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區塊鏈

專訪Starknet創始人:仰望星空,腳踏實地

BlockBeats 律動財經 2023-06-02 10:30

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律動財經圖片

在剛過去的黑山以太坊 EDCON 大會上,ZK 成了最火熱的話題。從 19 號到 23 號整整 5 天的時間裡,無論是個人演講還是圓桌 Pannel,嘉賓們的話題大都圍繞 ZK Rollup、zkEVM 和 ZKML 等詞彙展開。在「以太坊核心圈」眼中,ZK 已經成為媲美 2019 年 DeFi 創新的、能夠撬動下一輪行業爆發的究極新敘事。

長期以來,技術實現都是 ZK 面臨的主要難題,這也使得它在大多數人印象中,一直都是「未來的解決方案」。然而今年,Arbitrum 生態還沒熱透,作為技術替代者的 ZK Rollup 們就已經上來敲門了。今年最明顯的一個感受,就是各式各樣的「ZK 項目」突然變多了。開發者開始 FOMO ZK 技術,ZK 轉賬、ZK 身份還有 ZK 桌遊,只要能和隱私沾邊的,項目名稱里一定會有「ZK」二字。這般繁榮景象,當然得益於 Starknet、zkSync 等 ZK Rollup,以及 Scroll、Polygon 等 zkEVM 項目的集中發力。而在這些中流砥柱的背後,是一位叫做 Eli Ben-Ssason 的以色列大漢。

Eli (@EliBenSasson)是最早一批將 ZK 技術與加密技術進行結合的科研者,他是 Zcash 和 StarkWare 的創始人,也是 zk-STARK 的創作者。而後邊這項技術標準,正是當今 Starknet,乃至整個加密 ZK 賽道的重要技術基石。BlockBeats 在黑山 EDCON 期間見到了這位傳奇人物,在近一個小時的對話中,Eli 展現出了強烈的技術自信,他向 BlockBeats 透露了自己對 STARK、SNARK 和 Rollup 賽道的看法,以及對 Starknet 生態的期許。

關於樂觀欺詐證明、zk-STARK 和 SNARK

很多人認識 Eli,都是通過 StarkWare 聯合創始人這一身份,很少有人知道,他同時也是 zk-SNARK 這項項關鍵技術標準的創作者。早在以太坊之前,Eli 就開始結合 ZK 技術來解決區塊鏈的擴容問題,並與彼時還是 Bitcoin Magazine 作者的 Vitalik 在這一方面有過深入交流,而 StarkWare 也是 Vitalik 為數不多參與投資的項目。

Eli Ben-Sasson 在 StarkWare Sessions 2023 大會上做演講,圖源來自 StarkWare

作為一個技術驅動型創業者,Eli 對 ZK 技術及其背後的數學原理有著絕對的自信。那麼他是如何看待「ZK 勁敵」Optimistic Rollup?對 zk-STARK 和 zk-SNARK 的未來又有什麼看法?

BlockBeats:您好 Eli,首先請簡單向讀者們介紹一下您為什麼會進入加密貨幣領域,以及為什麼創立 Zcash 和 StarkWare?

Eli:我曾是一位計算機科學教授,做的是理論計算機科學研究。在中國大陸的人們可能聽說過清華大學的姚期智,他是理論計算機科學的重要推動者,圖靈獎得主,安全多方計算的發明者。我比他晚很多年才進入這個研究領域。

2008 年我開始做零知識證明(以下簡稱 ZKP)相關的一些研究。2013 年的 5 月,也就是十年前,我參加了在聖何塞舉行的比特幣大會,我意識到區塊鏈領域就是我所做的理論研究、數學等最好的應用場景。我很確信我是第一個認識到通用計算的證明和區塊鏈可以非常好地結合在一起的人。十年前以太坊還沒有出現,當我第一次遇到 Vitalik 時,他還不是以太坊的創始人,是 Bitcoin Magazine 的一位內容作者。我們討論了很多關於證明、有效性證明和零知識證明的問題。

我早期的一篇合著論文就叫《Zerocash: Decentralized Anonymous Payments from Bitcoin》,講的是如何使用零知識證明來保護比特幣上的支付。這就是後來的 Zcash 項目,我們一直在發展這項技術。2018 年前後,我們提出了更好的技術改進,並將其稱之為 STARK,它有助於擴大以太坊或者通用區塊鏈的規模。2018 年我們聯合創立了 StarkWare,創始人包括我、Uri Kolodny、Alessandro Chiesa 和 Michael Riabzev。如今人們已經普遍認為我們的有效性證明是擴展以太坊的最佳方式。

BlockBeats:你提到很早就與 Vitalik 有接觸,我記得他很早就開始投資並支持 StarkWare。

Eli:是的,Vitalik 是 StarkWare 的早期投資者之一。這是他迄今為止為數不多的投資之一,我們為此感到非常自豪。

我記得 Vitalik 成為核心投資者是在 2018 年秋天左右。我和他參加了一次會議,貌似是清華大學組織的,但肯定是在深圳。我記得我們在一個非常漂亮的水鮮市場裡走着,一起討論這些事情,比如 StarkWare、他的投資以及一大堆事情。所以這個決定的細節是在中國達成的。

BlockBeats:在以太坊之前就開始考慮使用 ZK 證明作為擴容解決方案,您是如何看到區塊鏈一定會有擴容性問題的?

Eli:我相信中文社區的讀者們一定對支付寶和微信支付很熟悉,他們的交易速度可能已經達到了每秒一百萬筆。現在,區塊鏈需要做 NFT、遊戲、投票、選舉和治理,要讓所有這些發生,目前的技術就不夠好,在比特幣以太坊上,大概每秒有 10 到 20 筆交易。這就需要其它技術,需要一些不降低區塊鏈安全性,但又能擴大區塊鏈範圍或觸及面的技術,這就是 Starknet 所做的。

BlockBeats:Arbitrum 創始人 Ed Felten 教授也在 2014 年左右開始解決擴容性問題,但他很果斷地選擇了交互式欺詐證明,也就是後來被普遍認為是更加可行的樂觀欺詐證明。為什麼您從開始就決定使用 ZK 作為解決方案?

Eli:這是一種更好的技術,而且它確實有效。其實在以太坊核心團隊中,人人都知道 Optimistic Rollups 並沒有開啟他們的核心技術。Arbitrum 和 Optimistic 上都沒有欺詐證明。他們之所以沒有啟動,是因為它根本就不起作用。

相反,我們從來沒有在無 STARK 有效性證明的情況下提交過狀態更新。即使我們的系統性能達到以太坊的 10 倍,我們也只使用了不到 1% 的以太坊資源。Optimistic Rollups 是個好主意,但是它不起作用,而正因為它不起作用,所以沒有開啟。一個應該起但卻沒有起作用,甚至沒有被開啟的東西,和另一個確實起作用且可以證明的技術之間,是有很大區別的。

BlockBeats:但雖然 Vitalik 投資了 StarkWare,但他隨後又支持了 Optimism。加密領域似乎有一個越來越強的共識,那就是擴容性問題應該首先從 Optimistic 開始,然後再轉向 ZK,因為 ZKP 或 ZK Rollup 在技術上實現起來比 Optimistic 困難很多。您怎麼看這件事?

Eli:我喜歡 Optimism 團隊,他們是社區的傑出成員,但是技術並不行。就好比說,為什麼我們不能把羽毛附在人們身上,然後讓他們扇動翅膀來建造飛機呢?這的確更有意義,這就是為什麼萊昂納多·達芬奇畫了身上有翅膀的人。但是它在數學和經濟學上不起作用。我很喜歡和欣賞他們的聰明才智和真正偉大的社區成員,但也不能改變那是一項不能很好運作下去的技術的事實。

BlockBeats:但作為普通用戶,Optimism 和 Arbitrum 就目前來說的確是切實可用的解決方案。

Eli:當然,但是需要意識到的是,你的資產安全是在信任單個營運商,然後它工作得非常有效。這裡有另一種可能,效果很好。你可以將你的資產橋接到你非常信任的任何計算機。它可以是一個中心化的交易所或者任何類似的事物,然後你會得到驚人的 TPS 吞吐量,但你是在將自己所有的資金託付給由那個人控制的那台計算機。如果它出現故障、掉線,或者作惡,那麼你的所有資金都會消失。

Arbitrum、Optimism 與 Binance 有相同的安全假設,Binance 對用戶來說是一個很好的產品,可能甚至比 Arbitrum 更好,但對用戶來說很重要的是他們不應該被愚弄,認為自己在轉移資產時有更高的安全級別。如果有人說我不會使用 Binance,因為 Binance 是由一套中心化流程控制的,我要去中心化,我要把資產放到 Arbitrum 或 Optimism 上,但其實這是同一件事。

BlockBeats:所以用戶在使用 Optimism 或 Arbitrum 時,其實相當於在使用一個中心化的交易平台?

Eli:它們正在使用的是一個中心化的系統,甚至更糟糕的是,它基於一個代碼庫,這個代碼庫並不是從一開始就設計為由單個營運商操作。所以我認為它給你提供的法律保護還不如 Binance 多。

BlockBeats:說回 ZKP,您在被廣泛認可的 zk-SNARK 外又創立了 zk-STARK,為什麼要要為 ZK 技術設定兩個不同的技術標準?以及為什麼 StarkWare 最後選擇了 zk-STARK?

Eli:SNARKs 技術,Groth-16 類型的預處理 SNARKs,它使用的是橢圓曲線,可以早一些準備好投入生產,但我認為在效率和安全性方面,它是一個較次的技術。這就好比有一個技術,它不是那麼好,但是它先出現,就像蒸汽機沒有汽油發動機好,但是它先出現,我覺得有點類似這個情況。

至於為什麼選擇 zk-STARK,這是一個不需要思考的選擇。它具有最安全、最具有未來保障的基礎技術,依賴於經過戰鬥測試的數學和加密技術。值得一提的是它是後量子安全的,這是其它系統都無法達到的。它有最快和最高效的證明,由於這些,它達到了所有證明技術中最高的水平。

zk-STARK 與 zk-SNARK 技術細節對比圖,圖源來自 Horizon Acadamy

BlockBeats:當前很多 ZK Rollup 和 zkEVM 項目都採用了 zk-SNARK,您對 zk-SNARK 的未來有什麼看法?

Eli:我認為它會被逐漸淘汰。可能會留下來用於個人的屏蔽交易,在某些情況下用戶可能不在乎證明時間的低效率。而且確實有非常短的證明,大約 200 字節左右。所以他們可能在隱私領域有一定的用途,用於個人屏蔽交易,但一旦達到更大的吞吐量,就只能這樣了。所有在 Polygon 系統中的項目都在使用我們發明的 STARKs,從 Hermez、Miden 到 Polygon Zero 等等。有的項目目前暫時使用 SNARKs,但最終都要轉向 STARKs。所以,現在最大數量的區塊鏈有效性證明項目都在使用 STARKs。

關於 Starknet、Cairo 和 zkEVM

很多人難以理解的是,作為一個以太坊的 L2,Starknet 本身是不兼容以太坊 EVM 的,開發者需要使用 Cairo 這套全新的語言進行合約開發。這似乎讓 Starknet 失去了許多 EVM 兼容 L1 和以太坊等效 L2 的優勢,即最大程度降低開發成本,以在短時間內迅速啟動生態。但在 Eli 看來,在 Cairo 帶來的巨大潛力面前,這些問題變得不再重要。更關鍵的是,Starknet 生態對此已經有了自己的解決方案。

BlockBeats:為什麼 StarkWare 會創立 StarkEx 和 Starknet 兩個不同的項目?為什麼不能將兩者結合起來?

Eli:StarkEx 和 Starknet 服務於兩個不同的目的。當你談到一種非常明確性質的高吞吐量交易,比如鑄造和交易 NFT 時,那麼你可以從一個專門為此構建的系統中獲得更好的性能和吞吐量,這就是 StarkEx。我們從一個非常特定的用例開始,對整個技術進行了實戰測試,我們對此非常自豪。

而 Starknet 則首先經過了更複雜的構建,因此理所當然的是它會更晚出現,而且它服務於不同的目的,允許你進行通用計算,就像以太坊一樣,但這種通用計算意味著,與專門用於一個用例的特定性能相比,它的性能不會那麼好。所以,這是一種通用性與效率的權衡。

BlockBeats:所以對 StarkWare 團隊來說,在特定應用場景中實現高交易 TPS 是非常重要的?

Eli:是的,對我們來說,達到這個目標非常重要。很多團隊「在 Twitter 上跑自己的項目」,他們發布一些好看的數字,然後期待着人們會被愚弄,認為這是一個有效的系統。但我們為自己運行多年的高 TPS 系統感到自豪。這一切都是為了提高吞吐量和降低交易成本。

我想說的是,到現在為止,我們的系統已經處理了近 1 兆美元的交易,超過 4.5 億筆交易,發行了超過 1 億個 NFT。沒有其他任何一個 L2 可以做到這些。我們每日 TPS 比以太坊高 50%,每周 TPS 比以太坊高 30%,持續一整周。沒有其他的系統能夠達到這個水平,而我們卻從未使用超過以太坊 Gas 的 1%,即使我們的 TPS 增加了 30%。

BlockBeats:StarkEx 是一個非常具體的用例,作為技術驅動型項目,StarkWare 似乎從一開始就對自己的商業模式有非常明確的定位。

Eli:我常喜歡說「仰望星空,腳踏實地」。我們非常了解數學、工程和技術,容易被下一個很酷的科學項目所吸引,並且喜歡展示一些時髦的新事物,這對我來說是非常誘人的。但我們把不能滿足用戶即時需要的酷炫內容放到一邊,相反我們非常專注、非常努力地提供用戶和客戶真正需要的東西。作為一名科學家,整個團隊都知道我因為不能做橢圓曲線快速傅里葉變換(ECFFT)之類的東西而感到非常遺憾,以及很多我們明知可以將性能提高 10 倍甚至 100 倍的各種奇特技術。

StarkWare 團隊成員,圖源來自 StarkWare

BlockBeats:接下來我想聊一聊 Cairo 語言。作為一個以太坊 L2,Starknet 並不兼容以太坊 EVM,開發者必須使用 Cairo 語言來構建應用。這似乎讓 Starknet 失去了許多「EVM 兼容生態」的優勢。為什麼選擇構建自己的語言?

Eli:是的,關於 Cairo 我想說幾件事。首先,它是一個先進的、下一代的智能合約編程語言。它從一開始就支持一些新功能,例如智能錢包,或者說帳戶抽象,這些是內置在 Cairo 語言中的。這是一個受到 Rust 啟發的編程語言,許多嘗試 Solidity 並使用它的開發人員,特別是那些知道 Rust 的人,他們會說他們更喜歡用 Cairo 編程而不是 Solidity。所以它本身就是一個非常非常好的編程語言。

我想說的第二件事是,使用一個專用的語言來創建 STARK 證明或者一般的有效性證明的原因,跟你想要用 Solidity 編寫智能合約的原因很相似。你需要用 Solidity,並不是因為它比 Python、Rust 或 C++有更好的開發者體驗。相反,它的開發者體驗更差,但是當你轉移到有區塊鏈基礎設施的新框架時,你就必須使用不同的編程語言,Solidity 很好,因為它可以有效地編譯到以太坊虛擬機。我再給一個例子。如果你想利用 GPU 寫出真正好的圖形,你應該用 CUDA 寫,因為這是一種可以最大程度地利用 GPU 性能的語言。

對 STARK 證明也是一樣的。有一個不同的虛擬機,就有一套關於什麼使得某件事有效或無效的不同約束條件。如果你想達到 STARK 證明所能達到的性能,比如在以太坊的一個區塊中放入一百萬個 NFT,你就必須更有效地使用編程語言。我們可以在 Immutable X 上的一個證明中鑄造一千萬個 NFT,我無法想象任何基於 EVM 或任何 zkEVM 能夠接近我們能放入區塊鏈單個證明中的內容。我可以挑戰全世界的 zkEVM,他們不會做到的。這就是為什麼你需要一個不同的計算模型和一個不同的編程語言。

BlockBeats:但許多曾在 Polkadot 等採用 Rust 語言的生態項目普遍會向我反饋營運成本的問題,因為聘請或者培訓一個懂得用 Rust 語言開發合約的工程師代價非常高昂。另一方面,如果團隊在以太坊或者在兼容 EVM 的 L1 上開發項目,那就非常便宜。您怎麼看待這個情況?這對 Starknet 生態來說是一個問題嗎?

Eli:這可能是個問題,但開發者正在湧向 Cairo 和 STARK。開發者和團隊的數量每天都在增加,我認為他們看到了潛力。很多人理解了規模化的問題,並問自己最好最具有前瞻性的解決方法是什麼,是什麼真正開放了全球需求的擴展性,我認為他們中的很多人得出了正確的結論,那就是走 Starknet 和 Cairo 1.0 的道路。

這裡有個類比,通常你會用 Python 寫你的軟體的第一個版本,但是當你想要實現規模化時,你就需要用 C++、WASM、Rust 等其他一些非常高效的語言來寫。我認為在 Cairo 上也會發生完全相同的事情,你可能會拿 Solidity 代碼部署到 Kakarot,但這就像用 Python 寫一個高頻交易引擎一樣,是不應該的。你需要用另一種語言寫,那種其他的語言就將會是 Cairo。

BlockBeats:現在也有一些項目基於 Starknet 開發 zkEVM。

Eli:是的,有非常好的項目正在構建 StarNet 上的 ZK-EVMs。第一個叫做 Warp,由 NetherMine 團隊製作,這個團隊非常優秀。第二個叫做 Kakarot,這是一個正在形成的社區。

Kakarot 就是一個 ZK-EVM,它是建立在 Cairo 之上的。所以我非常確定大多數的 ZK-EVM 將部署在 Starknet 上。如果你已經有了把你的 Solidity 代碼或 EVM 代碼移植到 L2 上,一個有效性 Rollup 的想法,你最好的方式是在 Kakarot 或 Warp 之上做。所以這再次展示了 Cairo 和 Starknet 的力量。

ZK Rollup 的賽道競爭和 Starknet 的生態開發

BlockBeats 在採訪中還提及了 ZK Rollup 之間的競爭,以及 Starknet 自身生態發展的問題。作為整個加密行業中技術含量和要求最高的領域,普通用戶似乎很難分別 zkSync 和 Starknet 之間的優劣。對大多數人來說,實際情況是誰更會「來事兒」就看好誰。從這個層面來看,StarkWare 以技術創新為核心驅動的理念似乎給 Starknet 出了難題。Eli 本人是如何看待 ZK Rollup 之間的競爭?他對 Starknet 生態的發展又有哪些期許?

BlockBeats:在當前的 ZK Rollup 賽道,Starknet 和 zkSync 是絕對龍頭,二者之間似乎也存在著很強的競爭關係。在您看來,Starknet 和 zkSync 之間的區別是什麼,Starknet 的優勢在哪裡?

Eli:你必須問自己,最好的技術步驟在哪裡?哪個地方最可能匯集最多的開發者,並提供最好、最安全的技術?我們在 zkSync 之前就展示了我們的能力,他們很會講故事,但他們講的故事和開發者的體驗之間有很大的不匹配。我有一個建議,我鼓勵正在閱讀這篇文章的開發者試一試在 zkSync 上開發或部署一些東西,並試一試在 Starknet 上開發和部署一些東西,你會感到有一個鮮明的差別。

我來告訴你一個故事,有人之前在 Reddit 上問誰做一個能進行 30 萬次交易的東西,我們在主網上做到了,TPS 大約在 3000 左右。一兩周後,zkSync 團隊出來說,我們有 3000TPS,但是這 3000TPS 從未被測量、證明或展示過,不過它是一個很好的故事。在這個行業里有許多人樂意講故事,也有人展示事實,我們以展示事實的能力自豪。

BlockBeats:也有用戶反饋,目前在 ZK Rollup 上轉移資產或者交互的 Gas 很高,這是為什麼?

Eli:目前由於需求量很大,Starknet 出現了擁堵現象。兩周內我們將發布 12 版本,這將極大地提高 TPS,解決大部分的需求。然後在下一個版本中,當我們完全集成 Volition 以進行鏈下數據處理時,價格將大幅度降低,這可能會在一兩個月後發生。

BlockBeats:提到生態開發者,確實有人反應在生態發展方面 Starknet 比 zkSync 更加平衡。

Eli:沒錯,這是更好更深入的技術理解的結果。我們已經在這個領域耕耘了很長時間,在生產環境中部署過內容,並磨練了系統。我們知道我們在做什麼。但我們不太會講故事,很少炒作。我們就像特斯拉,特斯拉沒有營銷部門,我們的產品就是我們的營銷。

StarkWare Sessions 2023 大會現場,圖源來自 StarkWare

BlockBeats: 但在 Web3 領域,懂得營銷的團隊似乎更吃香。許多技術驅動型項目在生態發展中都多少出現了問題不是嗎?

Eli:不,我認為這不是接下來會發生的事情。我之所以這樣認為,是因為以太坊就是這樣發展過來的。有一天,會有一個非常成功的 App 明了 Starknet 的能力。那個 App 是什麼,我現在不知道。如果要我猜,我認為它不是目前已經存在於 L1,且可以輕鬆複製粘貼到 L2 上的產品。

所以我認為它會使每個人都會看到並談論它,因為這全新的、在 L1 甚至是其他 L2 上都無法實現的應用。這將會成為轉折點,開發者會蜂擁而至。正因如此,我們把大部分注意力放在這裡,我們這次來 EDCON,就是為了接觸到更多開發者,邀請他們加入我們的生態。因為他們當中,將會有人創造出我無法預測的美妙之物。

BlockBeats:對準備在 Starknet 生態進行開發的開發者,您對他們有什麼方向上的建議嗎?Starknet 能為他們提供什麼?

Eli:我無法為他們回答這個問題,即使我給出了答案,他們也不應該聽我的,他們應該自己決定他們自己。我認為有些東西是驚人的,在 Starknet 上建立數據庫基礎設施,像高級 Oracle 服務、Proof of Humanity、社交網路等,有很多真正令人驚奇的事情可以做,他們應該研究一下,找出他們認為缺失的東西,或者他們認為最有趣的東西是什麼。

Starknet 是區塊鏈演變的下一步,這是一個非常重要的步驟。如果你是一個開發者,Starknet 將會準備好供用戶使用,我們正在為最終的用戶構建它。我認為我們有一個非常清晰的前進道路,更多的開發者還有很多工具要建立,還有很多事情要做。有很多的機會讓你脫穎而出,並通過努力工作為自己贏得名聲。

BlockBeats:在最後,您還有什麼想和讀者說的話?

Eli:如果有一台時間機器,你可能會希望回到以太坊的早期,構建幾乎你想建的任何東西都會非常成功,比如第一個預測市場、第一個錢包等。但遊戲並未結束,還有下一代機會,而這一代的贏家我認為將是 Starknet。所以現在除了擁有一台時間機器,大家還可以去了解一下 Starknet,現在是時候了。

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