STA:一文讀懂StarkNet的開源堆棧

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。

Axie Infinity Homeland Alpha Season 2活動已上線:4月19日消息，據Axie Infinity公告，Homeland Alpha Season 2活動已上線，將持續30天且本賽季的所有建設進度將一直保留到Alpha版本結束。本賽季的新功能包括Axie管理面板和智能裝備系統。[2023/4/19 14:13:38]

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。

支持Vasil協議升級Cardano Rosetta 1.8.0版本已經發布:金色財經報道，根據Cardano 更新分享的 Github 數據，支持即將到來的 Vasil 協議升級的全新 Cardano Rosetta 1.8.0 已經發布。正如開發人員說明中所述，Dockerfile 捆綁了最新的 Vasil 節點 1.35.3 和新發布的 Cardano DB sync v13.0.4。

Cardano Rosetta既是一個規范，也是一套工具，可簡化與 Cardano 的集成過程。Rosetta 的目標是通過作為通用集成框架使集成過程更容易、更快和更可靠。與 Rosetta 集成的基本原理是，所有采用接口的區塊鏈都可以通過單個接口與其通信，而不會出現任何問題。[2022/8/17 12:31:39]

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。

Ankr Protocol宣布獲得Binance Labs的戰略投資:金色財經報道，Binance Labs透露了對Web3基礎設施提供商Ankr Protocol的戰略投資。Ankr 是著名的 Web3 基礎設施提供商，該協議在后臺運行，但它通過將分散的應用程序、錢包以及基于加密的游戲連接到它們需要與之通信的區塊鏈，使它們成為可能。

Ankr 以其通過引入 BNB Liquid Staking 以及構建其一些核心基礎設施（包括 Erigon 升級）對 BNB 鏈的持續支持而聞名，現已獲得幣安風險投資部門 Binance Labs 的戰略投資。[2022/8/11 12:19:20]

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。

Polygon團隊發布新NFT Minter版本，允許無Gas費用使用自定義程序創建NFT:據官方博客消息，Polygon團隊發布重新設計的NFT Minter版本，允許任何人使用自定義實用程序創建NFT，并且不需要支付Gas費用（由于集成Biconomy解決方案）。[2022/6/4 4:02:06]

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

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。

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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