STA:StarkWare總裁：要獲得最大的可擴展性需使用能釋放其潛力的編程語言

9月22日，在由萬向區塊鏈實驗室主辦的第八屆區塊鏈全球峰會上，以太坊擴容解決方案StarkWare聯合創始人兼總裁Eli Ben-Sasson表示，STARK數學技術能夠讓人們相信，即使沒有監管，也不需要監督計算的每一步，合約都會保證正確的執行。一臺性能有限的計算機，可以監督并聲明大量計算集群的可靠性，并且無需重新執行計算，這就是這項技術為什么會和區塊鏈有關系。

Ben-Sasson稱，StarkWare采用的方法是基于數學的證明，也就是有效性證明的方式，StarkWare要實現的目標是能夠讓任何人運行非常龐大的計算機，并且處理相關的事情，然而做執行的一切事情都必須向L1進行證明。如果想要獲得最大的可擴展性，實際上需要使用能夠釋放其潛力的編程語言。對于StarkNet，其編程語言就是Cairo ，開發者可以用它來寫各類應用。而且目前為止，開發人員已經為它編寫了數百應用程序，包括用于投票、虛擬身份和游戲的應用程序。

一下為演講全文：

Eli Ben-Sasson：大家好！

我是StarkWare聯合創始人兼總裁。今天下午我想和大家分享關于STARK數學技術。這項技術是我們最先發明，然后將其打造成產品，部署在區塊鏈的第二層，也就是Starknet。有關STARK技術和密碼學的故事，可以追溯到三十年前。在80年代中期和90年代初，數學創新釋放出了巨大的力量，并且將這種力量交還到人類的手中。

所以，我們經常會在電影當中看到這樣一個畫面，一個年幼弱小的孩子，碰到了一條非常強大的巨龍，并且通過某種神奇的方式控制著這條巨龍，而在區塊鏈的世界當中，弱小的孩子實際上就是以太坊，它是作為一種計算設備，存在著某種限制。

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而通過某種魔法能夠控制大量算力，這里所提到的“魔法”就是數學，所以，STARK就是基于30年的數學研究成果。其中，很多研究成果是經過發明優化之后應用到了StarkWare，核心在于數學允許你使用密碼學來聲明它的可靠性。

可靠性到底意味著什么呢？實際上在小說家路易斯（音）有一個非常精妙的描述，算沒有人在監督，也要保證做正確的事情。

同理，這項數學技術能夠讓人們相信，即使沒有監管，也不需要監督計算的每一步，合約都會保證正確的執行。所以，借助這項非常神奇的數學技術，我們可以致力于讓以太坊擴容，以滿足全世界的需求。

這篇來自于30年前的論文當中有一段非常優美的描述，介紹了一項了不起的數學創新，其中提到“一臺可靠的個人電腦，可以監督一臺超級計算機的運行”，哪怕這些超級計算機使用的是極其強大，但是不可靠的軟件和未經測試的硬件。以太坊就像是非常薄弱、功能有限的計算機。

用論文當中的話來講，就是一臺個人電腦，但是它可以用來聲明可靠性，并且知道這群超級計算機執行了正確的操作，而且不對這群超級計算機的可靠性做任何假設。聽起來像有魔力一般，但數學的魔法的確可以讓它成為現實。

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分享我個人的故事，大概二十年前我成為了一名對計算理論感興趣的年輕數學研究員。而且當時研究的問題之一，就是讓這些美麗而又強大的證明魔法不斷變得非常高效。而且，我與我的合作者、同事一道做了大量辛勤的工作，幾十年以來讓這個效率不高的理論，變成了最終非常高效，而且可以在普通或者通用電腦上生成，并且進行驗證。

到了這一階段，成立了StarkWare，而StarkWare的使命就是用數學來維護區塊鏈的可靠性，并且能夠實現區塊鏈的可擴展性。在此期間，我也使用了零知識證明技術的不同版本，并且為區塊鏈引入隱私保護。我也是Z-cash創始人之一，但是今天不談隱私的話題，我會聚焦數學和StarkNet的可擴展性。

經常有人會問我，從數學家到一名實踐者，從一名計算機科學家、教授到企業家是怎樣的一種體驗？對我而言，從非常理論化的研究到非常實用的場景應用，就好像是穿越一座“沙漠”一樣，作為理論家和科學家，我要談實際應用，而做實踐的人有時候不明白理論如何為他們所用，很長一段時間，我和我的同事們不得不穿行在“沙漠”當中，直到我們成功地抵達另外一邊，并且做出了今天實際非常有效和可行可用的應用，當然這是另外一個故事了。這項技術能夠讓用戶操作一臺較為弱小的計算機，去驗證另外一臺更強大計算機的可靠性，而這與區塊鏈又有什么關系呢？

回到剛才這句話，一臺性能有限的計算機，可以監督并聲明大量計算集群的可靠性，并且無需重新執行計算，這就是這項技術為什么會和區塊鏈有關系。

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試想一下，以太坊做一臺電腦，有許多節點，以去中心化的方式來運行，但如果是一臺電腦，作為一臺電腦計算機而言，它的性能十分有限。換句話說，對它計算能力的需求遠遠高于當前的實際性能，這也就是為什么Gas的費用很高，而且很擁擠。所以，用STARK技術，可以用這臺計算機監控在鏈下完成的更大規模的計算，以及計算結果的可靠性，而且可以擁有和以太坊相同的安全級別和信任假設。

與此同時，通過數學的魔法來增強所有計算的可靠性和安全性。

在當今的金融交易中，我們面臨著兩種不同的交易方式，第一種是非常傳統，我們使用銀行的信用卡和支付處理流程，通過這種方式，如果以一種抽象的方式來表述，有人正在使用一臺大型計算機，并且每個人都需要信任它。

如果你想知道整個系統是否是非常誠信的，只需要相信或相信政府、審計員或者其他人正在做正確的事情，但它并不是非常包容性的系統，實際上是非常獨特的，你和我都不能成為一家銀行，并且進行這些交易的處理，那是傳統的方式，它在計算和處理事務的能力非常有效。

數據：過去10小時Coinbase和Bitstamp轉移8200萬枚XRP:過去10小時內，Whale Alert發布了三筆累計8200萬枚XRP交易的細節，價值約1850萬美元。Coinbase在他們的錢包里轉移了大約6000萬枚XRP。Bitstmap將2200萬XRP轉移到托管服務BitGo。此前消息，Bitstamp宣布暫停其平臺上的XRP交易。美國最大的加密貨幣交易平臺Coinbase也向用戶表示，將從2021年1月19日起停止XRP交易。（U.Today）[2020/12/29 16:00:33]

比如區塊鏈-以太坊是極強的包容性，這點非常棒，每個人都可以，也非常歡迎使用自己的個人筆記本電腦接入到以太坊網絡，并且成為其信任基礎的一部分，我也希望大家正在這樣做。

為了讓大家每個人都用我們的筆記本電腦連接到以太坊網絡，并且成為其信任基礎的一部分，我們需要限制其計算量，這樣筆記本電腦才能承載。

換句話說，以太坊這樣的高度包容性系統非常好，但是作為計算設備而言非常緩慢。我們想要的是具有包容性的系統，能夠允許每個人將自己的計算機添加到這個網絡中，并且對網絡活動予以監督。

與此同時，能讓這個系統在鏈下獲得與大型計算機同等的規模。而連接這些不同世界的橋梁，實際上就是STARK以及相關的數學應用。

可擴展性有哪些方案可以選擇呢？首先你可以讓每個人買一臺更大的電腦，當然有些人會被拒之門外。順便說一下，我們也存在一些側鏈，一些非常流行的側鏈就是用這種做法。過去我們也存在著側鏈的做法，比如EOS和BSC等等，實際上這個方案的實施就是讓節點運行更大的計算機，你也可以選擇購買一臺大型的設備參與其中。但即便如此，它的規模也是有限的。與此同時，包容性也就喪失了。

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比如說，當前最受歡迎的區塊鏈之一，對硬件的要求是至少需要12個內核和128GB的內存，但是我的計算機沒有，所以采取另外一種做法，就是要求使用稱為欺詐證明的東西。比如Arbitrum和Rollup。有些硬件的要求會更大，這也就意味著我自己的筆記本電腦就沒有辦法加入。然而，有些人會聲稱存在著各種博弈論或者激勵措施，將會使得這些更大的設備相互之間形成約束，到目前為止，這項技術還沒有像預想的那樣在任何地方開始啟用。如果它確實得到應用，它的安全性應該要符合預期，但至少對于我而言，這點還不清楚，也沒有得到證明。因此，這個方案會速度稍快，但是包容性稍差，有些人會拒之門外。

而我們要采用的方法是基于數學的證明，也就是有效性證明的方式，我們要實現的目標是能夠讓任何人運行非常龐大的計算機，并且處理相關的事情，然而做執行的一切事情都必須向L1進行證明，因為這是我們唯一信任的網絡。

StarkNet很好體現了這一原則，當我們在StarkNet上運作時，安全性就是以太坊的安全性，你不用對StarkNet生態做出任何信任的假設，因為安全性的保障來自于底層，也就是以太坊，這是StarkNet能提供的，而這是來自于數學的力量。

證明商店、參觀的收據，事實上餐廳的收據是一種非常古老的證明形式。如果你認為餐廳收據是一串用于聲明可靠性的字串符，它是用來向顧客證明應該支付的總金額，而總和來自于一系列的算法。當我們收到收據的時候，你可以通過簡單的運行這些計算來檢查和驗證結果的可靠性，因此餐廳收據就是可靠性的證明。

但是從數學的角度來看，它們并不是非常成熟，并且它們不支持可擴展性，因為你需要重新進行運算。而Stark證明是類似的，你可以將它看作類似于餐廳收據的東西，但是這個收據的長度以及檢查該證明所需要的計算量，要比它所宣稱的計算量小得多。所以使用這項技術，你可以處理數十萬筆交易，而且不需要對證明器以及整個處理器做出任何信任假設，它可能是黑暗之王或者達斯維德的邪惡之王。

無論你處理這些交易提供什么，但是你可以保證所有的節點都不能作弊，也不能借，因為系統的任何更新都要有完整性證明，一起提交到L1，這就是我們所做的，對系統狀態的任何更新都附有證明，沒有人證明是虛假的，如果有證據那就表明是正確的執行，即使沒有L1的監督，這就是STARK證明的力量。所以它不僅僅是一種理論，在以前是一種理論，但如今已經成為一種有效的系統。

想象一下，打造NFT的時候，如果你想用以太坊來鑄造NFT，可以在一個區塊當中放入幾百個NFT。實際上，一年多以來，我們都為客戶Inmiutebo X（音）提供服務，而他時不時需要鑄造數十萬、數百萬個NFT，而我們的技術一次又一次幫助他們只需要用一個Stark證明又可以打造出來，而且執行了60萬的NFT，所有這一切都可以輕松放入一個以太坊證明當中。有了這項技術之后，可以實現每個區塊數百筆交易，擴容到每個區塊數十萬、數百萬個交易。

StarkNet能夠讓每個開發人員、用戶擁有這種非常魔力的技術，它能夠增強以太坊的能力，并且為它擴容達到指數級。什么是StarkNet？它非常像以太坊，但是它是為L2。你可以把智能合約寫到StarkNet上，可以向智能合約提供相關的交易，而且它支持通用的計算和可以組合。但是由于Stark證明的魔力性，可以提供更低Gas費用，你甚至可以把StarkNet看作是和以太坊非常類似的東西。從用戶的角度來看，當你提供交易的時候，所有交易都進入到礦池，礦工對交易進行打包處理，寫入到區塊當中。

而StarkNet做的事情非常類似，在鏈下進行運行，也就是以太坊是作為L1底層鏈，不知道StarkNet上發生了什么，也不需要做任何的信任假設。但是用戶可以向排序器提供數十萬筆的交易，而排序器將對這些交易進行排序，一個個處理。然后這些交易被發送到證明器，證明器將會為所有交易的正確更新和執行生成一個更加嚴格的證明。實際上，證明要比計算和交易小幾個指數級。這個證明已經提交給了以太坊，而在以太坊中有一個驗證智能合約的把關負責校驗和可靠性。

大家回想一下剛才提到的這張畫面，一位弱小的孩子擁有巨大的魔力，通過魔力可以控制巨大的魔法生物，比如一條巨龍。而在剛才的行業當中，它指的是數學和Stark的力量，所以驗證器（所謂的小孩兒）是位于L1底層的驗證者，它是以太坊，但是他仍然可以使用StarkNet上非常強大的計算能力，這是屬于L2層。

StarkNet自帶了一種新的語言叫做Cairo ，簡單和大家解釋一下，為什么會有這種新的編程語言。你可能會有一個疑問，為什么以太坊會有這樣一種新的編程語言，以太坊什么時候出現的？2015年左右，當時已經有了非常好的編程語言，比如Python和C語言。但是Vitalik和Gavin以及其他專家提出了名為EVM的虛擬機，和與之配套的新的編程語言。

當然有幾種不同的語言，而Solidity是其中最有名的，同樣現在建議用戶和開發人員使用一種新的編程語言，即Cairo 。出于類似的原因，Vitalik和其他人發明了Solidity，想要運行區塊鏈會產生新的約束系統，而且你需要一種能夠滿足這些約束的編程語言。

同樣STARK也有許多代數和數學的限制，比如Mergen RP（音）的代數運算非常便宜，但密碼的運算，比如說KACH和Digrus（音）運算非常昂貴。以太坊內存目前一些非常高效的范式，在使用StarkNet的L2上非常昂貴。

如果你想要獲得最大的可擴展性，實際上你需要使用能夠釋放這些潛力的編程語言。對于StarkNet，其編程語言就是Cairo ，你可以用它來寫各類應用。而且目前為止，開發人員已經為它編寫了數百應用程序，包括用于投票、虛擬身份和游戲的應用程序，希望大家能夠加入龐大且不斷增長的StarkNet和用戶網絡，并且擁抱這一魔幻的技術。

非常感謝！

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