Starknet 網路深度解析 — STARK 證明與 Cairo VM
Starknet 是建構於以太坊之上的有效性匯總（Validity Rollup），由 StarkWare 開發，採用 STARK 證明系統與 Cairo 虛擬機，於 2021 年 11 月 29 日主網上線。它並非 EVM 相容鏈，而是以 Cairo 語言、felt252 地址、原生帳戶抽象構建出一條與其他 L2 截然不同的技術路線，TVL 約 1.844 億美元。
Starknet 服務三類使用者。第一類是追求密碼學安全極限的長期持有者：STARK 證明無需可信設置且抗量子計算，以太坊作為結算層，從信任假設看是當前 Rollup 中最保守的選擇之一。第二類是希望體驗下一代帳戶模型的使用者：原生帳戶抽象意味著無需 EIP-4337 補丁，所有帳戶都是合約帳戶，可實現批次交易、社交恢復、Session Keys、Paymaster 代付 Gas 等功能。第三類是專注於可證明計算的開發者：Cairo 語言為證明友善而設計，適合鏈下計算 ＋ 鏈上驗證的應用場景。整體看，Starknet 的 1.844 億美元 TVL 在 EVM L2 中排名中段，生態以 Starknet BTC Staking、Vesu、Endur 等質押與借貸協議為主，DEX 規模相對較小。對於熟悉以太坊生態但希望嘗試非 EVM 技術路線、或關注比特幣再質押領域的使用者，Starknet 是極具差異化的選擇；對於希望直接遷移 Solidity 程式碼的開發者，Scroll、X Layer 等 zkEVM 路線會更為合適。
關於 Starknet
Starknet 由以色列團隊 StarkWare 開發，是以太坊上第一個全面採用 STARK（Scalable Transparent ARguments of Knowledge）證明的有效性匯總（Validity Rollup）。2021 年 11 月 29 日 Mainnet Alpha 上線，其誕生背景與其他 Layer 2 截然不同——StarkWare 自 2018 年起便以 StarkEx 為 dYdX、Immutable X、Sorare 等高頻交易應用提供 zk 證明服務，Starknet 是該技術通用化、許可制移除後的成果。它的目標不僅是擴容，更是將計算可驗證性引入鏈下執行——任何節點僅需數毫秒便能驗證一個包含數千筆交易的 STARK 證明。
與 Arbitrum、Optimism、Base 等樂觀匯總截然不同,Starknet 不採用 7 天詐欺證明窗口,而是透過向以太坊主網提交 STARK 有效性證明完成最終性,平均 5,400 秒（約 1.5 小時）即可完整確認。這意味著從 Starknet 撤回資金至以太坊主網時，無需漫長挑戰期，信任假設由「假設無人作惡」轉為「假設密碼學成立」。STARK 證明本身不依賴可信設置（trusted setup），亦具備抗量子計算特性，在 ZK 技術譜系中屬於更激進的選型。
其核心技術錨點在 Cairo 語言與 Cairo VM。Cairo 是一門為可證明計算（provable computation）量身打造的圖靈完備語言，與 Solidity 在語法、儲存模型、執行語意上有本質差異，這也是 Starknet 與 Scroll、X Layer 等 zkEVM 路線最大的分歧——它放棄 EVM 位元組碼相容性，換取證明效率與更靈活的帳戶模型。原生帳戶抽象（Native Account Abstraction）是 Starknet 與生俱來的能力，所有帳戶都是合約帳戶，免簽名、批次交易、社交恢復等功能無需 EIP-4337 補丁即可實現。
經濟設計上，Starknet 採雙代幣架構：STRK 為網路原生代幣，2024 年 2 月 20 日完成空投與市場流通，同時用於質押、治理及部分 Gas 支付；ETH 作為早期 Gas 預設選項仍被支援。當前 TVL 約 1.844 億美元，生態以 STRK 質押與 Vesu、Endur 等借貸／流動性質押協議為主，並透過 Starknet BTC Staking 開啟比特幣再質押的全新應用場景。
Starknet 技術參數
Starknet 的技術核心可拆解為三層：STARK 證明系統提供密碼學安全保證，Cairo VM 提供可證明計算的執行環境，以太坊 PoS 提供最終結算與資料可用性。三層結合構成一條與其他 L2 路線顯著不同的有效性匯總。
| 共識 | Validity rollup (STARK proofs) inheriting Ethereum PoS |
|---|---|
| VM | Cairo VM |
| 出塊 | 2.5 s |
| 終結 | 1.5 h |
| TPS | 3 typical / 992 max |
| Gas Token | STRK / ETH (gas) |
| 上線 | 2021-11-29 |
| 代幣標準 | Cairo native (ERC-20-like / ERC-721-like) |
| 地址格式 | hex (felt252, up to 252 bits) |
共識機制
Starknet 本身不存在獨立的共識協議——它是一條有效性匯總，最終安全性繼承自以太坊 PoS（Proof of Stake）共識。實際運作流程是：Starknet 排序器接收使用者交易並在鏈下執行，使用 Cairo VM 完成計算，然後將結果與 STARK 證明一同提交至以太坊主網。以太坊上的 Starknet 驗證合約收到證明後，僅需數毫秒至數秒便能驗證數千筆交易是否合法。一旦證明被以太坊接受，該批交易即視為已最終確認。STARK 證明的關鍵特性是無需可信設置（trusted setup），意味著沒有任何儀式或秘密參數可能洩漏；同時 STARK 證明被認為具備抗量子計算特性，在未來量子計算機成熟後依然安全。當前排序器與證明者由 StarkWare 運營，屬中心化階段，2025 年起逐步推進分散式排序器路線。
性能解讀
Starknet 當前公開數據：典型 TPS 約 3，理論上限 992，平均區塊時間 2.5 秒，最終性 5,400 秒（約 1.5 小時）。將這些數字放回真實場景：典型 TPS 僅 3 反映的並非性能瓶頸，而是當前鏈上活動規模較小——對比 Base 的典型 1,500 TPS、Arbitrum 的 40 TPS，Starknet 屬於使用率較低的 L2。理論 992 TPS 則代表現階段 Cairo Native sequencer 部署後的可量測能力。最終性 5,400 秒意味著從 Starknet 提現至以太坊主網約需 1.5 小時，顯著快於 Arbitrum、Optimism 的 7 天樂觀挑戰期，但較 Base 的 780 秒慢。這個延遲是有效性證明聚合與提交的工程成本，屬於 ZK Rollup 路線可優化但無法消除的固有特徵。
Starknet 生態地圖
Starknet 生態當前 TVL 為 1.844 億美元，規模在 EVM L2 陣營中位居中段，但結構與其他 L2 截然不同：Cairo 語言隔離形成「另一個 DeFi 子宇宙」，所有協議均為原生開發，無法直接從 Solidity 遷移。生態重心並非 DEX，而是質押、借貸與比特幣再質押。
Staking / Restaking
Starknet BTC Staking 為當前生態 TVL 最大的協議，鎖倉約 4,309 萬美元，將比特幣作為抵押資產引入 Starknet 質押體系，是 BTCFi 在 zk Rollup 上的首批實際應用案例之一，也帶動了 STRK 對比特幣持有者的能見度。
Lending
Vesu 是 Starknet 上 TVL 最高的借貸協議，鎖倉約 1,528 萬美元，主打模組化資金池與隔離風險市場設計。次之為 Nostra Money Market，鎖倉約 318 萬美元，提供 ETH、STRK、USDC 等主流資產的借貸與穩定幣 nostraUSD 鑄造。
Liquid Staking
Endur 為 Starknet 上原生流動性質押方案，鎖倉約 720 萬美元，將 STRK 質押憑證代幣化為 xSTRK，可在 Vesu、JediSwap 等協議再利用。在 STRK 質押於 2024 年底開放後，迅速成為驗證者委託的主要入口。
Yield
Troves 為近年崛起的收益聚合協議，鎖倉約 401 萬美元，聚焦多策略金庫與自動再平衡，服務於 STRK、ETH 與穩定幣的疊加收益場景。
DEX
DEX 領域以 JediSwap V1（鎖倉 70 萬美元）、10KSwap（68 萬美元）、mySwap V1（61 萬美元）為主，均為 Cairo 原生 AMM。整體 DEX TVL 與 Arbitrum、Base 有明顯落差，反映 Cairo 生態流動性仍處於早期積累階段。
Wallet / Infrastructure
Argent X 與 Braavos 主導錢包市場，兩者均深度整合原生帳戶抽象，支援社交恢復、Session Keys 與多簽。基礎設施層由 Voyager、Starkscan 提供瀏覽器服務，Cairo Native sequencer 自 2025 年 2 月起在主網運行，顯著降低交易執行延遲。
| # | 協議 | 類別 | TVL |
|---|---|---|---|
| 1 | Starknet BTC Staking | Staking Pool | $43.10M |
| 2 | Vesu | Lending | $15.28M |
| 3 | Endur | Liquid Staking | $7.20M |
| 4 | Troves | Yield | $4.01M |
| 5 | Nostra Money Market | Lending | $3.18M |
| 6 | JediSwap V1 | Dexs | $701.62K |
| 7 | 10KSwap | Dexs | $681.86K |
| 8 | mySwap V1 | Dexs | $610.95K |
Starknet 與同類鏈對比
在 EVM L2 同類陣營中（包含 Arbitrum、Optimism、Base、Polygon、X Layer、Scroll、Abstract），Starknet 是技術路線最獨特的一個——它既不屬於樂觀匯總，也不屬於 zkEVM 派系，而是基於 STARK 證明與 Cairo VM 的「原生 ZK Rollup」。這一定位決定了它在性能、最終性、生態三個維度的獨特權衡。
| 鏈 | 出塊 | 終結 | TPS | TVL |
|---|---|---|---|---|
| Arbitrum | 250 ms | 168 h | 40 | $1.24B |
| Optimism | 2 s | 168 h | 30 | $0.00 |
| Base | 2 s | 13 min | 1.5k | $3.84B |
| Polygon | 2 s | 5 s | 60 | $1.05B |
| Starknet當前 | 2.5 s | 1.5 h | 3 | $184.41M |
| X Layer | 2 s | — | 100 | $73.95M |
| Scroll | 3 s | 1 h | 30 | $10.79M |
| Abstract | 1 s | — | — | $11.13M |
對比洞察
- Starknet 在 EVM L2 陣營中採用最激進的技術路線——Cairo VM 而非 EVM 位元組碼相容。Arbitrum 採 Nitro（Geth fork ＋ ArbOS），Base、Optimism 採 OP Stack，Scroll 採 zkEVM（位元組碼等價），X Layer 採 Polygon CDK zkEVM。Starknet 則完全放棄 EVM 相容性，以 Cairo 與 felt252 為核心，換取證明效率與帳戶抽象的原生支援。
- 從最終性看，Starknet 的 5,400 秒處於峰群中段：顯著快於 Arbitrum、Optimism 的 604,800 秒（7 天樂觀挑戰期），較 Scroll 的 3,600 秒略慢，顯著慢於 Base 的 780 秒與 Polygon PoS 的 5 秒。樂觀匯總的長挑戰期是信任假設差異，而非技術劣勢——只是在使用者體驗上，Starknet 提現速度位於樂觀匯總與快速 zkEVM 之間。
- TVL 規模上，Starknet 的 1.844 億美元在 EVM L2 中排名中段：遠低於 Base 的 38.4 億、Arbitrum 的 12.4 億與 Polygon 的 10.5 億，但顯著高於 Scroll 的 1,079 萬、X Layer 的 7,395 萬與 Abstract 的 1,113 萬。這一定位反映 Starknet 在「技術成熟度高、但 Cairo 生態遷移成本阻礙流動性聚集」的中段特徵。
- 從 TPS 觀察，Starknet 典型負載僅 3 TPS，理論上限 992 TPS，實際使用率遠低於 Arbitrum 的 40 TPS 或 Base 的 1,500 TPS。這並非性能瓶頸，而是反映當前 Starknet 鏈上活動規模較小；Cairo Native sequencer 上線後，理論吞吐量已具備數萬 TPS 潛力，但需要更多生態應用才能將其轉化為實際指標。
- STARK 證明與 SNARK 證明的選型差異是 Starknet 與 Scroll、X Layer 的根本分歧。STARK 無需可信設置，抗量子計算，證明體積較大但驗證更快；SNARK 證明體積小但需可信設置。對長期安全考量而言，Starknet 的密碼學選型更為保守激進，但短期內導致 Gas 結算成本與其他 zkEVM 路線存在差異。
Starknet 歷史時間線
Starknet 的發展軸線可分為三個關鍵節點。第一個節點是 2021 年 11 月 29 日 Mainnet Alpha 上線——這是 StarkWare 將原本服務於 dYdX、Immutable X 等特定應用的 StarkEx 技術通用化，並向所有開發者開放的時刻，也標誌著 STARK 證明系統首次被應用於通用智能合約 L2。當時排序器、證明者皆由 StarkWare 中心化運營，Cairo 0 語言處於早期版本，生態以 NFT 與測試項目為主，工具鏈尚未成熟。第二個節點是 2024 年 2 月 20 日 STRK 代幣上線與大規模空投。空投覆蓋早期 Starknet 使用者、Cairo 開發者、以太坊生態貢獻者以及 EIP 提案者，規模成為 zk Rollup 代幣分發歷史中最具影響力的事件之一，直接推升 TVL 短期內倍增。同期，Starknet 啟用 v0.13 升級,Cairo 1 全面取代 Cairo 0，並引入 STRK 作為 Gas 支付選項。第三個節點是 2025 年 2 月 1 日 Cairo Native sequencer 在主網部署——將原本以 VM 解譯執行的 Cairo 改為原生編譯執行，單一交易執行延遲下降數倍，為更高吞吐量奠定基礎，也是 Starknet 走向高效能 L2 的關鍵工程里程碑。整體而言，Starknet 主網運行至今未發生重大安全事件或大規模停機，但生態擴張節奏受 Cairo 學習曲線拖累，TVL 規模始終落後同期上線的 Arbitrum、Optimism，反映「技術激進路線換取生態速度」的代價。
- 2021-11-29launchMainnet Alpha launch
- 2024-02-20milestoneSTRK token launch and airdrop
- 2025-02-01upgradeCairo Native sequencer rollout
開發者速查
Starknet 對開發者而言是「另一條技術路線」而非「另一條 EVM 鏈」。官方公開 RPC 端點為 https://starknet-mainnet.public.blastapi.io，文件中心位於 docs.starknet.io，主流區塊鏈瀏覽器為 starkscan.co（另有 Voyager 可選）。地址格式為 252 位元的十六進位 felt252，長度與 EVM 的 20 位元組地址不同，序列化與簽名邏輯需特別處理。智能合約語言為 Cairo，工具鏈圍繞 Scarb（套件管理）、Starknet Foundry（測試框架）、starknet.js 與 starknet.py（前後端 SDK）建構。錢包面以 Argent X、Braavos 為主，並支援 Ledger 硬體錢包與 WalletConnect 協定。原生帳戶抽象意味著所有交易由合約帳戶發起，開發者必須在設計階段即考慮 entry_point、calldata 編碼與 paymaster 流程。
Starknet 到帳速度橫向比較
條越短代表確認越快。實際到帳仍受網路壅塞影響，僅供參考。
Starknet 資產覆蓋度比較
條越長代表該鏈上可兌換的資產越多。
Starknet 常見問題
01Starknet 是去中心化的嗎？
Starknet 在密碼學層級已具備去中心化驗證能力——任何節點都能獨立驗證 STARK 證明，以太坊主網作為最終結算層。但截至 2026 年初，排序器（Sequencer）與證明者（Prover）仍由 StarkWare 運營；2025 年 2 月 Cairo Native sequencer 上線後，團隊已公佈分散式排序器路線圖，但完整去中心化仍處於過渡階段。
02Starknet 的最終性需要多久？
根據官方公開資料，Starknet 區塊產生時間約 2.5 秒，完整最終性（將 STARK 證明提交至以太坊主網並被接受）約 5,400 秒，亦即約 1.5 小時。這顯著快於 Arbitrum、Optimism 等樂觀匯總的 7 天挑戰期，但較 Polygon PoS 的 5 秒最終性、或 Base 的 780 秒更長，反映其有效性證明生成與聚合的時間成本。
03Starknet 與 Scroll、X Layer 等 zkEVM 有何不同？
最大差異是 VM 與語言層級。Scroll、X Layer 採用 zkEVM 路線，目標是位元組碼層級相容以太坊 EVM，開發者可直接遷移 Solidity 程式碼。Starknet 採用獨立的 Cairo VM 與 Cairo 語言，放棄 EVM 相容性以換取證明效率與更靈活的執行語意，並原生支援帳戶抽象。技術自由度更高，但生態遷移成本也更高。
04Starknet 上 Gas 費用以何種代幣支付？
Starknet 採用雙代幣 Gas 模型。早期僅支援 ETH 作為 Gas 代幣，2024 年 STRK 上線後逐步開放以 STRK 支付，目前兩種代幣均可使用。原生帳戶抽象架構亦允許透過 paymaster 機制由協議方代付 Gas，使應用層可實現完全免 Gas 的使用者體驗。
05Starknet 採用什麼樣的證明系統？
Starknet 採用 STARK（Scalable Transparent ARguments of Knowledge）證明系統，與 SNARK 不同之處在於無需可信設置（trusted setup），並具備抗量子計算特性。2024 年起 StarkWare 推出新一代 Stwo 證明器，進一步壓縮證明生成時間與資源消耗，是 Starknet 區別於 zkSync、Polygon zkEVM 等基於 SNARK 路線的核心技術選型。