen neuen Beweiser, der das Circle STARK-Protokoll implementiert. Stwo nutzt den Mersenne-Primärkörper M31 für eine beispiellose Beweisleistung und wird unter Apache 2.0 als Open Source verfügbar sein.
Circle STARK-Protokoll
Das gemeinsam mit Polygon Labs entwickelte Circle STARK-Protokoll ermöglicht effiziente Berechnungen ohne die Einschränkungen des klassischen STARK-Protokolls und ermöglicht schnellere und effizientere STARK-Beweise. Diese Innovation stellt einen bedeutenden Fortschritt in der kryptografischen Forschung und praktischen Anwendung dar.
Vorteile von Stwo
Stwo verbessert die Skalierung, reduziert Latenz und Gebühren und ist vollständig mit hochrangigem Cairo-Code kompatibel. Es verbessert die Leistung von Starknet, ohne dass Entwickler vorhandene Anwendungen ändern müssen. Diese nahtlose Integration stellt sicher, dass die Vorteile von Stwo genutzt werden können, ohne die vorhandenen Entwicklungsabläufe zu stören.
Bitcoin-Integration: Erweiterte Horizonte
StarkWare hat mit der Verifizierung des ersten ZK-Beweises im #Bitcoin Signet-Netzwerk einen Meilenstein erreicht. Der „OP_CAT“-Vorschlag führt die Smart-Contract-Funktionalität in Bitcoin ein und markiert damit einen entscheidenden Schritt zur Integration privater L2s in das Bitcoin-Ökosystem.
Vorteile der Skalierung von Bitcoin
Verbesserte Skalierbarkeit: Durch die Skalierung von Bitcoin möchte Starknet Millionen von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, während Bitcoin derzeit nur etwa dreizehn Transaktionen pro Sekunde verarbeiten kann. Diese Skalierbarkeit ist entscheidend, damit Bitcoin ein breiteres Anwendungsspektrum und höhere Transaktionsvolumina unterstützen kann.
Finanzielle Inklusion: Durch verbesserte Skalierbarkeit können Finanzdienstleistungen den 1,5 Milliarden Menschen weltweit angeboten werden, die keinen Zugang zu herkömmlichen Bankdienstleistungen haben. Dies entspricht der ursprünglichen Vision von Bitcoin, Finanzdienstleistungen für Menschen ohne oder mit nur eingeschränktem Zugang zu Bankdienstleistungen bereitzustellen.
Datenschutz: Verbesserter Transaktionsdatenschutz durch STARKs kann den Datenschutz bei Bitcoin-Transaktionen erheblich verbessern, was für viele Benutzer ein zentrales Anliegen ist.
Finanzielle Innovation: Die Skalierung von Bitcoin mit Starknet kann fortschrittliche Finanzinstrumente auf Bitcoin unterstützen, darunter programmierbare Tresore, Risikomanagement-Tools und Derivate. Diese Innovation kann neue Anwendungsfälle und Anwendungen für Bitcoin vorantreiben und so dessen Nutzen und Akzeptanz steigern.
Zuschüsse und Unterstützung durch die Gemeinschaft
Seed Grant-Programm
Das Seed Grant Program stellt bis zu 25.000 USDC für Projekte mit einem Minimum Viable Product (MVP) oder Proof of Concept bereit und fördert so Innovationen im Frühstadium. Diese Finanzierung ist von entscheidender Bedeutung für neue Projekte, die einen bedeutenden Einfluss auf das Starknet-Ökosystem haben möchten.
Bewerbungsprozess
Der Bewerbungsprozess für das Seed Grant Program ist vereinfacht, und Entscheidungen werden in der Regel innerhalb von zwei Wochen nach Einreichung getroffen. Dank dieser kurzen Bearbeitungszeit erhalten Projekte ohne unnötige Verzögerungen die benötigte Unterstützung.
Gemeinschaftsinitiativen
Programme wie das Provisions-Programm und das Ambassadors-Programm engagieren und unterstützen Entwickler, Enthusiasten und andere Interessenvertreter und bauen eine starke Community rund um Starknet auf. Diese Initiativen fördern Zusammenarbeit und Innovation und treiben das Wachstum und den Erfolg des Starknet-Ökosystems voran.
Eli Ben-Sasson: Visionärer Führer
Eli Ben-Sasson, Mitbegründer und CEO von StarkWare, hat eine lange Geschichte in der Wissenschaft und in der Entwicklung von Blockchain-Technologien. Er erhielt seinen Doktortitel in theoretischer Informatik von der Hebräischen Universität und hatte Forschungspositionen in Harvard, am MIT und am Institute for Advanced Study in Princeton inne. Als Professor am Technion – Israel Institute of Technology spezialisierte sich Eli auf Rechenkomplexität und Zero-Knowledge-Beweise, Bereiche, die für die Blockchain-Technologie von entscheidender Bedeutung sind.
Elis Arbeit war grundlegend für die Entwicklung skalierbarer und sicherer kryptografischer Protokolle. Er ist Miterfinder der Protokolle STARK, FRI und Zerocash und Gründungswissenschaftler der Zcash Company. Seine Führung bei StarkWare hat die Entwicklung bahnbrechender Technologien vorangetrieben, die die schwierigsten Probleme der Blockchain angehen, wie Datenschutz und Skalierbarkeit. Unter seiner Leitung ist StarkWare weiterhin Vorreiter bei Innovationen, die die Effizienz und Sicherheit von Blockchain-Systemen verbessern.
Fazit: Der Weg vor uns
Als Top-Layer-2-Lösung für Ethereum bietet Starknet Entwicklern Freiheit, Sicherheit und Skalierbarkeit. Weitere Leistungsverbesserungen und Kostensenkungen verspricht Starknet mit der Einführung des Stwo-Provers und laufenden Upgrades. Mit seiner kontinuierlichen Entwicklung hat Starknet das Potenzial, die digitale Finanz- und dezentrale Anwendungsbranche vollständig zu verändern und sowohl Verbrauchern als auch Entwicklern nie dagewesene Möglichkeiten zu bieten.
