作者：Biteye 核心贡献者 Anci
编辑：Biteye 核心贡献者 Crush
社区：@BiteyeCN
相比于 web3 世界里其它喧嚣的叙事，ZK 赛道在很长时间里一直代表着漫长枯燥但意义非凡的基础建设。 仿佛一场艰难的修行，里面的人艰难求索，外面的人雾里看花。
不过可喜的是，近两年 ZK 的发展速度远超预期，ZK Rollup 双雄 ZkSync 和 Starknet 在性能和费用上都实现了巨大的进步。
以太坊 EIP-4844 升级后，ZK Rollup 在与 OP Rollup 的竞争格局中也逐渐走强。
更令人振奋的是，曾经的竞争对手 StarkWare 与 Polygon Labs 合作，升级了一直代表 ZK 前沿实力的 STARK 协议，正式推出 Circle STARK，为 ZK 证明能力带来了又一次飞跃。
如果你已经阅读了去年的文章（L2 Summer 将至？一文掌握 StarkNet 技术原理及生态），想要更深入了解 Starknet 背后奇妙的 ZK 证明过程，但又碍于各种令人生畏的数学公式和错综复杂的技术流派，那么不妨跟随这篇文章来了解一些关于 ZK 的关键问题。
我们会尝试避开恼人的数学部分，并在此基础上讨论 Starknet 的技术优势，尤其是近期发布的重大突破。
01.首先从 ZK 开始
ZK 是一个标签，也是零知识证明系统 (Zero Knowledge Proof Systems) 的缩写。
作为当下显学，ZK 证明像个神秘传说——在不泄露任何额外的信息的前提下，证明某个事实。
这么理想化的目标要如何实现呢？这里我们需要类比一个做过学生都熟悉的情景。
通常，一个学生想要证明自己学业优秀，最简洁的办法便是出示成绩单。在保证考试系统有效、公正的基础上，一份加权成绩达到 A 的成绩单往往可以为学生的学业水平背书，而无需展示任何具体的学业内容。
ZK 证明的过程也很类似，简单来说，它的核心成员有两个部分：证明器（Prover）和验证器（Verifier）。
证明器就像学校的考试系统，有一套固定的流程，为学生生成成绩单，作为学生学术能力的证明，并呈递给作为验证器的家长 / 公司，家长 / 公司通过成绩单来验证学生的能力水平。
这里我们可以看出，整个证明过程中最艰难的部分便是证明器生成证明的过程。在具体的 ZK 证明中，它可以分成两个部分——算术化和多项式承诺。
1.1 算术化
算术化，就是把复杂的证明问题转换成代数问题，具体地，就是把我们想要证明的见证（Witness），转换成一组多项式约束（Polynomial Constrains）。这就类似于我们把学生的学术能力，通过考试，转化成一组分数成绩。
Witness：见证，是我们通常所说的链下计算的原始数据，包括交易数据、账户状态数据、中间计算结果等，是我们用来证明交易有效性，但又不想公开的隐私数据。
Polynomial Constrains：多项式约束。在 ZK 证明过程中要做的，就是把复杂问题转化成数学问题，而数学证明方式最关键的一环，就是要找到一个多项式，并最终证明自己的确找到了。多项式约束，就是指这个多项式需要满足的条件。
1.2 多项式承诺
多项式承诺，则是在具体的数学证明中，证明自己找到了一个多项式（Polynomial），满足上一步算术化所生成的所有约束条件。
如果多项式证明有效，那么数学证明成功，代表我们想要证明的问题成立。这个过程类似于我们最后得出一个加权平均分或者成绩单，能够保证学生的成绩全是 A，进而证明学生的学术能力优秀。
不过也许你会质疑，现实生活中，一张成绩单往往并不能准确地表达一个人的学术能力，因为我们人类的考试系统中还是存在太多的漏洞和不可控。
而在 ZK 的世界里，借助是非分明的数学和公开透明的程序，这个愿望正在得以实现（正如智能合约和区块链保障了公正透明一样）。
02. SNARK vs STARK
SNARK 和 STARK 是目前两种最常用的 ZK 证明协议，也分别是 ZkSync 和 Starknet 所使用的底层协议。
因为相似的名称和赛道常常被拿来对比。不过在对比之前我们不妨先引入两个人物，从发展史的角度更好地去了解这两个协议所构建的 ZK 证明系统。
2.1 Groth 与 SNARK
Jens Groth 是 UCL 计算机系的一位教授（现已是荣誉教授，目前担任 Nexus 的首席科学家，zkVM 方向）。
此人从 2009 年开始，年年高产，发表多篇零知识相关的文章，我们在 ZK 领域常常听到的 Groth09、Groth10 等等就是由他的名字和发表年份组成的。
（注：通常由于论文的名字又长又拗口，学界会用名字 + 年份的方式，缩写指代一些重要的论文，比较常见的如奠定 STARK 基础的 BBHR18、Zcash 使用的 PGHR13，都是由几位作者的首字母组合在一起，再加上年份组成的。像 Groth 这种一人全名独占，还能够连续编年的，实数罕见。）
要论其中最著名的有二：
【Groth10】Short Pairing-based Non-interactive Zero-Knowledge Arguments，提出了完整的非交互式证明方案，被认为是 SNARK 的理论先驱。
【Groth16】On the Size of Pairing-based Non-interactive Arguments，在 Groth10 的基础上，精简证明尺寸，提升验证效率，至今仍被广泛应用。
正是在 Gorth 的研究基础上，SNARK 得以发展完善。
SNARK，全称为 Succinct Non-interactive Argument of Knowledge，是一种简洁的零知识证明系统，它极强的可用性，使得 ZK 迅速应用在加密货币领域。
2.2 Eli Ben-Sasson 与 STARK
值得一提的是，第一个将 SNARK 应用于加密货币的协议 Zerocash，它的联合创始人正是 Eli Ben-Sasson——后来的 StarkWare 的联合创始人，也是 STARK 的发明者之一。
不仅如此，早年间的 Eli Ben-Sasson 积极推动 SNARK 协议的落地，并在 13、14 年接连发表论文，提出并优化 SNARK 的构造，提升了实用性和高效性，帮助 SNARK 真正得到广泛的关注和应用。
不过也许是太过了解 SNARK 面临的困境，2018 年，Eli Ben-Sasson 等人发表【BBHR18】Scalable, transparent, and post-quantum secure computational integrity，STARKs 证明系统被正式提出，也为 ZK Rollup 提出更加完善的解决方案。
STARK——Scalable Transparent Argument of Knowledge，在大批量证明时具有优势，且整个证明过程透明，无需依赖信任的第三方，具有抗量子攻击级别的安全性。
（注：需要声明的是，虽然英雄史诗的故事总是脍炙人口，但任何一件成就都不是靠一个人力挽狂澜得来的。相反，无论 SNARK 还是 STARK，都是无数科学家共同努力的结果。我们拎出单个人物出来讲，仅仅是为了从一个侧面为这段 ZK 关键发展史提高生动性。就算牛人如 Groth，他的论文也要建立在 KZG 等人（Aniket Kate、Gregory Zaverucha、Ian Goldberg ）的研究成果上才能得以实现，而提出 STARK 的作者们，更是个个身怀绝技，日后我们可以持续深扒。）
2.3 SNARK vs STARK
那么让 Eli Ben-Sasso 痛下决心另起炉灶的原因是什么呢？SNARK 又面临哪些困境呢？
2.3.1 透明性
在回答上面的问题之前，我们可能要先回答另一个问题：在加密领域，什么最贵？
中本聪给出的答案是——信任。
SNARK 恰好踩中了这个雷区。SNARK 在进行多项式承诺时，采用了 KZG 的方法，而 KZG 承诺需要一个可信设置（Trusted Setup）来生成一串公共参考字符串 (Common Reference String, CRS)，进而生成证明和验证过程中的密钥。
回到我们那个成绩单的例子，家长或者公司之所以看到一个 A 的平均成绩，就可以判断学生学术水平优秀，是因为我们共同认可学术能力从高到低的排序是 A、B、C、D。只有在这个标准下，A 的成绩才有意义。
但如果学校的评分系统被黑，学术能力的排序变成了 C、A、B、D 呢？原本拿 C 的学生就会被当成优等生被优先考虑。这就造成了误判。
由此我们可以看出，这个被大家共同认可的标准的安全性至关重要。而在遵从黑暗森林法则的加密世界里，这个 Trusted Setup 就成了巨大的隐患。
明知如此，为什么 SNARK 还要坚持使用 KZG 方法呢？这是因为使用 KZG 得到的最终证明的尺寸太小了。还记得 SNARK 中的“S”代表什么吗？Succient（简洁）！
小尺寸的诱惑太大了，尤其是在以太坊坎昆升级之前，精简的证明尺寸为 SNARK 带来更好的实用性和高效性，在很长一段时间里被更多的项目所接受。所以说处处都是 trade off。
说回来 STARK，为了啃下 Non-Trusted 这块硬骨头，STARK 采用了 FRI（Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs）的方法来进行多项式承诺。
具体来说，FRI 方法将多项式进行 Reed Solomon 编码，以 Merkle 树的形式储存，并通过 Oracle 完成验证器和证明器之间的多轮交互，由此实现了可验证性和透明性（transparent，STARK 中的「T」）。
（注：需要注意的是，这里的 Oracle 并不是我们在 web3 世界中常见的中心化或者半中心化的预言机，而是由验证器和证明器根据协议规则，在本地模拟出来的一个去中心化的虚拟实体，是一种交互证明机制。）
如果还要类比成绩单的例子，我们可以把 STARK 系统的多项式承诺过程看成是一个构建在链上的评分系统，通过区块链技术保证了整个系统的公正和透明。
此外，STARK 证明中，验证器和证明器还可以通过使用一个公共的随机信标（Random Beacon）来模拟交互过程，并最终打包成一个完整的证明，实现非交互式证明，获得更好的可用性和异步性。
2.3.2 可拓展性
STARK 的进步还表现在处理大规模复杂运算问题上的通用性和灵活性，以及它的平均证明尺寸会随着证明规模扩大而降低，形成网络效应，即「S」所代表的 Scalable。
不同于 SNARK 采用以 R1CS 为代表的电路计算方式进行算术化，需要针对不同问题重新设计电路，STARK 采用 AIR（Algebraic Intermediate Representation ）的方法，是一种通用的机器计算方式，通过状态转换方程链接不同状态，几乎可以将任意计算问题抽象成一组多项式约束。
同时，由于 STARK 使用的 FRI 方法生成多项式证明时，采用了递归的结构逐渐降低多项式的次数，使得证明尺寸的增长远远慢于问题规模的增长（对数级别）。因此在处理大规模运算时具有显著的优势。
回到成绩和考试的例子中，如果我们算术化的过程比作考试，那么 SNARK 和 STARK 就分别像传统试卷和机考。
短期或者对于一所小学校来说，传统试卷便宜迅速，机考则要在软件和硬件方面做准备，看起来昂贵又麻烦。
但对于全球性成规模的考试机构来说，一台电脑可以进行不同种类不同级别的考试，题库的丰富度和随机性不再需要老师为每一次考试出题，节约了大量人力。
从长期看，随着考试人数的累积，软硬件的投入成本也会被大幅摊薄。
2.3.3 抗量子攻击
除了「S」和「T」的成就，STARK 还通过使用抗量子的哈希函数（如 Rescue 哈希，一般认为是后量子安全的，而传统的 SHA-256 哈希函数则被认为可能在量子计算中表现脆弱）、安全性代数问题（证明器需要证明的一些复杂代数问题，目前认为是量子计算机上也难以解决的）等方式，实现了抗量子攻击性。
03. Circle STARK 不止于此
讲到这里，我们不难发现 SNARK 是一个必不可少的短期内快速可行的解决方案。
但把时间拉长，随着交易量的增长，计算复杂度的爆发，以及人们越来越清醒的意识到，信任，实际上是加密领域最昂贵的奢侈品时，STARK 的优越性会越来越凸显。
这一点目前在工业界也逐渐显露。使用 SNARKs 的头部应用 ZkSync 推出的 Boojum 版本，就已开始探索由 SNARK 向 STARK 的逐渐转变。
而以会整活著称的 Polygon，也早早转向 STARK，今年升级的证明系统 Plonky3，便是基于 Polygon Labs 与 StarkWare 的最新共同研发的 Circle STARK。
Circle STARK 是基于 STARK 更新的新一代 ZK 证明协议，由于巧妙的引入了圆曲线（Circle Curve），成功的将小素数域 M31 应用到了证明系统中，促使证明效率大幅提升。
在 ZK 证明系统中, 素数域扮演着至关重要的角色。正是在素数域上进行运算，证明才得以实现。
素数域的选择代表着效率和安全性的平衡。素数域越小，所需的运算量越小，效率越高。
另一方面，大的素数域通常代表着更高级别的安全性，这也是为什么过去 STARK 和 SNARK 都采用大素数域的原因。
而 Circle STARK 的创新性就表现在，通过结合圆曲线的特殊结合使用了 M31 这种小素数域，在提升证明效率的同时，成功保障了后量子安全性。
StarkWare 方面目前推出并开源了基于 Circle STARK 的新一代证明器 Stwo，预计 Stwo 的证明效率将达到初代证明器 Stone 的 100 倍。
Stwo 将与高级 Cario 完全兼容，当前基于 Stone 证明器的 Starknet Pover （SHARP Prover），未来也将使用 Stwo。届时 Starknet 生态的开发者和用户将直接受益于 Stwo 带来的性能提升，而无需进行任何操作。
除了提升证明速度，Polygon 的联合创始人 Brendan Farmer 还提到，Circle STARK 的应用，最終将显著降低费用，并扩展到更多应用证明。
Eli Ben-Sasson 更是乐观表示，Circle STARK 的推出可以视为一个重要的里程碑，最高效的证明系统将会在不远的未来面世，更多的突破和改进也将持续进行。
04. Starknet 持续发力，提升性能
通过上面的分析，我们可以很清楚的看到，STARK 证明系统和它的最新升级版本 Circle STARK 是当之无愧的前沿力量和明日之星，作为 StarkWare 亲儿子的 Starknet 在 ZK Rollup 的道路上更是前途无量。
但也许是好事多磨，Starknet 却在很长一段时间里饱受争议。原因无他，体验和费用。
不过还好，通过 StarkWare 的持续努力，这些问题正在逐一变成了历史。下面我们将回顾一下 Starknet 近期的几次重要升级成果，以及根据路线图规划的进一步动作。
4.1 V0.12
Starknet Alpha v0.12.0 代号量子跃迁，于 2023 年 7 月上线主网。这次优化的重点是提升网络性能和优化用户体验。
吞吐量和延迟一般被视为衡量网络性能的标准。通过优化排序器 Rust 化和升级 Cario 语言，Starknet 的区块执行时间显著降低，吞吐量从 v0.11.0 版本的 3 万 CSPS（ Cairo steps per second ，每秒 Cario 步数）飙升至 22 万 CSPS，性能得到了极大提高。
一直广受诟病的交互体验问题也得到了解决，曾经为了等待主网确认而平均长达 20 分钟 pending 状态将成为历史。
用户端在 Layer 2 确认完成后，就算交易成功，因此交易时间缩短到 10 秒左右，体验大大提升。
这次被视为里程碑式的升级帮助 Starknet 的 TVL 成功突破了 1 亿美元，单周涨幅超过 43%。
4.2 V0.13
2024 年 1 月上线的 v0.13.0 版本扩大了区块尺寸，计算成本大幅降低 50%，数据可用性成本降低 25%。
V0.13.1 提前部署了对以太坊 EIP-4844 的支持，因此 Starknet 在坎昆升级后的几小时内就启用了 blob 功能，并成为第一个大幅降低用户手续费的 L2。
在今年接下来的时间里，按照路线图计划，V0.13.2 将支持交易并行化，可以同时处理更多交易，提升网络吞吐量和降低延迟。
V0.13.3 将把 Cairo Native 集成到 Starknet 排序器中，进一步提升排序器的性能。届时网络速度会进一步加速。
4.3 V0.14 以及后续升级计划
根据路线图，预计备受期待的 Volition 将在 V.0.14.0 升级中上线。
目前以太坊上的数据可用性存储（Data Avaliablity, DA）消耗了 Starknet 网络上绝大多数 gas 费用，因此降低以太坊上的 DA 存储是降低费用的关键。
Volition 可以允许开发者选择将一部分数据存储在 Starknet L2 上，最终把这部分数据的状态根（root）提交到以太坊 L1。通过这种方式，大大降低 L1 的 DA 存储成本，进一步达到降低费用的目的。
V.0.14.0 版本还计划采用应用递归（Applicative Recursion）的方式，一次批量处理多个区块的的 L1 足迹（Layer 1 footprint，是在以太坊上为支持 Starknet 运行而需要存储和处理的数据和计算任务）进而降低费用成本。
目前 starknet 的每个区块都有一个专有证明，每个区块都需要在以太坊上花费一笔固定的运营成本，因此网络常常要积攒足够的交易量来分担区块成本，才会打包一个区块。 这就导致了出块时间的不确定和区块成本利用效率的低效。有了应用递归之后，验证器可以将几个区块一起打包证明，即缩短了区块时间，又分担了费用成本。
此外 Starknet 还将在技术上探索更多的 DA 压缩方案，以达到削减成本的作用。
05. 生态建设
5.1 现况
随着性能的稳步提升和费用的持续降低，Starknet 上的生态格局目前已趋于完善。
基础设施上，钱包项目 Agent X 和 Braavos 作为自托管的智能钱包，不仅保证了安全性，还适配了 starknet 原生的账户抽象，作为 web3 世界的入口，给用户带来了良好的交互体验。
跨链桥方面既有原生的 StarkGate 坐镇，又有专注跨链桥的项目方 Orbiter Finance、MiniBridge 和 rhino.fi 加入。
DID 的头部项目 Starknet.id 承担了 ENS 在以太坊上的角色，支持用户铸造 NFT 作为 Starknet 链上身份和通行证。
传统的红海 Defi 方面，目前 Starknet 上也成长出 Nostra、Ekubo、zkLend、ZKX、Carmine Options 等头部项目，在迅速占领 Dex、质押、借贷、合约重点板块业务的同时，各家 Defi 项目也都在产品上努力推陈出新。
比如 ZKX 采用游戏化的交互以及 DAO 的治理形态，打造了一个独特的自治永续合约交易所；
Ekubo 推出单例设计使用一个合约管理所有资金池，帮助用户减少交易摩擦成本；
mySwap 的一键再平衡功能，在市场波动过大时，可以有效降低无常损失等，都为生态注入了更多的活力。
Gamefi 是 Starknet 官方寄予厚望的板块，除了头部项目 Loot 生态以 Realms 为代表的战略类全链游戏外，还有街头风格的 Dope Wars、星际探索为背景的战略游戏 Influence，以及由 Starknet 原生团队打造的基于物理知识的 Topology，堪称 Starknet 上全链游戏的四大天王。
此外 Socialfi 上出现了 xfam.tech，类似于此前大热的 friend.tech，填补了社交领域的空白。
自从今年年初 $STRK 空投发币以来，Starknet 上的活跃度明显提高。不止如此，生态内的项目如 zkLend、Ekubo 和 ZKX 都已相继发布原生代币 $ZEND、$EKUBO 和 $ZKX ；
生态龙头 Nostra Finance 也发布了 Starknet 上第一个原生 USD 稳定币 $UNO 以及质押 $STRK 获得的 $NSTSTRK。
多层次的代币发放无疑是 Starknet 生态的一剂强心针，到今年上半年，Starknet 生态的数据总体表现不错。
不过在如今 Layer1、Layer2 众神混战的时刻，想要保证持续的生命力，还需要产品和技术上的双重创新，打造出真正的爆款应用，链上活力才能稳步再上一个台阶。
这背后除了官方团队，还需要的是开发者社区的持续发力，这也是 Starknet 团队一直以来极度开发者友好，甚至在空投中给出史无前例的开发者奖励的原因之一。
5.2 挑战和选择
前面我们说过，STARK 从一开始就是为了安全的大规模复杂证明而生的，一脉相承的 Starknet 也是如此。
为了实现这个宏大又纯粹的目标，许多努力就在所难免，Cairo 语言就是其一。
（注：Cairo 语言是 StarkWare 专门为 STARK 证明系统设计的编程语言，能够高效生成证明，优化链下计算，有效的弥补了 Solidity 在执行证明上的局限性。）
不同于其它 Layer 2 使用 Solidity 进行智能合约的开发，开发者在 Starknet 上必须使用原生的 Cairo 语言进行开发，这就直接给开发者增加了学习成本和准入门槛。
另一方面，由于 Cairo VM 与 EVM 并不兼容，许多以太坊上的成熟项目不能直接迁移到 Starknet 上，这也造成了 Starknet 虽然作为一条以太坊 Layer2， 但却很难享受到大生态的红利。
目前 Starknet 链上超过 90% 的 dApp 都是链原生的，项目开发成本不可谓不大。
当此窘境，Starknet 的选择，我们可以从 Eli Ben-Sasson 年初的文章《固守还是坚持》中找到答案。
文章引用了「骑虎难下」的典故，表示如果牺牲安全去追求短期内漂亮的性能表现，就像坐在一只飞奔的老虎上后患无穷。 作为坚守技术的真正信仰者，也绝不会将二流技术套上一流的包装进行贩卖。
Starknet 想做的，是真正的证明，可以经得起滔天数据和黑暗森林的证明。而对证明的坚守，就是对安全性的坚守。
为了坚守，Starknet 上的开发者激励措施十分丰富，除了黑客松等社区活动外，近期还推出了真金白银的种子资助计划（Seed Grand Program），入选团队将可获得高达 2.5 万美金 USDC 的非稀释资助奖励，用以支持其在 Starknet 上的生态建设。
专门针对游戏板块，目前基金会的游戏助力试点计划（The Propulsion Pilot Program），将选择多达 20 款游戏，根据他们在 Starknet 主网的 Gas 消耗情况进行资助奖励，每款游戏最多可获得 100 万美金的奖励。
此外，与 Starknet 达成深度战略合作的以太坊客户端开发团队 Nethermind，也同时发布了总额 100 万美金的 Starknet 资助计划（Starknet Grand Program），单个项目可获得最高 25 万美金资助，并获得 Nethermind 团队的技术支持。
Starknet 也正从两方面着手努力打通与以太坊之间的壁垒。一边是由 Nethermind 开发的 Warp 项目，致力于将 Solidity 代码转化为 Cairo 代码，在高级语言层面实现兼容性。 另一边由 StarkWare 团队成员开发的 Kakarot zkEVM 的方案，以 Cairo 模拟 EVM 的环境，尝试创建一个可证明的 EVM。项目目前仍在开发中。
5.3 未来
在 StarkWare 的努力下，目前 Cairo 的开发者社区正在不断壮大，随着开发者社区的繁荣，生态也将孵化出更多优秀的产品和工具，进一步吸引更多优秀的开发者加入 Cairo 社区，形成正向循环。
我们除了在 DeFi 等传统领域中期待能够诞生优秀的产品外，结合 Starknet 逐步兑现的性能提升以及计算完整性优势，Starknet 上也逐步涌现出一些有可能代表未来的趋势板块。
5.3.1 全链游戏
全链游戏（Fully On-Chain Games，FOCG，也被称为 Infinite Games）的概念早在区块链兴起时就风靡一时，备受游戏玩家的期待。
它将游戏的规则和数据完全储存在链上，基于智能合约执行所有的运行和交互，让玩家真正拥有游戏资产的所有权，保证规则的透明可验证，并提供开放的经济系统，为玩家创造更加自由公平的游戏体验。
但碍于早期链上吞吐量、费用和交互模式等方面的限制，全链游戏很长时间还只是美好的愿景，并没有实现 mass adoption。
不过随着 Starknet 各方面表现的不断优化，我们可以从以下几个方面看到 Starknet 十分有潜力成为孕育全链游戏的沃土。
5.3.1.1 原生的账户抽象
账户抽象（Account Abstraction，AA）是提升交互体验、帮助 web2 用户进入 web3 的关键一步。
简单来说，就是把我们过去作为个人常用的以太坊上的 EOA 账户，转向智能合约账户（CA），由于合约账户的可编程性，可以根据预先设置，在保障安全性的前提下，简化当前复杂的操作步骤，优化用户体验。
Starknet 的设计从一开始就把原生的账户抽象作为必选项，每个账户都是一个智能合约账户，从系统设计上降低了实现 AA 的复杂性。
原生的钱包 dApp Agent X 和 Braavos 都支持账户抽象，可以为用户带来 Web2 等同的体验。
在游戏情境下，账户抽象的作用会更加明显。比如由 Starknet 链上几家头部链游团队 Briq、Loot Realms 和 Topology 发起的会话秘钥（Session Key）功能，如今上线的 Loot Survivor 就使用了该功能，采用无钱包登录（Session Wallet），用户不再需要为每一步「进攻」操作签名，极大优化了体验。
5.3.1.2 Cairo 生态逐步完善
随着 Starknet 的持续优化和性能提升，目前已有大批游戏社区入驻一同建设 Cairo 生态，随着一系列基础设施的推出，目前生态的游戏框架已经基本形成。
Dojo 是一个基于 Cairo 的链上游戏引擎，创建于 2023 年 2 月，目前由社区共同运营维护。
游戏引擎是构建游戏的基础，它为游戏开发者提供一个由合约、工具和代码库组成的开发框架，这样他们就不必从零开始构建游戏的基本系统，让构建链上游戏变得更加容易。
（注：Web2 游戏最流行的两个游戏引擎是 Unity 和 Unreal Engine，我们熟悉的《炉石传说》、《街头霸王》等就分别构建在这两个游戏引擎的基础上。目前 Web3 游戏引擎的发展还处在早期，已有的两个加密游戏引擎，分别是构建在 EVM 上的 MUD 和基于 Cairo 的 Dojo。Dojo 是首个可证明的加密游戏引擎。）
Cartridge 是一个游戏启动器，它一方面基于 Dojo 为开发者提供工具和代码库，用于创建和部署游戏，包括链上游戏逻辑、可扩展架构、无缝用户接入、模块化开发和货币化方案等。
另一方面为玩家简化了交互流程，方便玩家发现和进入他们喜欢的游戏。
5.3.1.3 Layer 3
Starknet 作为使用 Zk Rollup 的通用型 Layer2，除了出众的安全性能、高吞吐量、以及大幅降低的费用以外，为了满足特定需求，还推出了 Layer3 Appchain 的定制化开发。
游戏开发者可以根据自己的需求, 定制优化链上执行环境和共识机制, 打造高性能、低延迟、低费用的游戏专属链。这也为全链游戏带来更多的可能性。
Realms 和 Cartridge 就在年初成合作将共同开发「Realms World L3」，预计在今年 Q3 正式推出，在 Starknet 的基础上运行整个 Realms 生态，届时将会有更快的速度和更低廉的费用，进一步优化用户体验。
此外，Dope Wars 也表示将同 Cartridge 合作发布一条 Layer3，并使用 $PAPER 作为 Gas token。
5.3.1.4 小结
虽然在大众眼中，Starknet 在 Gamefi 的表现也许并不算出彩，但如果把眼光聚集在全链游戏上，Starknet 上的生态友好度、明确的全链使命感以及自身的技术优势，对开发者和玩家来讲都是吸引力十足的。
我们可以看到目前 Starknet 上游戏开发者对 Cairo 生态的建设热情很高，头部项目通力合作促成了 Dojo 等关键基础设施的落成。
如果有一天全链游戏能够完全实现，越来越多的游戏发烧友进入 web3 的游戏世界，真正获得对游戏资产的所有权，我们有理由期待这一切会发生在 Starknet 上。
5.3.2 ZKML
随着 AI 和区块链技术的双双爆发，AI+Blockchain 被越来越广泛的认为是未来的发展方向，ZKML（Zero Knowledge Machine Learning，零知识证明机器学习）便是一种解决方案。
传统的 ML 模型像个黑盒，由于被中心化机构所拥有，普通用户除了相信大机构的背书，无法验证自己在使用的究竟是什么模型，是否由可靠的数据训练得来。这也是目前中心化大模型被诟病的主要原因之一。
而如果简单的将模型上链采用去中心化的方式进行训练和运行，不光 Gas 成本太高，由于链上 Non-trusted 的环境，也无法保证模型和训练数据的可靠性。
这种情况下 ZKML 就十分有必要。Think off-chain,act on-chain。通过在链下训练和运行模型，使用 ZK 技术生成证明提交到链上的方法，完美解决了前面提到的两个困境——成本和可靠性。
同时，由于 ZK 本身具备的隐私性的特点，也使 ZKML 在金融、医疗等敏感领域前景广阔。
在 Starknet 上基于 Cairo 构建 ZKML 有天然的优势。Cairo 作为为证明而生的开发语言，具有优秀的计算完整性，且在证明上高度抽象，开发者可以直接调用证明组件，而无需自行处理证明问题，极大简化了开发流程。
同时，得益于 STARK 的可拓展性优势，在处理大规模运算数据时具有显著的网络效应，能够高效且低成本地承载机器学习所需的海量数据。因此，Starknet 上以 Giza Tech 为基础的 ZKML 正在迅速发展。
Giza 是一个 Starknet 上的 ZKML 中间件平台，提供 Orion 开发框架，使开发者能够使用熟悉的框架（如 PyTorch、TensorFlow）进行模型训练, 并轻松地在 Starknet 上进行部署。
同时 Giza 还推出了一个将 ZKML 于多链行为结合的代理框架 Agents，开发者可以基于 ZKML 创建链上 AI 代理，与智能合约交互，并根据预定义的规则进行决策。
目前 Giza 已经应用在多个项目中，比如社交上，与 Circles Network 合作, 进行社交图谱分析, 侦查虚假用户。
DeFi 方面，Yearn Finance 合作, 为其提供基于 ZKML 的智能投资策略和风险管理方案。
最新入选 Starknet 种子资助计划的 ML Village 则通过 Giza 将 ZKML 引入链游进行决策，展现出了广阔的应用前景。
06. 总结
根据 Starknet 官方近期发布，预计 2024 年可以实现 Gas 费降低至远低于 $0.01，同时数百 TPS，成为 TPS 最高的 Layer2。
这个目标对于 Starknet 来说并不算雄伟，事实上，StarkWare 对 Starknet 的定位，也远不止一条 Layer 2 那么简单。
从产品和市场的关键选择上，Starknet 与 Solana 更为相似，把 EVM 的红利和束缚一并抛弃，从头建设。
但又不同于 Solana 在去中心化问题上存在的瑕疵，Starknet 通过以太坊 Layer2+ZK 的方式，巧妙的继承了以太坊极致去中心化的同时，又保证了可拓展性和安全性，将不可能三角变成了可能。
而这个看似美满的结果，正如我们开头所讲，是一场坚守长期主义的修行，是无数次舍近求远的负重前行。我们期待 Starknet 上能够在未来释放更多的活力。
