Ethereum bei 100,000 TPS: StarkWare diskutiert die Zukunft der Layer-2-Skalierung

Die Mitbegründer von StarkWare, Eli Ben-Sasson und Uri Kolodny, setzen sich mit Crypto Briefing zusammen, um zu diskutieren, wie die STARK-basierte Technologie ihres Projekts die Kosten für die Nutzung des Ethereum-Netzwerks senken wird.  

Was ist StarkWare?

StarkWare ist eines von mehreren Kryptoprojekten, das Zero-Knowledge-Rollups nutzt, um Ethereum zu skalieren. Im Gegensatz zu anderen Layer-2-Skalierungslösungen verwendet es ZK-STARK-Proofs, auch bekannt als Zero-Knowledge, skalierbare, transparente Wissensargumente. Der Präsident von StarkWare, Eli Ben-Sasson, und der Chefarchitekt Michael Riabzev haben STARKs gemeinsam erfunden. 

StarkWare hat eine anwendungsspezifische Skalierungslösung namens StarkEx, die STARKs verwendet, um Skalierbarkeit zu erreichen. StarkEx betreibt mehrere große Plattformen, darunter die dezentralen Börsen dYdX und DeversiFi. In den letzten sechs Monaten hat es Transaktionen im Wert von über 250 Milliarden US-Dollar abgewickelt und die Benutzer haben erhebliche Gasgebühren eingespart. 

Starkware entwickelt derzeit eine Multi-App-Ethereum-Layer-2-Lösung namens StarkNet. Mit dem Produkt können Benutzer ihr Geld in einer einzigen Wallet aufbewahren und mit mehreren Anwendungen auf Layer 2 interagieren. Darüber hinaus beabsichtigt StarkWare, die aktuellen StarkEx-Plattformen als sogenannte „Layer 3s“ auf StarkNet zu starten, um es einfacher und kostengünstiger zu machen Benutzer mit diesen Anwendungen zu interagieren. 

Die STARK-basierte Technologie bietet mehrere wichtige Innovationen gegenüber bestehenden Ethereum-Skalierungslösungen. STARKs bieten eine Möglichkeit, Ethereum ohne Erlaubnis mit hoher Geschwindigkeit und zu geringen Kosten zu nutzen. STARKs sind auch die erste kryptografische Technologie, die es ermöglicht, Beweise ohne jegliche Form einer vertrauenswürdigen Einrichtung zu verifizieren. 

Crypto Briefing traf sich mit den StarkWare-Mitbegründern Eli Ben-Sasson und Uri Kolodny, um von ihren Plänen zur Skalierung von Ethereum auf Layer 2 zu erfahren, und sie diskutierten, wie die Technologie den Benutzern Sicherheit bietet, da sie völlig vertrauenswürdig ist. „Die von uns entwickelte Mathematik verhindert, dass jemand Gelder stehlen kann – es ist unmöglich“, sagte Ben-Sasson. „Wir können unseren Kunden keine Gelder stehlen, selbst wenn wir wollten oder selbst wenn wir gehackt wurden.“

„Wir können Darth Vader oder dem Bogeyman Zugang zu unseren Servern gewähren, und es gibt immer noch keinen Schaden, den sie dem Eigentum und der Verwahrung ihrer Vermögenswerte der Benutzer zufügen könnten“, fügte Kolodny hinzu.

Das Ziel von StarkWare ist es, das wahre Potenzial der Blockchain-Technologie zu erschließen. Während Kryptowährungen in den letzten Monaten mehr Mainstream denn je angezogen haben, sind Blockchains wie Ethereum durch hohe Kosten und begrenzte Datenverfügbarkeit eingeschränkt. Infolgedessen werden die meisten neueren Benutzer derzeit aus dem Netzwerk herausgerechnet. Andere Layer-1-Ketten erhöhen den Transaktionsdurchsatz, indem sie weniger, aber leistungsfähigere Validatoren ausführen. Diese Methode erhöht jedoch die Zentralisierung, da Benutzer einer kleinen Gruppe von Validatoren für alle Transaktionen im Netzwerk vertrauen müssen. StarkWare möchte durch seine Skalierungslösungen den Gründungsprinzipien von Ethereum der Dezentralisierung und Zugänglichkeit treu bleiben.

Das Ethereum-Mainnet verarbeitet derzeit etwa 15 Transaktionen pro Sekunde, und komplexere Smart-Contract-Interaktionen können in Spitzenzeiten Hunderte von Dollar kosten. StarkWare sagt, dass StarkNet die Gasgebühren um den Faktor 100 bis 200 senken wird, während Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin zuvor erklärt hat, dass Rollups wie StarkNet dem Netzwerk helfen werden, 100,000 Transaktionen pro Sekunde zu erreichen. 

Ethereum treu bleiben

StarkWare ist derzeit für den Nachweis und die Sequenzierung aller Transaktionen auf StarkEx und StarkNet verantwortlich, die zur Bestätigung an Ethereum gesendet werden. Dies hat zwar einige Vorteile, z. B. die Begrenzung des MEV-Potenzials, erfüllt jedoch nicht die Vision des Unternehmens der Dezentralisierung. 

Bis Ende 2022 plant StarkWare, die Sequenzierungs- und Prüfsoftware für die Öffentlichkeit zugänglich zu machen, damit jeder teilnehmen und die auf StarkNet getätigten Transaktionen sichern kann. Ben-Sasson teilte seinen Optimismus bezüglich des Wechsels zur Community-Validierung und erklärte:

„Ich denke, es wird wahrscheinlich sehr ähnlich wie das Mining auf Ethereum in den frühen Tagen aussehen. Sie müssen von Ihrem Sofa aufstehen, ein wenig lernen, einige Dinge installieren und einen Server betreiben. Aber hoffentlich müssen Sie in Island keine Anlage neben einer geothermischen Anlage oder so bauen. Es wird in Reichweite sein."

Wie viele andere erfolgreiche Krypto-Projekte muss StarkWare eine Anreizstruktur haben, um die Leute dazu zu bringen, sich auf StarkNet mit dem Nachweis und der Sequenzierung zu beschäftigen. Ähnlich wie Miner Blockprämien und Transaktionsgebühren für die Validierung von Transaktionen erhalten, wird StarkNet auch ähnliche monetäre Anreize integrieren. „Es werden Gebühren anfallen, die unter anderem an die Operatoren, Prüfer und Sequenzer gehen, und darüber hinaus überlegen wir uns andere Ansätze“, sagt Ben-Sasson. „Es wird ein vollständig dezentralisiertes Netzwerk sein, das Koordinations- und Governance-Mechanismen erfordert“, fügte Kolodny hinzu. 

Kryptoprojekte geben oft Token aus, um Dezentralisierung zu erreichen und Governance-Mechanismen hinzuzufügen. Im Jahr 2021 haben mehrere beliebte Ethereum-Projekte wie dYdX, Ethereum Name Service und ParaSwap ihre eigenen Token mit Airdrops für frühe Benutzer auf den Markt gebracht. Viele Ethereum-Benutzer haben spekuliert, dass Layer-2-Projekte wie StarkWare auch Token ausgeben werden, um die Akzeptanz zu fördern, aber Ben-Sasson und Kolodny gaben keine Auskunft darüber, ob StarkWare plante, eines zu starten.

Einer der Hauptgründe für den Erfolg von Ethereum war sein Engagement für Dezentralisierung und Zugänglichkeit. Jeder mit ein paar Grafikkarten kann mit dem Mining von Blöcken und der Validierung von Transaktionen beginnen, und selbst der Betrieb eines Knotens erfordert einfache Hardware. Durch die Nachahmung der Zugänglichkeit von Ethereum weigert sich StarkWare auch, Kompromisse bei der Dezentralisierung einzugehen, da es auf seine Vision einer sicheren und öffentlichen Skalierungslösung hinarbeitet.  

Sicherheit und Kosten

Die STARKs von StarkWare können in einem von zwei Datenverfügbarkeitsmodi bereitgestellt werden: Rollup oder Validium. Die Unterschiede zwischen diesen beiden Modi verdeutlichen den Kompromiss zwischen Sicherheit und Kosten bei der Ethereum-Skalierung. 

Im Rollup-Modus wird jede Transaktion oder Zustandsänderung auf Layer 2 gemeinsam „aufgerollt“ und in einem Gültigkeitsnachweis an das Ethereum-Mainnet gesendet, was bedeutet, dass sie alle von der Sicherheit von Ethereum profitieren. Da diese Methode mehr Daten und damit mehr Blockplatz benötigt als Validium, kostet sie mehr Gas.

Andererseits meldet Validium nicht jede Änderung der Layer-2-Daten an Ethereum. Stattdessen verlässt es sich auf ein Datenverfügbarkeitskomitee, um zu bestätigen, dass alle den gleichen Status haben, bevor die Transaktionen zusammen mit der Merkle-Wurzel des neuen Staates unterzeichnet werden. Der kleine Kompromiss bei der Sicherheit führt zu erheblichen Gaseinsparungen im Vergleich zum Rollup-Modus.

Derzeit führen Anwendungen wie dYdX STARKs im Rollup-Modus aus, um die verbesserte Sicherheit zu nutzen. Da die dYdX-Börse ein Handelsvolumen in Milliardenhöhe abwickelt, ist es sinnvoll, für zusätzliche Sicherheit zu bezahlen. Während der Rollup-Modus derzeit die Transaktionskosten um den Faktor 100 bis 200 senkt, Einsparungen, die aufgrund der Amortisation der Gaskosten zunehmen werden, wenn mehr Menschen das Netz nutzen, gibt es immer noch eine lineare Grenze für die Skalierung. Mit Validium kann das wahre Potenzial der Ethereum-Skalierung jedoch entfesselt werden. 

Wenn zwischen den Proof-Updates für das Mainnet mehr Transaktionen stattfinden, werden die Gaskosten außerdem auf mehr Benutzer aufgeteilt. Mit anderen Worten, je mehr Benutzer Validium anzieht, desto günstiger werden die Transaktionsgebühren. 

Das NFT-basierte Fußballspiel Sorare führt bereits STARKs im Validium-Modus aus, um Transaktionen abzuschließen. Da Spiele in den nächsten Jahren wahrscheinlich zu den gasintensivsten Protokollen für Blockchains gehören, bietet die grenzenlose Skalierung von Validium ein großes Versprechen für Blockchain-Spiele. Kolodny sagte, dass einige Spieleentwickler bereits begonnen haben, das Potenzial der Technologie zu erkennen. Er erklärte: 

„Spieler sagen uns sehr explizit, dass ich mich zum ersten Mal als Entwickler in der Blockchain tatsächlich auf das Spiel konzentrieren kann, das ich bauen möchte, im Gegensatz zu den Rechenressourcen, durch die ich eingeschränkt bin die „Gasdecke“, die über meinem Kopf hängt. Die Frage „Was war das für ein Spiel, das wir auf Ethereum aufbauen wollten?“ ist nicht die relevante Frage; Die eigentliche Frage ist: Was war das Spiel, von dem wir eigentlich geträumt haben?“

Die skalierbare Zukunft von StarkWare und Ethereum

Die anwendungsspezifischen Skalierungslösungen von StarkWare beweisen bereits, dass STARK-basierte Layer-2-Lösungen ein Game-Changer für Ethereum und den Krypto-Raum insgesamt sein könnten. StarkEx-Anwendungen wickeln bereits über sechs Millionen Transaktionen wöchentlich ab, während der Gesamtwert der abgewickelten Transaktionen 300 Milliarden US-Dollar überschritten hat– um Größenordnungen höher als bei anderen Ethereum Layer 2s wie den Optimistic Rollup-Lösungen Optimism und Arbitrum. 

Die Roadmap von Ethereum ist darauf ausgerichtet, Layer 2 aufzubauen, um die Netzwerkskalierung zu unterstützen (nach der Fertigstellung von Ethereum 2.0 werden auch 64 neue Ketten namens Shards hinzugefügt). Vitalik Buterin hat lange diskutiert, wie Ethereum der Zukunft ZK-Rollups nutzen wird. Kolodny fasste den Ehrgeiz von StarkWare zusammen, der Blockchain zu Skalierbarkeit zu verhelfen, und kommentierte:

„Was wir mit Gültigkeitsnachweisen tun, ist die prägnanteste Nutzung dieses öffentlichen Nutzens – der Blockchain –, die uns bekannt ist, damit andere diese Ressource viel effektiver nutzen können.“

Der nächste Schritt für StarkWare besteht darin, die Skalierungsleistung von StarkEx in sein Multianwendungsnetzwerk StarkNet einzubringen. Nach dem Start wird StarkNet weitere Skalierungsmöglichkeiten freischalten, einschließlich Cross-Layer-2-Bridges, die Endbenutzern sofort Gelder zur Verfügung stellen. Dies sollte dazu beitragen, den Weg für eine gemeinsame Liquidität über mehrere Ethereum-Layer-2-Instanzen zu ebnen und die Effizienz und die Kapitalkosten weiter zu verbessern als jede andere Layer-2-Skalierungslösung. 

Da der Krypto-Raum in den letzten Jahren gewachsen ist, hat Ethereum an Popularität gewonnen. Es sieht sich jedoch auch vielen gut dokumentierten Skalierbarkeitsherausforderungen gegenüber. Dank StarkWare hat das führende Smart-Contract-Netzwerk endlich die Chance, eine wirklich skalierbare Basisschicht für Web3 zu werden.

Offenlegung: Zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Funktion besaß der Autor ETH, IMX und mehrere andere Kryptowährungen.