StarkNet: Die Antwort auf die Skalierbarkeitsherausforderung von Ethereum?

Die Blockchain-Technologie hat den Weg für sichere Transaktionen und Datenspeicherung geebnet, aber derzeit stellt die Skalierbarkeit eine erhebliche Hürde dar, insbesondere für Netzwerke wie Ethereum. Mit der wachsenden Anzahl von Benutzern und Transaktionen kann das Netzwerk ins Stocken geraten, was zu langsameren Transaktionsgeschwindigkeiten und höheren Kosten führt. Dieses Skalierbarkeitsproblem stellt ein erhebliches Hindernis für die breitere Einführung der Blockchain in verschiedenen Sektoren dar.

Um dieses Problem anzugehen, erweist sich StarkNet als leistungsstarke Lösung, die die Skalierbarkeitsprobleme der Blockchain direkt angeht. Als erlaubnisloses ZK-Rollup – oder dezentrales Gültigkeits-Rollup – erweitert StarkNet das Ethereum-Netzwerk und bietet eine Layer-2- Erweiterung. Dadurch können dezentrale Anwendungen ( DApps ) ihre Berechnungen grenzenlos skalieren, ohne die Zusammensetzbarkeit oder Sicherheit von Ethereum zu beeinträchtigen.

StarkNet basiert auf der STARK-Technologie, einem kryptografischen Beweissystem, das für seine Sicherheit und Skalierbarkeit bekannt ist. Durch den Einsatz von STARK kann StarkNet Transaktionen und komplexe Berechnungen effizienter verifizieren, sodass nicht jeder Knoten im Netzwerk jede Transaktion verarbeiten muss. Dies rationalisiert die Arbeitsbelastung und verbessert die Transaktionskapazität des Netzwerks erheblich.

Die Integration von StarkNet mit Ethereum bedeutet einen Sprung nach vorne für Entwickler, die anspruchsvolle Anwendungen entwickeln und einführen möchten, die umfangreiche Rechenressourcen erfordern, ohne durch aktuelle Skalierbarkeitsbeschränkungen eingeschränkt zu sein. StarkNet ist in der Lage, maßgeblich dazu beizutragen, das enorme Potenzial dezentraler Anwendungen auszuschöpfen, und könnte der Schlüssel zur Einführung der Blockchain-Technologie in den Mainstream sein.

Was ist StarkNet?

StarkNet ist ein hochentwickeltes Layer-2-Protokoll, das entwickelt wurde, um die Fähigkeiten von Ethereum zu erweitern und auf die berüchtigte Netzwerküberlastung abzuzielen. Diese Erweiterung wird durch die Einführung der zk-STARKs- Technologie erleichtert, einer Form des wissensfreien Nachweises, der nicht nur die Datenintegrität und den Datenschutz stärkt, sondern auch die Skalierbarkeit des Netzwerks erhöht. Mit der Infrastruktur von StarkNet verfügen Entwickler über die Tools, um effiziente Smart Contracts in einem dezentralen Rahmen zu erstellen und zu betreiben und so die Hürden hoher Gasgebühren zu umgehen und gleichzeitig die robuste Sicherheit zu gewährleisten, die Anwendungen erfordern.

Das Ziel von StarkNet ist es, eine Grundlage zu schaffen, die DApps mit anspruchsvollen Leistungskennzahlen und einem Bedarf an minimalen Transaktionskosten bedient. Sein Design ist besonders vorteilhaft für aufstrebende Bereiche wie DeFi , NFT- Marktplätze und Blockchain-basierte Gaming-Plattformen.

Dank ihrer Vielseitigkeit und hochmodernen Fähigkeiten wird die Programmiersprache Kairo zu einem entscheidenden Vorteil für Entwickler, die StarkNet nutzen, und ermöglicht es ihnen, den außergewöhnlichen Durchsatz und die Anpassungsfähigkeit des Netzwerks zu nutzen, um bahnbrechende, maßgeschneiderte DApps zu entwickeln und auszuführen.

Hinter StarkNet steht StarkWare , ein 2018 von Uri Kolodny , Alessandro Chiesa und Eli Ben-Sasson gegründetes Unternehmen mit Hauptsitz in Netanya, Israel. Über StarkNet hinaus hat StarkWare auch StarkEx eingeführt, eine Lösung, die darauf ausgelegt ist, die Skalierbarkeit und Leistung dezentraler Handelsplattformen zu verbessern.

Das StarkNet-Ökosystem hat einen beeindruckenden Anstieg an Aktivität und Wert erlebt, ein Beweis für seinen Wettbewerbsvorteil, die Flut an erfinderischen Projekten, die es fördert, und die grundlegenden Probleme, die es im Blockchain-Bereich lösen will. Mit der Weiterentwicklung von StarkNet steht es kurz davor, die Skalierbarkeit und Benutzerfreundlichkeit von Ethereum grundlegend zu verändern und möglicherweise die Integration der Blockchain-Technologie in verschiedene Branchen zu beschleunigen.

Welche Technologie steckt hinter StarkNet?

StarkNet verbessert die Skalierbarkeit von Ethereum durch den Einsatz einer ausgeklügelten kryptografischen Technik namens zk-STARKs, die als sekundäre Protokollschicht fungiert.

Bei zk-STARKs handelt es sich um eine von StarkWare entwickelte Form des kryptografischen Beweises, die für die Gewährleistung sicherer und privater Berechnungen auf Blockchain-Plattformen von entscheidender Bedeutung ist. Sie funktionieren, indem sie komplizierte Berechnungen an einen externen STARK-Beweis verlagern, der dann kryptografische Beweise formuliert. Anschließend validiert ein STARK-Verifizierer auf der Blockchain diese Beweise und bescheinigt die Genauigkeit der Berechnungen.

StarkWare hat moderne Algebra auf geniale Weise mit robusten Hash-Funktionen kombiniert, um zk-STARKs zu optimieren. Das Unternehmen hat bemerkenswerte Fortschritte bei komplexen Beweisen erzielt, etwa bei quasi-linearen probabilistisch überprüfbaren Beweisen (PCPs), interaktiven Oracle-Beweisen (IOPs) und effizienten algebraischen Codierungsprotokollen wie FRI, und positionierte seinen STARK-Beweis und -Verifizierer als den schnellsten auf dem Markt und übertrifft andere kryptografische Methoden. Insbesondere basiert diese Technologie auf minimalen und sichereren kryptografischen Annahmen und bietet Quantenresistenz, Transparenz und einen Aufbau, der frei von kryptografischen Fallstricken und versteckten Fehlern ist.

Die Infrastruktur von StarkNet bietet eine effektive und wirtschaftliche Umgebung für die Ausführung intelligenter Verträge und umfasst mehrere Schlüsselkomponenten:

Vertragsregister : Diese Komponente fungiert als umfassender Index, der alle Smart Contracts innerhalb von StarkNet katalogisiert und sicherstellt, dass sie leicht identifizierbar und zugänglich sind.
ZK-Betreiber : Dieses Unternehmen ist in der Lage, ZK-Beweise für Transaktionen zu erstellen, die Merkle-Baum-Datenstruktur zu orchestrieren, die die Beweiserstellung erleichtert und die Genauigkeit und Vertrauenswürdigkeit der Beweise gewährleistet.
Execution Manager (EM) : Der EM orchestriert die Symphonie des Netzwerks, überwacht die Ausführung intelligenter Verträge und verwaltet Transaktionen und aktualisiert den Status des Netzwerks bei jeder Transaktion, um einen reibungslosen Betrieb aufrechtzuerhalten.
Verifizierer : Als Prüfer der Authentizität bestätigt der Verifizierer die Gültigkeit der ZK-Beweise, die für die Integrität und Präzision der Vertragsausführungen unerlässlich sind und die Legitimität garantieren.
Programmiersprache Kairo : StarkNet wurde mit Cairo erstellt, einer auf zk-STARKs zugeschnittenen Sprache, die die Erstellung komplexer und sicherer Smart Contracts mit einem Framework ermöglicht, das lokale Vertragstests vor der Netzwerkbereitstellung unterstützt.
Proof Verifier Factory : Diese Einrichtung produziert bei Bedarf Prüfer, kümmert sich um deren Erstellung und Lebenszyklus und stellt sicher, dass das System Prozesse effektiv validieren kann.
Speicher : Im Kern verfügt StarkNet über eine Speicherschicht, die eine Merkle-Baumstruktur für den effizienten Vertrags- und Datenabruf nutzt und intelligente Vertragsinteraktionen beschleunigt.
Gateway : Diese Brücke verbindet Ethereum und StarkNet, erleichtert den Geldtransfer, sorgt für einen nahtlosen Übergang von Vermögenswerten zwischen den beiden Plattformen und ermöglicht es Benutzern, die Vorteile von StarkNet zu nutzen.

Durch die Implementierung von zk-STARKs erreicht StarkNet Skalierbarkeit, indem es Off-Chain-Berechnungen neben On-Chain-Verifizierung ermöglicht und so die sichere und private Ausführung von Blockchain-Berechnungen stärkt. Die grundlegenden Technologien von StarkNet, wie Cairo, haben zusammen mit den STARK-Prüfern und -Verifizierern den Strapazen der realen Anwendung standgehalten und ihre Effizienz und Zuverlässigkeit unter Beweis gestellt.

Was ist der native Explorer für StarkNet?

Das Ökosystem von StarkNet ist mit wesentlichen Tools für Transparenz und Benutzereinbindung ausgestattet, insbesondere den Block-Explorern Voyager und StarkScan . Diese Plattformen funktionieren ähnlich wie Etherscan und BSCscan für Ethereum bzw. Binance Smart Chain. Sie bieten Benutzern einen klaren Einblick in das Netzwerk und ermöglichen es ihnen, Transaktionen, Vermögenswerte und Wallet-Aktivitäten innerhalb von StarkNet zu überwachen und zu verfolgen.

Wie ihre Gegenstücke in anderen Blockchain-Netzwerken ermöglichen diese Explorer den Benutzern, in das komplexe Netz der Abläufe von StarkNet einzutauchen. Jede Smart-Contract-Interaktion, Token-Übertragung und Adresssaldo wird sorgfältig protokolliert und öffentlich zugänglich gemacht. Dieses Maß an Transparenz ist nicht nur von grundlegender Bedeutung für das Vertrauen in das Blockchain-Ökosystem, sondern dient auch als wichtige Ressource für Entwickler, Händler und Enthusiasten, die die Aktivität des Netzwerks in Echtzeit analysieren möchten.

Darüber hinaus sind diese Tools für Entwickler und Benutzer gleichermaßen von unschätzbarem Wert, da sie Einblicke in den Zustand und die Effizienz des Netzwerks liefern. Mit Voyager oder StarkScan könnte man beispielsweise die Gasgebühren im Zeitverlauf bewerten, die beliebtesten Verträge identifizieren oder das Transaktionsvolumen verfolgen, um die Netzwerkauslastung zu messen.

Darüber hinaus bieten Block-Explorer denjenigen, die sich für die Sicherheit und Integrität des StarkNet-Ökosystems interessieren, eine Ebene der Verantwortlichkeit. Durch die Erleichterung der Transaktionsüberprüfung und Vertragsprüfprotokolle tragen sie dazu bei, dass die Plattform vor betrügerischen Aktivitäten geschützt bleibt.

Da StarkNet weiter wächst und sich in die breitere Blockchain-Infrastruktur integriert, wird die Rolle solcher Explorer wahrscheinlich zunehmen und mehr Funktionen zur Verbesserung des Benutzererlebnisses und der Netzwerküberwachung integrieren. Funktionen wie Push-Benachrichtigungen für Wallet-Aktivitäten, ausgefeilte Filteroptionen für Transaktionen und sogar die Integration mit DeFi-Plattformen könnten zu Standardbestandteilen dieser wichtigen Tools werden und das StarkNet-Ökosystem weiter bereichern.

Wie integriert sich StarkNet in das Ethereum-Netzwerk?

StarkNet fungiert als Erweiterung von Ethereum und dient als sekundäre Schicht, die die Verarbeitungskapazität von Ethereum erhöht. Als Layer-2-Protokoll steigert StarkNet die Transaktionsfähigkeiten von Ethereum.

Während die Basisschicht von Ethereum traditionell etwa 30 Transaktionen pro Sekunde abwickelt, kann es in Spitzenzeiten zu Engpässen kommen. StarkNet nutzt die hochmoderne STARK-Technologie von StarkWare, um den Durchsatz zu steigern und die Transaktionsgebühren zu senken, wodurch diese Engpässe möglicherweise um Größenordnungen verringert werden.

Solche Skalierbarkeitslösungen sollen die Verarbeitungsleistung von Ethereum auf unglaubliche 100.000 Transaktionen pro Sekunde steigern, eine Zahl, die Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin dank Rollup-Technologien wie StarkNet als erreichbar ansieht.

Für die Entwicklergemeinschaft eröffnet StarkNet eine Welt leistungsstarker, skalierbarer DApp-Entwicklungsmöglichkeiten. Es verwendet zk-STARKs für sichere kryptografische Beweise und ist genau auf die Programmiersprache Kairo abgestimmt, was die Erstellung anspruchsvoller DApps ermöglicht, die den Kompromiss zwischen Sicherheit und Skalierbarkeit umgehen.

Diese Erweiterung der Fähigkeiten geht über die typischen Einschränkungen des primären Netzwerks von Ethereum hinaus und ebnet unter anderem den Weg für die Entwicklung komplexer DeFi-Lösungen, NFT-Marktplätze und Gaming-Unternehmen.

Die Symbiose von StarkNet mit Ethereum wird von der Ethereum Foundation und einer Kohorte einflussreicher Persönlichkeiten im Kryptowährungsbereich unterstützt und veranschaulicht den branchenweiten Konsens über den transformativen Einfluss, den Layer-2-Lösungen wie StarkNet auf das umfassendere Ethereum-Framework ausüben können. Mit jeder Entwicklung wird es immer wichtiger für die Mission von Ethereum, eine skalierbare, leistungsstarke und wirtschaftlich effiziente Blockchain-Infrastruktur anzubieten.

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