Квантовый скачок Starknet: всё, что вам нужно знать

Вышедшее сегодня обновление Starknet Cairo (v.0.12.) способно обеспечить один из самых больших приростов скорости за всю историю криптовалют. Фактически рост настолько значителен, что криптовалютные комментаторы окрестили его «квантовым скачком Старнета».

До настоящего времени Starknet обрабатывал менее 2 транзакций в секунду (TPS). Это даже медленнее, чем в мэйннете Ethereum, хотя основная функция Starknet — разгрузить перегруженный блокчейн первого уровня.

Однако в конечном итоге Cairo Upgrade компании Starknet может увеличить пропускную способность транзакций в 20 раз и более. И все это связано с секвенсором — точкой входа в механизм проверки сети.

Модернизировав секвенсор, Starknet устранил серьезное «узкое место» в основе своего бэкенда и обеспечил более быструю обработку, проверку и завершение транзакций пользователей.

Почему секвенсор Starknet так важен?

Как и все ролловеры второго уровня с нулевым знанием (валидностью), Starknet доказывает транзакции в массовом порядке (или «сворачивает» их) и отправляет их в Ethereum первого уровня, который проверяет их и публикует запись на цепочке. Таким образом, транзакции получают всю безопасность уровня 1 и динамическую масштабируемость уровня 2.

Вот как работает система доказательств в Starknet:

• Сначала секвенсор выстраивает кучу транзакций в нужном порядке. Он обрабатывает их, производит ряд действий или изменений состояния (например, обновление балансов пользователей), а затем отправляет транзакции проверяющему.
• Программа, разработанная компанией StarkWare, проверяет каждую транзакцию на предмет ее корректности и выдает математическое доказательство изменения состояния до и после транзакции. Затем проверяющий отправляет обратно на уровень 1 единственную запись, содержащую доказательство для всех транзакций в пакете, называемое доказательством достоверности.
• Верификатор первого уровня Ethereum, смарт-контракт, ставит перед проверяющим ряд математических задач, чтобы доказать, что он выполнил правильные действия для каждой транзакции.

Приведем схему, иллюстрирующую структуру:

По сути, секвенсор Starknet выполняет ту же роль, что и блокчейн-промоутеры и валидаторы на первом уровне Ethereum. Он обрабатывает транзакции, соединяет их в цепочку и затем генерирует блок. На самом деле секвенсор очень важен по нескольким причинам:

1. Это гарантирует, что каждая транзакция будет выполнена в соответствии с текущим состоянием Starknet.
2. Это предотвращает двойное расходование средств, при котором пользователь может потратить свой актив дважды.
3. Это гарантирует, что преобразователь сможет обрабатывать транзакции в правильном порядке с минимальной неэффективностью.

Но в чем была проблема с секвенсором Starknet?

Свой оригинальный секвенсор компания Starknet написала на языке программирования Python, который появился задолго до появления блокчейн. Python появился в 1991 году, т.е. за 18 лет до появления Bitcoin, и не является языком производственного класса для высокопроизводительных систем. Таким образом, секвенсор Starknet не успевает обрабатывать транзакции с достаточной скоростью, создавая узкие места еще до того, как они попадают к проверяющему.

В течение последних нескольких месяцев разработчики Starknet работали над созданием принципиально нового секвенсора, построенного не на Python, а на быстром и гибком языке Rust.

Rust vs Python: Почему Starknet сменил язык в связи с обновлением Cairo

Будучи скриптовым языком, Python избегает этапа компиляции при преобразовании в машиночитаемый байткод. Однако это означает, что код должен быть интерпретирован, что может создать трудности, усугубляемые тем, что в Python используются динамические типы. Поэтому при выполнении некоторых криптографических функций, в частности, кодирования и декодирования, язык не отличается высокой скоростью.

С другой стороны, Rust компилируется автоматически, и в нем нет функции сборщика мусора (что может быть серьезной проблемой при использовании Python и других языков). Это означает, что он чрезвычайно быстр и идеально подходит для разработки блокчейна. Фактически она уже лежит в основе нескольких блокчейнов, включая Solana и Polkadot.

Этот прирост скорости будет увеличен за счет новой оптимизированной системы:

1. Блокировщик — транзакционно-исполнительный компонент секвенсора, создающий разности состояний и блоки.
2. Виртуальная машина Cairo Virtual Machine, позволяющая исполнять контракты, написанные на языке Cairo, в сети Starknet.
3. Локальная система управления состоянием, использующая Papyrus, которая использует возможности локальной базы данных и простой структуры хранения ключей/значений.

Все они написаны на языке Rust.

Как отмечает компания StarkWare в своем сообщении на Medium, посвященном обновлению Cairo Upgrade, первоначальный секвенсор на базе Python был адаптацией инфраструктуры, использованной для создания StarkEx, SaaS-продукта, предназначенного для работы с проектами специального назначения, такими как криптовалютные биржи и рыночные приложения NFT. Новый секвенсор на основе Rust, напротив, «создан специально для требований децентрализованных высокопроизводительных сетей».

Есть ли еще какие-либо изменения, которые коснутся Starknet Cairo Upgrade?

На самом деле, обновление секвенсора — это часть целого ряда изменений, некоторые из которых еще впереди. Среди них — сокращение потерь времени из-за недействительных транзакций и повышение эффективности работы сети Starknet.

Но не волнуйтесь, мы расскажем об этом в последующих статьях. В текущем раунде обновлений (Starknet v.012.0) переход на Rust в сочетании с такими достижениями, как новый Blockifier, Cairo VM и управление локальными состояниями, является ключевым событием, о котором вам необходимо знать.

Вы не сможете увидеть это на внешнем интерфейсе, но обязательно почувствуете.

Хотите сами испытать преимущества «Квантового скачка»?

Обновление Cairo Upgrade от Starknet позволит вам быстрее заключать сделки, входить и выходить из доходных позиций и чеканить NFT.

Чтобы убедиться в преимуществах, попробуйте провести несколько пробных транзакций в Goerli, тестовой сети Starknet, используя наш собственный кошелек Braavos. Goerli воспроизводит реальные условия работы Starknet, но токены не имеют реальной стоимости. Таким образом, вы можете изучить возможности экосистемы в «песочнице», без риска и финансовых обязательств.

Вот как это сделать:

1. Загрузите Braavos, если вы еще не сделали этого (это программный кошелек, поэтому он будет загружен как расширение в предпочитаемом браузере или мобильной ОС).
2. Пойдите и купите жетоны Goerli. Мы рекомендуем получать их из смесителя Starknet.
3. Попробуйте провести несколько различных операций в кошельке Braavos. Можно попробовать:
   1. Обменяйте несколько жетонов внутри кошелька.
   2. Создание доменного имени.
   3. Переход в галерею dApps и взаимодействие с конкретным протоколом.

А если у вас есть вопросы по Quantum Leap, Starknet или чему-либо еще, обращайтесь к нам в Twitter, и мы будем рады помочь.