一文读懂StarkNet的开源堆栈

Web3降智系列是我在2023年新开始的一个以日常交流中Web3er对一些知识和概念的误解为引子，以即使你在忙了一天后大脑停机的降智状态也能读懂为目的，通过讲述设计思想而不是外在表现，尽量不涉及具体公式和代码的面向非技术人员的科普系列。??

继上次我们提到StarkNet发布了开源的Sequencer后，StarkWare又搞了一个大新闻：StarkNet的Prover即将开源！

不知不觉的，从去年11月Cairo语言开源之后，三个月的时间内，StarkNet的所有组件全部重写+开源。在这里，我们回顾一下StarkNet的开源堆栈吧。

整体架构

首先，我们先复习一下上次的文章里提到的StarkNet架构。

美国法官批准对SBF父母的手机进行严格监控:金色财经报道，根据一份新的法院命令，美国法官批准对SBF父母的手机上安装监控软件以对其进行严格监控，包括监控他们的互联网浏览记录、应用程序和消息，一名顾问将每周至少审查 3 次其父母手机的登陆记录和屏幕截图。

此前报道，SBF对与其在加密货币交易所FTX及其兄弟加密货币交易公司 Alameda Research 中的角色有关的刑事指控表示不认罪，正在等待 10 月份的审判。[2023/4/25 14:24:43]

Sequencer?负责管理和协调交易的执行顺序。Sequencer可以认为是一个交易队列，它确保在同一个区块内的所有交易按照指定的顺序执行，并且确保没有交易被重复执行。Sequencer还负责验证交易的合法性，并将其写入区块链。

美联储调整银行监管的政策可能会限制州立银行的加密货币活动:1月28日消息，美国联邦储备委员会于1月27日宣布，它正在发布一份关于限制州立银行的政策声明，其中详细讨论了加密技术。声明称：“委员会还没有确定任何机构允许州立银行持有大多数加密货币资产。并且没有任何联邦法规或规则明确允许州立银行持有加密货币资产作为本金。因此，根据《联邦储备法案》第9(13)条，委员会推定禁止州成员银行从事此类活动。”

声明还表示，州立银行已提议发行“美元代币”，即稳定币，这些银行现在将受到OCC第1174和1179号解释函的约束，国家银行也是如此。它补充道:“委员会普遍认为，在公开、公共和/或去中心化网络或类似系统上发行代币很可能不符合安全可靠的银行业务惯例。”发表声明的同一天，美联储拒绝了怀俄明州托管银行加入联邦储备系统的申请。

据悉，该新政策旨在为有存款保险的国有银行、没有存款保险的国有银行和由货币监理署 (OCC) 监管的国家银行创造一个公平的竞争环境并限制监管套利，允许它们拥有相同的允许的活动范围。该声明将在联邦公报上公布后生效。（Cointelegraph）[2023/1/28 11:33:33]

Prover则负责生成关于Sequence执行轨迹有效性的加密证明。目前，这项工作是由单一的Prover，即「ShareProver」或「SHARP」执行的。

Public.com计划在全球推出交易工具，并提供加密货币交易:金色财经报道，Tiger Global支持的新经纪商Public.com准备将其平台扩展到美国以外的地区，有报道称它正在寻求收购欧洲竞争对手。此外，Public.com除了提供传统的股票和ETF，该公司计划还涉足加密货币和NFT，如狗狗币、以太坊和比特币。[2022/11/3 12:14:18]

Verifier位于L1，用于验证StarknetProver产生证明的智能合约，如果运行成功，其将更新以太坊L1上的状态用于记录保存。

在上一篇文章里我们提到了上述三个部件，这一次除了Sequencer和Prover，我们还将对FullNode进行说明。

Sequencer—Blockifier

欧盟机构：区块链证券交易不需要更多的规则变化:金色财经报道，欧洲证券和市场管理局周二在一份报告中表示，使用分布式账本技术(DLT)进行证券交易不需要进一步修改市场透明度法，但该机构确实承认其指导需要适应Web3时代。欧盟（EU）最近同意了新的法律，通过放宽对使用经纪商和使用单独的证券存管处的要求，以创新的方式使用区块链交易股票和债券——试验定于2023年3月开始。

今天，欧洲证券和市场管理局表示，由于该试验，没有必要对其负责的附属法规进行修改，但也表明市场对尝试新规则的兴趣很高。（coindesk）[2022/9/28 22:35:51]

Starknet的新SequencerBlockifier已于1月26号发布，其节点部分和CairoOS部分分别基于将在下面提到的Papyrus和Cairo-rs。之前的Sequencer是一个闭源的由python编写客户端，且只由StarkNet自己控制。而这个Python客户端是连官方也承认的慢，而且也没实现交易执行的并行性，这严重影响了StarkNet的TPS，且不符合去中心化思想。

这个由Rust编写的Sequencer开源后，最基础的，是可以让任何人都可以自行编译和运行自己的Sequencer客户端。同时根据官方自己的信息，这个客户端大幅度的提高了执行速度。而官方的后继计划也在路上：

-整合现有的StarkNetSequencer，通过替换其当前用Python编写的事务块化组件。

-实现交易执行的乐观并发。

-将Blockifier扩展成一个完整的StarkNetSquencer，替换当前使用的sequencer。

FullNode—Papyrus

FullNode，即全节点，在Starknet中指的是一个PathFinder客户端或者运行这个客户端的机器。一个全节点会记录rollup中执行的所有交易，并跟踪系统的当前全局状态。它通过p2p网络接收此信息，每当创建一个新块时，都会共享全局状态和与其相关的有效性证明。

而Papyrus，是一个StarkNet全节点的Rust实现，已经于1月16号发布。它将成为新的StarkNetSequencer的基础的一部分，大大提高StarkNet的TPS。开源Papyrus，将有助于提高StarkNet性能和去中心化。

CairoOS—Cairo-rs

CairoOS是Sequencer中用来执行以Cairo语言编写的合约的虚拟机。而Cairo-rs，是一个由第三方开发团队Lambdaclass开发的新的开源CairoVM，用以替换老旧的由Python开发的CairoVM。

Prover—???(名称未定)

那么这次的开源Prover又对于StarkNet的架构有什么意义？第一是为Prover的去中心化做准备，第二则是为了提高StarkNet的TPS。目前StarkNet仅有官方运行的单一Prover，叫做即「ShareProver」。为什么它的名称里有个共享？是因为这个证明器不仅负责生产StarkNet的证明，还要负责生成StarkEX的证明。这严重影响了StarkNet的TPS，且不符合去中心化思想*agian。

有了开源的Prover之后，任何人都可以自行编译和运行自己的Prover。当然，Prover还仍然只是宣布开源，暂未放出GitRepo。而且因为ZK的特性，Prover为计算生成证明所需的计算远远多于Sequencer所执行的计算，所以根据官方的旧文档，Prover可能需要极高的配置，准入门槛非常高。

CairoLanguage

Cairo1.0也已经在今年开源，由于CairoLanguage是由Rust编写，StarkNet整个官方生态可以说已经变成了Rust全家桶。当然，Cairo1.0还未被StarkNet所支持，因此还不能用来编写智能合约。根据官方消息，将在2023年Q1之内实现对Cairo1.0支持。

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