Starknet：为什么我们决定提高比特币的扩展性？

作者：Eli Ben-Sasson, StarkWare

编译：深潮TechFlow

Starknet 将成为第一个同时在比特币和以太坊上结算并扩展比特币到每秒数千笔交易的网络。这将在比特币潜在升级 OP_CAT 之后的六个月内实现。这是我对 Starknet 未来以及区块链、全球经济和个人权利的提议。我们已经朝着这个愿景迈出了具体步骤，并公开支持 OP_CAT 的采用。

STARKs 迎来了下一次挑战的时刻。时机已经成熟，STARKs 将展示其在史上最平等的货币比特币上的扩展能力。一旦比特币采纳 OP_CAT，实现比特币脚本中的 STARK 验证器将成为现实。这为在比特币和 Starknet 之间安全地、自我托管地移动打开了通道，创建了一个同时扩展以太坊和比特币的单层二级网络。

加密技术可以净化数字和金融世界，为货币提供完整性并重新平衡社会中的权力，使其远离大科技公司，恢复到主权个体手中。这是一个赋予人类和基层社区权力的工具。简而言之，它是善的源泉。因此，我们需要一个展示这一点并对所有人都相关的愿景。我离开了平静的学术生涯，追求这个愿景。

没有一个愿景可以在不扩展这个伟大项目的起点链的情况下完成。扩展比特币，我们将释放区块链改变世界的力量。StarkWare 正在通过实际步骤和启动一百万美元的基金来支持新的研究，这些研究将揭示比特币采纳 OP_CAT 的利弊，来支持这个计划。

我们与 L2 Iterative Ventures (L2IV) 的 Weikeng Chen 通过 ZeroSync 基金会的战略合作非常富有成效，最终促成了比特币野生动物保护区的诞生。我们利用其团队的实操工程和研究专长，推动基于 OP_CAT 的公约和在比特币脚本中实现 STARK 验证器的开源工作。我们还感谢 BitVM 和 ZeroSync 基金会，他们让许多人认识到比特币的潜力。QED 的 Carter Feldman 也很有影响力，向我们展示了对 Taproot 的新视角和开放的看法能发现什么。

这篇文章之后，StarkWare 和 Starknet 将会发布许多官方更新，但目前，我想回到基础问题，陈述我们为什么要做我们正在做的事情。

（视频源）

2008：断裂

这是2008年，全球金融刚刚崩溃。作为回应，中本聪发布了革命性的比特币白皮书。在这个断裂时刻，中本聪向我们展示了我们可以如何不同地做事。我们，公众，可以在金融领域要求并执行更高的完整性和透明度标准。中本聪引入了一个邀请所有人加入的包容性协议，而不是依赖传统银行的堡垒和摩天大楼。通过比特币挖矿和费用，这个协议公正且透明地向其广泛的贡献者基础分配价值。贡献者基础越广泛，比特币就越好越安全。

比特币给了我们远不止一个账本——它给了我们对变革的信心。它恰恰在银行搞砸、忙于收回房屋并希望我们不要意识到即使有所有抵押贷款的“信任我们”自信态度，房子也并不总是“像房子一样安全”的时候实现了。

比特币的影响力完全实现后，可以超越我们今天看到的现实。它的命运可以也应该是作为全球储备被广泛使用。它可以成为全球“诚信网络”的基础，支撑我们自由社会所需的所有社会功能：货币、财产权管理和社会互动。

比特币白皮书预见了一个实际上用于支付的大型和小型的网络，由所有人，无论贫富，共同操作。今天，全球有 15 亿人甚至没有银行账户。对于这些人来说，比特币支付不仅仅是一种替代，而是他们第一次接触到金融基础设施。今天的比特币提供的容量太少，而且现有的容量对这 15 亿人中的几乎所有人来说都太昂贵了。我的动机是开发可以使比特币和它支持的自由社会对所有人都可访问的技术。

文中的大象

有些人认为 StarkWare 是以太坊的狂热者。尽管我们认同以太坊的价值观并致力于其成功，但我们首先是 STARK 的狂热者。Starknet 部署为以太坊的二层，将 Starknet 连接到比特币也是其功能集的自然扩展。这与我们自创立 StarkWare 以来坚定的愿景一致，即 STARKs 是扩展所有真正去中心化的区块链项目所需的公共产品。当然，以太坊也是早先概述的相同雄心勃勃的使命的体现，尽管它采取了不同的路径，有不同的权衡。这是很好的，因为总体上这增加了我们建立可以抵抗国家行为者的协议的成功机会。以太坊的核心价值是我们选择它作为 Starknet 结算层的原因，这些价值观依然存在。我们坚定地相信以太坊并致力于其长期成功。将 ZK-STARKs 引入比特币并不是偏离我们的道路，而是回到起点。到目前为止，StarkWare 已经将其所有系统部署在以太坊上。但 STARKs 扩展区块链的想法最初是在 2013 年春季的一次比特币会议上产生的。

我在会议上登台演讲，讨论我当时初步而有些古怪的关于一种后来称为 STARKs 的密码学证明的研究，许多听众回应说这种密码学研究正是区块链所需要的。换句话说，我在比特币面前被“橙色药丸”了，比以太坊推出早两年。

所以，StarkWare 从一开始就深度参与了比特币，并一直以钦佩的眼光观察该网络。我现在觉得 Taproot 和潜在的 OP_CAT 正在塑造比特币的可能性时，可以公开进行这次对话。

我们还支持了一些突破性的比特币项目，如 ZeroSync，它正在将 ZK 证明与比特币集成，以增强隐私和可扩展性。StarkWare 还委托研究员 John Light 撰写了《比特币上的有效Rollups报告》，重新评估了现有的有效性卷起与比特币集成的潜力，并得出可能存在理想匹配的结论。我们的下一代圆形 STARK 证明者-验证者 Stwo在有限域 M31 上工作。这个领域与比特币脚本很好地配合，使我们非常适合提供下一代比特币扩展。

我希望看到的

我的梦想是看到比特币达到它需要的规模，不断为每个人服务。这包括向所有人开放，没有经济障碍。我认为这必须坚持中本聪对去中心化和安全性的坚持。

互联网起初是一个小众的工程师和学者的游乐场。扩展它花了多年时间，使其成为支撑我们生活的基础设施。区块链是一个在互联网之上运行的工具，可以通过将信任和完整性分配给大社区中的主权个体，而不是委托给少数大公司，来使互联网民主化并重新平衡权力。但要真正夺取权力并将其带回大众，它需要扩展。

我也相信，应该利用比特币扩展的机会来推进比特币社区中许多人认为重要的一个价值：隐私。提供比特币可扩展性的相同密码学也提供了增强隐私能力的原材料。随着时间的推移，我们会看到你可以拥有一切：你的钥匙，你的硬币，你的机密性。

我们期望如何实现这一目标？

我们，StarkWare，今天采取三项具体措施来扩展比特币：

1. 我们将提出一个新的 Starknet 设计，通过使 Starknet 成为一个自我托管的去中心化二层来统一空间，同时在以太坊和比特币上同步结算。一个同时在两条链上结算的单层。我们的团队将进行或赞助实现这一目标所需的所有工作。我们正在研究的架构细节将在未来几周内公布。

2. StarkWare 启动了一百万美元的基金，将授予比特币研究人员和开发人员，以研究 OP_CAT 及其影响。这些赠款将授予那些以良好信任态度进行研究的个人和项目，无论是支持还是反对升级，以及为 OP_CAT 用例提供概念验证的贡献者。有关此基金的详细信息将在下周公布。

3. 最后，我们认为 OP_CAT 比特币软分叉是比特币扩展的最安全路径，特别是使 STARK 验证和卷起成为可能。因此，我们宣布我们对 OP_CAT 的公开支持。OP_CAT 通过启用能够自动管理和更新其状态的递归公约，使得在比特币上进行无信任卷起成为可能，从而在不超载比特币的情况下显著增加交易吞吐量。

扩展比特币可以解锁什么？

通过扩展比特币，我们将能够在一秒钟内处理数百万用户的交易，而目前约为每秒十三笔交易。我们设想的比特币扩展的一些用例包括：

• 同时扩展比特币和以太坊：区块链今天是碎片化的。你可以选择比特币的“数字黄金”，用来持有价值但做不了其他事情，或者选择以太坊，它旨在成为“世界的计算机”，或者其他较小的链。通过跨越并提供对两个最大链的选择（dApps 可以选择其一或两者），Starknet 将消除它们的碎片化。在不干涉任何一条链独立治理的情况下，它将同时扩展两者。

• 隐私：STARKs，扩展过程使用的密码学证明，内置了巨大的、尚未实现的隐私潜力。隐私潜力与比特币社区是天作之合。技术的“零知识”方面已经被很好地理解，但仍需解开并转化为实际解决方案。将私有二层集成到比特币生态系统中，利用像 Zcash、MimbleWimble 或 Noir 这样的技术，可以显著增强交易隐私。

• 为被排斥者提供金融服务：对我们来说，比特币的使命一直部分是关于赋予弱势群体权力。全球约有 15 亿人缺乏传统银行服务，成为金融上行流动的障碍。其他扩展比特币的尝试尚未提供大规模使用的解决方案。通过新的扩展方法和附加工具，比特币有潜力为世界上无银行账户的人提供包容性和全球性的金融系统。

• 比特币上的金融创新：今天的比特币支持数字现金支付，但现代市场需要更多：更好的自我托管选项与可编程金库、风险管理和对冲工具、信贷、借贷、衍生品、期货合约等。所有这些都需要更多功能，不能也不应该直接在比特币上构建。使 Starknet 成为比特币上的二层提供了两全其美的解决方案：由作为数字黄金的比特币安全保障的巨大金融创新。

• 改进的用户体验：比特币的原始自我托管安全性也使其从普通用户的角度来看很难安全处理。现代的二层将为用户提供安全且简单的自我托管交互，满足其大部分日常需求，同时依靠比特币坚固但笨重的第一层安全作为长期储值。

为什么选择 OP_CAT、STARKs 和 Starknet？

为什么选择 OP_CAT？STARKs 需要验证哈希链，仅此而已。它们的主要验证循环由简单的代数运算（模小素数的加法和乘法）和验证通过 Merkle 树预提交的条目正确打开组成。OP_CAT 唯一地使得在比特币脚本中创建和打开 Merkle 树条目成为可能，因为启用 Merkle 树创建和验证的核心操作是将两个值连接，然后散列它们（OP_CAT 启用连接）。尽管其他公约启用操作码可能更强大，但 OP_CAT 是当前讨论中唯一允许 Merkle 树验证的操作码。

为什么选择 STARKs？简而言之，它们提供最大的规模，是最经过实战测试的，最安全的，不需要信任设置“有毒废料”，没有奇异的加密原语，甚至是后量子安全的。新的 STARK 证明者-验证者 Stwo 使用的数字很小，适合比特币的堆栈，效率更高。

为什么选择 Starknet？Starknet 在以太坊上已经有一个充满活力的开发者社区，以及一种将扩展的全部力量放在他们手中的编程语言。对于任何了解 Rust 的开发人员来说，Starknet 的原生（且开源）Cairo 语言将显得很熟悉。今天的比特币社区没有一个明显的高级语言来构建链上活动的世界。我希望 Cairo 能填补这个空白，成为比特币的原生语言之一。