In de voortdurend evoluerende blockchainsector blijft schaalbaarheid een van de grootste uitdagingen, vooral voor Ethereum. Naarmate het aantal gebruikers en applicaties toeneemt, wordt ook de congestie groter, wat resulteert in tragere transactietijden en hogere gas fees. Hoewel Ethereum decentralisatie en veiligheid vooropstelt, hebben de prestatiebeperkingen geleid tot de opkomst van Layer 2 (L2) schaaloplossingen. Onder deze oplossingen is StarkNet uitgegroeid tot een van de meest veelbelovende technologieën.
StarkNet, ontwikkeld door StarkWare, is een next-generation L2-netwerk dat geavanceerde zero-knowledge proof technologie toepast, specifiek zk-STARKs (Scalable, Transparent Arguments of Knowledge), om Ethereum efficiënt te laten schalen zonder concessies te doen aan de fundamentele principes.
Waarom bestaan Layer 2’s: De Ethereum Trilemma
Ethereum bevindt zich vaak in de zogenaamde blockchain trilemma: de uitdaging om schaalbaarheid, decentralisatie en veiligheid tegelijkertijd te optimaliseren. In de praktijk betekent het behalen van twee aspecten doorgaans het inleveren op de derde. Ethereum kiest voor decentralisatie en veiligheid, waardoor het bij hoge vraag worstelt met efficiënte schaalbaarheid.
Layer 2-oplossingen zoals StarkNet proberen dit schaalbaarheidsprobleem op te lossen door transacties off-chain te verwerken, terwijl ze toch de beveiliging van Ethereum’s Layer 1 overnemen. Hierdoor wordt de congestie op het Ethereum-mainnet verminderd en zijn transacties sneller en goedkoper.
Wat is StarkNet?
StarkNet is een validity rollup, ook wel een zk-rollup (zero-knowledge rollup) genoemd. Het functioneert als een Layer 2-netwerk op Ethereum, waar transacties off-chain worden verwerkt en vervolgens worden gebundeld tot één proof (een cryptografisch certificaat van correctheid), dat ter verificatie aan Ethereum wordt aangeboden.
Wat StarkNet uniek maakt is het gebruik van zk-STARKs in plaats van zk-SNARKs, een verbetering op het gebied van transparantie en veiligheid. In tegenstelling tot zk-SNARKs vereisen STARKs geen trusted setup en zijn ze bestand tegen aanvallen met quantum computing. Dit positioneert StarkNet als een van de meest veilige, transparante en schaalbare L2-oplossingen die beschikbaar zijn.
Hoe werkt StarkNet: Onder de motorkap
StarkNet’s architectuur bestaat uit verschillende kerncomponenten die samenwerken om snelle en veilige off-chain transactieverwerking mogelijk te maken:
1. Sequencers
Sequencers zijn het eerste aanspreekpunt wanneer gebruikers transacties indienen. Zij:
- Sorteren en bundelen transacties
- Voeren ze uit tot blokken
- Bewaken de consistentie in de transactiestroom
Zie ze als de dirigenten van een orkest, die ervoor zorgen dat alle operaties in de juiste volgorde plaatsvinden.
2. Provers
Zodra de sequencer een blok heeft afgerond, komt de prover in actie. Die neemt de blokdata en creëert een zk-STARK proof, een wiskundig bewijs dat alle transacties geldig waren en correct zijn uitgevoerd.
Dit bewijs is beknopt en eenvoudig te verifiëren, waardoor Ethereum met minimale inspanning duizenden transacties kan valideren.
3. Verifier (op Ethereum)
De zk-STARK proof wordt ingediend op het Ethereum-mainnet, waar een verifier smart contract het controleert. Indien geldig, werkt Ethereum zijn eigen status bij om de off-chain verwerkte transacties te weerspiegelen.
4. Cairo Language & Virtual Machine
Om deze flow te faciliteren gebruikt StarkNet Cairo, een programmeertaal speciaal ontworpen voor het schrijven van bewijsbare programma’s. Het compileert naar wat bekendstaat als Algebraic Intermediate Representation (AIR), ideaal voor het creëren van efficiënte zero-knowledge proofs.
Voordelen van StarkNet
StarkNet combineert schaalbaarheid, privacy en programmeerbaarheid op een unieke manier:
- Schaalbaarheid: Duizenden transacties kunnen worden samengebundeld tot één Ethereum-transactie, wat congestie en kosten drastisch verlaagt.
- Beveiliging: Door validiteitsbewijzen op Ethereum te publiceren, profiteert StarkNet van de beveiliging van de basislaag.
- Transparantie: zk-STARKs vereisen geen trusted setup, waardoor het systeem trustless en gedecentraliseerd blijft.
- Quantum Resistance: STARKs zijn gebaseerd op cryptografische principes die bestand zijn tegen quantumcomputers en bieden daarmee een voordeel ten opzichte van zk-SNARK-gebaseerde systemen.
- Ontwikkelaarsvriendelijk: Met Cairo kunnen ontwikkelaars elke bedrijfslogica bouwen, van DeFi-protocollen tot NFT-platforms.
Native Account Abstraction
In tegenstelling tot Ethereum, waar accountgedrag in de code is vastgelegd, biedt StarkNet native account abstraction. Dit betekent dat alle accounts smart contracts zijn, waardoor ontwikkelaars meer flexibiliteit hebben om gebruiksvriendelijkere wallets, geavanceerde beveiligingsmodellen en functies zoals multi-signature of social recovery te creëren zonder protocolwijzigingen op laag niveau.
Dit maakt het onboarden van nieuwe gebruikers, zeker voor hen die onbekend zijn met de complexiteit van traditionele crypto-wallets, aanzienlijk eenvoudiger.
De STRK-token: Nut en Governance
In het hart van het StarkNet-ecosysteem bevindt zich de native token, STRK. Deze dient drie hoofddoeleinden:
- Transactiekosten: Gebruikers betalen gas fees in STRK voor transactieverwerking op StarkNet.
- Governance: STRK-houders kunnen deelnemen aan protocolgovernance door hun tokens om te zetten in vSTRK (voting STRK) en voorstellen te doen of te stemmen over protocolupgrades.
- Staking (gepland): Hoewel nog niet geïmplementeerd, zal STRK naar verwachting een rol spelen in toekomstige Proof-of-Stake (PoS)-mechanismen, wat bijdraagt aan netwerkintegriteit en decentralisatie.
Token Allocatie:
- 20,04%: Core contributors
- 18,17%: Vroege investeerders
- 12,93%: Grants voor protocolontwikkeling
- 10,76%: StarkWare treasury
- 10%: Strategische reserve
- 9% elk: Provisions en rebates
- 8,1%: Starknet Foundation treasury
- 2%: Donaties
Een aanzienlijk deel van de tokens is onderhevig aan lock-up-periodes, om lange-termijn-afstemming tussen stakeholders en het succes van het protocol te waarborgen.
StarkNet uitbreiding naar Bitcoin?
Hoewel StarkNet op Ethereum is ontstaan, breidt het nu zijn visie uit naar Bitcoin, met de ambitie om als executielaag te fungeren voor op Bitcoin gebaseerde DeFi (BTCFi). Daarmee worden smart contract-functionaliteit en programmeerbaarheid mogelijk op het Bitcoin-netwerk, iets dat tot nu toe beperkt werd door het ontwerp.
Samenwerkingen zoals met Xverse en Lombard Protocol zijn gericht op het overbruggen van Bitcoin-assets naar het StarkNet-ecosysteem, waarmee trustless, schaalbare DeFi-toepassingen met BTC worden geboden.
StarkNet versus andere Layer 2’s
StarkNet wordt vaak vergeleken met andere Ethereum L2’s zoals Optimism, Arbitrum en zkSync. Dit zijn de verschillen:
| Feature | StarkNet | Optimism / Arbitrum | zkSync |
| Proof Type | zk-STARK | Optimistic Rollup | zk-SNARK |
| Trusted Setup | Nee | Niet van toepassing | Ja |
| Quantum Resistance | Ja | Nee | Nee |
| Custom Language | Cairo | Solidity | zkSync DSL |
| Account Abstraction | Native | Gedeeltelijk | Native |
Ethereum veilig schalen
StarkNet vertegenwoordigt een krachtige evolutie in Ethereum-schaalbaarheid. Door gebruik te maken van geavanceerde cryptografie kunnen ontwikkelaars en gebruikers profiteren van snelle, goedkope transacties zonder concessies te doen aan veiligheid of decentralisatie.
De combinatie van zk-STARK proofs, native account abstraction en ontwikkelaarsflexibiliteit via Cairo maakt StarkNet onderscheidend onder Ethereum Layer 2’s. Met uitbreidingsplannen richting het Bitcoin-ecosysteem positioneert StarkNet zich niet alleen als oplossing voor Ethereum, maar ook als cross-chain executielaag die DeFi kan herdefiniëren.
Nu blockchaininfrastructuur zich verder ontwikkelt, zullen oplossingen zoals StarkNet essentieel zijn voor bredere adoptie doordat zij juist de beperkingen aanpakken die deze netwerken lange tijd hebben afgeremd.
