Punti chiave
Starknet è una soluzione di scalabilità Layer 2 per Ethereum che utilizza prove di validità per abilitare transazioni rapide e a minimo costo, mantenendo la sicurezza di Ethereum.
La rete elabora le transazioni off-chain e invia prove crittografiche a Ethereum per la verifica finale.
Gli sviluppatori utilizzano Cairo, un linguaggio di programmazione personalizzato, per costruire applicazioni decentralizzate (DApp) scalabili su Starknet.
Introduzione
Starknet è una soluzione Layer 2 che utilizza Scalable Transparent Arguments of Knowledge (STARK) per offrire transazioni più veloci, economiche e scalabili. Questo consente agli sviluppatori di creare applicazioni decentralizzate (DApp) ad alte prestazioni con costi bassi e forti garanzie crittografiche, senza compromettere la sicurezza o la decentralizzazione.
Cosa significa STARK?
STARK, acronimo di Scalable Transparent Arguments of Knowledge, è un tipo di prova crittografica utilizzata per verificare che i calcoli siano stati eseguiti correttamente, senza dover ripetere il calcolo stesso.
Nel contesto di Starknet, le STARK vengono utilizzate per dimostrare che le transazioni off-chain sono state elaborate correttamente prima di inviare una prova compatta a Ethereum. Questo aiuta Ethereum a finalizzare grandi lotti di transazioni in modo più efficiente e con costi inferiori.
Le STARK non forniscono intrinsecamente privacy e sono diverse dalle tradizionali dimostrazioni a conoscenza zero (ZKP) poiché si concentrano sulla dimostrazione dell'integrità computazionale. Ciò che rende le STARK particolarmente potenti è che non si basano su un setup fidato, scalano bene anche quando i calcoli diventano più complessi e sono progettate per resistere a minacce future come potenziali attacchi quantistici.
Cos'è Starknet?
Starknet è una soluzione di scalabilità Layer 2 progettata per rendere le transazioni Ethereum più veloci e meno costose. Invece di elaborare ogni transazione direttamente sulla chain principale di Ethereum, Starknet le gestisce off-chain.
La rete genera quindi una prova STARK per dimostrare matematicamente che le transazioni sono state eseguite correttamente. Questa prova, insieme a un riepilogo delle variazioni, viene inviata nuovamente a Ethereum, dove viene verificata e finalizzata on-chain.
Come funziona Starknet?
1. Sequencer: Gestione delle transazioni
Il sequencer è responsabile della ricezione e dell'organizzazione delle transazioni. Raggruppa queste transazioni, verifica quali transazioni sono valide e scarta quelle che falliscono (come fondi insufficienti o errori).
Solo le transazioni valide sono incluse nei blocchi, che vengono poi trasmesse per ulteriori validazioni. Poiché questo processo avviene off-chain, il sequencer può raggiungere un throughput più elevato.
2. Prover: Generare la prova
Il prover prende il blocco elaborato e registra ogni passaggio dell'esecuzione della transazione (noto come Execution Trace) e le variazioni risultanti allo stato del sistema (chiamate State Diff). Il prover trasforma quindi questi dati e seleziona porzioni casuali per generare la dimostrazione STARK finale, che funge da garanzia matematica che tutte le transazioni siano state eseguite correttamente.
3. Regolamento su Ethereum
La prova e le variazioni finali dello stato vengono inviate a Ethereum, dove due smart contract gestiscono la verifica:
Il Verifier contract verifica la correttezza della prova. Se i dati sono coerenti e validi, vengono approvati.
Il Core contract di Starknet aggiorna quindi lo stato di Starknet su Ethereum in base alla prova verificata.
Una volta accettato, questo stato aggiornato viene aggiunto a un blocco di Ethereum, dove diventa parte del registro permanente. Poiché la prova conferma la validità dei calcoli off-chain, non è necessario rieseguire le transazioni su Ethereum, aiutando a ridurre la congestione e i costi.
Caratteristiche principali di Starknet
Cairo: il linguaggio di programmazione di Starknet
Starknet utilizza un linguaggio smart contract personalizzato chiamato Cairo, progettato specificamente per scrivere programmi che possono essere verificati con dimostrazioni STARK. Consente agli sviluppatori di creare applicazioni scalabili su Starknet senza dover essere esperti di crittografia.
L'ecosistema Cairo include strumenti per sviluppatori come Dojo, un motore di gioco open-source per costruire giochi completamente on-chain, e Starknet React, una libreria che semplifica la creazione di interfacce web per DApp Starknet.
Astrazione dell'account nativa
Starknet supporta l'astrazione dell'account, che consente agli sviluppatori di offrire esperienze utente simili a quelle del Web2 nelle applicazioni Web3. Questo include funzionalità come le passkey, che consentono agli utenti di accedere senza seed phrase e chiavi di sessione, che permettono agli utenti di approvare più transazioni contemporaneamente. La funzione paymasters consente transazioni senza gas, dove gli utenti possono pagare con token ERC-20 o far sì che qualcun altro copra il gas.
Cartridge Controller è un esempio di un wallet smart contract di Starknet che porta queste funzionalità nei giochi. Supporta l'onboarding in un click, le identità dei giocatori, i traguardi e funziona con motori di gioco e strumenti frontend.
Validity vs. Optimistic rollup
Rispetto agli optimistic rollup, che assumono che le transazioni siano valide a meno che non vengano contestate, Starknet utilizza prove di validità per confermare la correttezza. Ciò fornisce una finalità rapida (poichè non è necessario attendere un periodo di sfida) e forti garanzie crittografiche.
Tuttavia, gli optimistic rollup possono essere più semplici da implementare e potrebbero avere una compatibilità più ampia con gli strumenti esistenti di Ethereum. Entrambi gli approcci hanno i loro compromessi, e la scelta del rollup dipenderà da obiettivi specifici, come latenza, compatibilità e assunzioni di fiducia.
Sfide
Starknet non offre compatibilità nativa con l'Ethereum Virtual Machine (EVM), distinguendosi da Layer 2 come zkSync Era e Scroll, che consentono agli sviluppatori di riutilizzare facilmente codice Solidity e strumenti Ethereum esistenti.
Invece, Starknet richiede agli sviluppatori di costruire utilizzando Cairo, il linguaggio personalizzato progettato per la scalabilità attraverso le dimostrazioni STARK. Anche se Cairo offre vantaggi tecnici, introduce una nuova curva di apprendimento, che può rallentare l'onboarding e rendere più difficile la migrazione delle app esistenti.
Token STRK
Il token STRK è l'utility token nativo del protocollo Starknet. Il token viene utilizzato per vari scopi, tra cui governance, commissioni di transazione e staking.
Governance: I titolari di STRK possono partecipare alla governance del protocollo votando su proposte, come aggiornamenti del sistema o modifiche allo Starknet Operating System. Alcune proposte potrebbero richiedere un importo minimo di STRK per essere supportate o pubblicate.
Commissioni di transazione: STRK può essere utilizzato per pagare le commissioni di transazione su Starknet. Quando STRK viene utilizzato, una parte viene convertita in ETH dal sequencer per coprire i costi del gas di Ethereum.
Staking: STRK può essere messo in staking in due modi:
Come validatore: Metti in staking un importo minimo di STRK e svolgi responsabilità di rete per guadagnare ricompense.
Come delegatore: Delega token a un validatore e guadagna una parte delle ricompense senza dover gestire un nodo.
In chiusura
Starknet offre un approccio diverso per scalare Ethereum attraverso l'uso di prove di validità, le STARK. Il rollup mira ad aumentare il throughput e ridurre i costi mantenendo le garanzie di sicurezza di Ethereum. Con funzionalità come il linguaggio di programmazione Cairo e l'astrazione dell'account nativa, Starknet sta creando nuove opportunità per gli sviluppatori, in particolare in aree come il gaming on-chain e l'infrastruttura.
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