歐科雲鏈OKLink：Layer 2盛夏已至，Starknet如何實現價值躍遷？

2023-09-05 00:09:18

原文作者：Jason Jiang

Layer 2 概念在 2023 年夏天迎來爆發。 Coinbase 、 ConsenSys 等加密巨頭紛紛下場，其部署的原生L2解決方案 Base 、 Linea 在過去兩個月內相繼完成主網上线；被譽為L2 四大天王之一的 StarkNet 也在夏天順利完成“量子躍遷”升級，大幅提升交易性能與效率，順利邁入發展新階段。

在屬於L2的盛夏，歐科雲鏈 OKLink 正式推出了 ZK Rollup 明星項目 StarkNet 區塊鏈瀏覽器。這是 OKLink 上线的第 30 條區塊鏈瀏覽器，OKLink 也由此正式集齊了曾被譽為L2 四大天王的 Optimism 、 Arbitrum 、zkSync 和 StarkNet。據悉，OKLink 後續還將推出 Polygon -zk、Base 等 ZK 系L2區塊鏈瀏覽器，為所有關注和參與 ZK Rollup 和L2生態建設的用戶提供更全面和更豐富的鏈上數據洞察及服務。

從上线 Starknet 瀏覽器到账戶抽象解析，OKLink 在L2盛夏做了這些事？

作為 ZK Rollup 賽道中估值最高和市場佔比最大的項目之一，自 2021 年 11 月主網啓動以來，Starknet 生態系統已囊括諸多場景，衆多錢包、DeFi、GameFi 和 NFT 項目都構建在其區塊鏈網絡中。StarkNet 生態正加速拓展並更加充滿活力，被業務認為有潛力成長為L2賽道的領跑者之一。

與其他擴容項目相比，除了使用 zk-STARK 技術作為證明系統外（下文將進行介紹），Starknet 在數據可用性以及账戶體系設計方面也有所不同。

ZK Rollup 本身相較於 Optimistic Rollup 的一個重要優勢就是擁有更高效的數據可用性。事實上，數據上鏈到L1主網進行驗證是非常重要的：只有數據上鏈才能在區塊鏈瀏覽器上查詢每一筆交易，從而保證交易是可溯源和可驗證的，進而提升區塊鏈網絡的安全性。在 Plasma 以及之前的狀態通道這兩種擴容方案中，數據和計算完全放到L2網絡中，當L2網絡和以太坊進行交互時，L2的所有交易數據都並不包含在內。這導致以太坊如果脫離了L2網絡，就無法復原之前狀態變更的情況，因此以太坊數據可用性非常依賴對L2的數據保護。

Starknet 目前則提供了三種數據可用性模式，即：

1、Rollup 方案：账本直接發布在區塊鏈上，保證鏈上數據可用性，但由於主網消耗的 gas 成本大部分用於數據可用性的儲存，而非驗證證明，所以這種方案更昂貴；

2、Validium 方案：由數據可用性協會 (DAC) 確保账本安全，只有哈希值保存在鏈上，這種模式由於鏈上存儲的數據量降低，成本也大幅縮減，但其犧牲了去中心化，僅適合用於非重要交易的數據可用性。

3、Volition 方案：用戶在發起每筆交易時都可以選擇該筆交易的 DA 模式，Rollup 或 Validium，更加靈活。

由於具有更高效的數據可用性，用戶可以更便捷地借助 OKLink StarkNet 瀏覽器等工具查詢鏈上交易詳情。

除此之外，OKLink 最新上线的 Starknet 瀏覽器還能提供豐富的區塊和地址信息，幫助用戶快速了解 StarkNet 網絡的實時狀況。

在账戶體系方面，Starknet 是現階段少數支持账戶抽象的區塊鏈基礎設施。目前，帳戶抽象在以太坊和 Starknet 上均可實現，但實現方式有所不同：以太坊是在不忽略外部账戶（EOA）功能的情況下，通過 ERC-4337 添加帳戶抽象，而 Starknet 直接將帳戶抽象作為核心，擺脫 EOA 可能會帶來的影響，直接躍入每個帳戶都是智能帳戶的世界。

這種模式要求 Starknet 的所有基礎設施，包括錢包和區塊瀏覽器，都是為帳戶抽象而設計並構建的：這在所有 L1 和 L2 鏈中都是獨一無二的；但由於只支持账戶抽象，也讓 Starknet 用戶在與其他區塊鏈交互過程中產生困難，因為其他區塊鏈現階段可能還並不支持账戶抽象，更多還是通過將 EOA 與帳戶資產鏈接，從而與區塊鏈交互並擁有資產。

歐科雲鏈 OKLink 瀏覽器是目前可提供账戶抽象解析為數不多的選擇，也是唯一支持查詢用戶操作的可視化窗口。通過歐科雲鏈 OKLink 多鏈瀏覽器，用戶就可以像使用谷歌一樣來查詢账戶抽象的有效信息，了解區塊鏈上交易和合約執行的相關信息，包括交易費用、合約執行的相關信息和日志，從而更好地了解智能合約的執行情況等等。

無論是真實參與 StarkNet 鏈上交互的普通用戶，還是希望未來參與空投活動的投機者，如今都可以通過 OKLink 提供的 Starknet 瀏覽器查詢鏈上交易進度，並通過多鏈聚合功能和多維度統計數據實現精准的账戶抽象跨鏈交互和數據查詢，這是官方瀏覽器所無法比擬的。

Starknet 瀏覽器是 OKLink 推出的第 30 條區塊鏈瀏覽器，也是繼 zkSync 之後的第 2 條 ZK Rollup 瀏覽器。據 OKLink 產品經理介紹，OKLink 會持續發展 ZK Rollup 技術創新及生態布局，後續繼續推出 Polygon-zk、Base 等知名 ZK Rollup 項目的區塊鏈瀏覽器。

那可能有人會問：為什么 OKLink 如此關注 ZK Rollup 及L2賽道發展？ZK 技術又是如何進化到如今的水平？下面就讓我們回歸本源，去探究 ZK Rollup 被關注的背後原因。

為什么我們要關注 ZK Rollup？

隨着以太坊上部署的去中心化應用（DApp）日漸增多，鏈上交互活動也日益頻繁，擁堵的網絡和高昂 Gas 費讓擴容勢在必行。常見的擴容方式有兩類：一是對區塊鏈本身進行改造的鏈上擴容；二是通過將計算與交易執行放在鏈下，由主鏈負責驗證交易有效性和提供安全保證的鏈下擴容方案，也就是我們常說的L2方案。

與鏈上擴容相比，L2擴容能大幅降低主網局限性，且不需改變主網共識。狀態通道、Plasma、側鏈等都曾是L2擴容曾出現的技術方案，但如今开發者們正轉向以 Rollup 為核心的L2擴容路线圖。

所謂 Rollup，是指將交易執行外包給L2，然後將多筆交易數據捆綁後進行壓縮，並將它們和狀態根發送到L1網絡進行驗證和確認。Rollup 用一次性驗證多筆交易提升性能，並通過向L1同步交易數據和網絡狀態，保證鏈上數據可用性的同時得到主鏈安全性保證。

這依舊很抽象，不妨用個形象的例子類比：

小歐在公司附近的商場辦了張購物卡，並充值了 2000 元，每次去消費時只需要直接刷購物卡而不需要用銀行卡支付。一個月後小歐不打算繼續在這家商場購物，注銷購物卡時余額還有 200 元，於是就將余額提現到自己的銀行卡。

在這一個月的消費過程中，小歐的銀行卡只與商場账戶交互過兩次，期間所有消費都在商場內部系統內完成。這種方式大幅降低銀行網絡所承載的結算壓力，Rollup 類似地也能降低主網交易壓力。

在 Rollup 提出前，Plasma 等擴容方案不會將L2中發生的數據發送給主鏈儲存驗證，只會提交一個最終的狀態結果。這就導致結果不可驗證，就像是商場只向你提供最後余額，但不給你交易明細。

Rollup 則會將數據提交給主鏈，但它會通過聰明的編碼方式，最大限度地壓縮數據，同時基於 Rollup 本身特性適當刪除和縮減部分數據，只保證最終提交的數據可供所有人驗證。

根據交易數據同步到L1的方式不同，Rollup 通常分為 ZK Rollup 和 OP Rollup 兩種方案。ZK Rollup 的關鍵在於“質疑一切”，這與 OP Rollup 的“樂觀的假設所有人都不作惡”形成對比。

回到上面的例子，ZK Rollup 和 OP Rollup 的差別就像是：

如果小歐最後提取余額後，並沒有檢查明細，而等到未來某天突然察覺到不對勁時再去檢查，就類似於 OP Rollup；但如果小歐在提取余額時，就要求商場提供一份交易明細文件以確保余額的准確性，那就類似於 ZK Rollup。

雖然 OP Rollup 由於技術實現難度較低且與以太坊兼容性更高，現階段在交易體量和市場份額等方面均處於領先位置。但由於使用欺詐證明機制，OP Rollup 方案的提款時間和安全性目前來看值得商榷，其成本優化相比 ZK Rollup 也略遜一籌。而 ZK Rollup 的弱點基本都屬於技術問題，隨着大量優秀的开發人員投入到相關研究，憑借理論中更高的安全性、更快的驗證效率和更好的數據可用性，ZK Rollup 或許在未來會成為更優秀的擴容選擇。

ZK 技術的進化，從 zk-SNARKs 到 zk-STARKs

ZK Rollup 是基於 ZK 技術落實 Rollup 的L2解決方案，項目間的主要差異就在於採用的 ZK 技術不同。目前市面上主流的 ZK 技術包括三類，分別是 zk-SNARKs、zk-STARKs 以及 Bulletproofs。其中，zk-SNARKs 和 zk-STARKs 在 ZK Rollup 擴容方案中都有所應用（注：Bulletproof 曾被用於隱私幣的設計當中）。

zk-SNARKs 技術是由加州大學伯克利分校教授 Alessandro Chiesa 等人於 2012 年在論文《From extractable collision resistance to succinct non-interactive arguments of knowledge, and back again》中提出，是最早和最受歡迎的 ZK 方案之一，也是目前在區塊鏈領域應用最廣泛的 ZK 技術。SNARKs 是一種非交互性質的證明，驗證者只需使用由證明者生成的 proof 即可獲得驗證結果。知名 ZK Rollup 項目 zkSync 等都是基於 zk-SNARKs 技術構建的低成本且無需信任擴容協議，用於在以太坊上進行可擴展的低成本支付。

但 ZK-SNARKs 存在一些問題，如該技術使用橢圓曲线密碼學 (ECDSA) 進行加密，雖然 ECDSA 算法目前是安全的，但量子計算機的發展可能會打破其安全模型；此外，zk-SNARKs 在密鑰生成階段需依靠可信設置，可能存在中心化風險。因此， 2018 年 StarkWare 聯合創始人 Eli-Ben Sasson 在論文《Scalable, transparent, and post-quantum secure computationalintegrity》中提出了一種新的 ZK 技術方案：zk-STARKs。

zk-STARKs 是 zk-SNARKs 算法的一種技術演變，解決了 SNARK 依賴可信設置的弱點，可以不依賴任何信任設置來完成區塊鏈驗證，從而降低啓動網絡的復雜性並消除任何串通風險。同時，zk-STARK 使用更精簡的加密方法，避免了橢圓曲线、配對和指數假設知識的需要，而是依賴散列和信息理論，因此理論上能夠抵御量子攻擊。

被稱為L2四大天王之一的 Starknet 目前採用的就是 SATRK 有效性證明來解決以太坊可拓展性難題。

除底層技術不同外，當前 ZK Rollup 項目都是將交易數據生成 ZKP 發送到主鏈再被驗證，項目間的直接差異更多體現在和 EVM 的兼容性方面。

根據改造程度和 EVM 兼容程度，Vitalik 將目前的 ZK Rollups 分為以下等級：

一般來講，和以太坊/EVM 兼容性越好的方案，所需的設計重構工作量越小，但後續工作中的生成 ZK 驗證計算工作量越大。但作為當前的 ZK Rollup 賽道的兩大絕對龍頭項目，無論是 StarkNet 還是 zkSync，現階段都只屬於高級程式語言等效的 ZK Rollups。不過，盡管 StarkNet 本身並不兼容 EVM，但可以通過包括 Kakarot （Kakarot 是一個用 Cairo 寫的 zkEVM，是一個字節碼等效 EVM 的 zkEVM）等其他方式兼容以太坊，從而降低开發難度。

總結

ZK 技術可能是我們這個時代最被低估的技術之一，與鋪天蓋地的人工智能和大數據技術相關的新聞宣傳不同，ZK 技術至今少有人問津。但盡管如此，這項技術仍然是一項偉大創新，因為它為我們在個人信息無處藏身的大數據時代帶來了寶貴的隱私保障。而作為當前 ZK 技術在區塊鏈領域的重要應用方向，ZK Rollup 還有望解決限制區塊鏈大規模應用的最大難題，讓更多Web3創新能在現實中的復雜商業環境中得到廣泛應用。