Starknet（STRK）運作方式解析：ZK 卷軸交易流程全解

隨著 Ethereum 生態系不斷擴展，鏈上交易量與智能合約的複雜度持續提升，主網長期面臨 Gas 成本高、交易確認速度慢以及吞吐量有限等問題。在這樣的背景下，Layer2 擴展方案逐漸成為 Ethereum 生態系發展的重點方向，而 Starknet 則是其中最具代表性的 ZK Rollup 網路之一。

同時，Starknet 並不僅僅是「更快的 Layer2」。其底層結合了 STARK Proof、SHARP 共享證明系統、原生帳戶抽象（Account Abstraction）以及 Cairo 程式語言，因此被視為 Ethereum ZK 擴展路線中的重要基礎設施。

資料來源：starknet.io

Starknet（STRK）與 Ethereum Layer2 的關係

Starknet 本質上屬於 Ethereum 的 Layer2 網路，其存在的核心目的是協助 Ethereum 提升可擴展性。

Ethereum 雖然擁有龐大的智能合約生態系與強大的去中心化安全性，但主網本身存在效能限制。當鏈上用戶數量快速增長時，Gas 費用通常明顯升高，交易確認速度也可能下降。尤其在 DeFi、NFT 與鏈遊高峰期間，主網壅塞問題更為突出。

因此，Layer2 逐漸成為 Ethereum 擴展的重點。Layer2 的核心想法，是將大量交易移至主鏈之外執行，再將最終結果同步回 Ethereum，以降低主網計算壓力。

Starknet 採用的是 ZK Rollup（零知識彙總）路線。簡單來說，Starknet 會在 Layer2 批次處理交易，並生成一份數學證明，證明所有交易皆合法有效。Ethereum 主網無需重新執行全部交易，只要驗證證明即可確認狀態正確。

這種架構意味著，Ethereum 仍然負責最終安全性，而 Starknet 則專注提升執行效率。因此，Starknet 更像是 Ethereum 的擴展執行層，而非獨立區塊鏈。

此外，與部分側鏈方案相比，ZK Rollup 不依賴獨立安全體系，而是直接繼承 Ethereum 的安全性。這也是 Starknet 長期受到關注的關鍵原因之一。

一筆 Starknet 交易如何啟動

在 Starknet 中，用戶互動流程與傳統區塊鏈有一定差異。

當用戶使用錢包與 DApp 互動時，實際上是向 Starknet 網路發送一筆交易請求。與 Ethereum 不同，Starknet 的帳戶屬於智能合約帳戶，而非傳統 EOA（Externally Owned Account）結構。

這代表用戶帳戶可具備更靈活的驗證邏輯，例如：

• 多簽驗證

• 社交恢復

• Passkey 登入

• Session Key

• 自訂簽名規則

因此，Starknet 帳戶架構天然支援帳戶抽象（Account Abstraction）。

用戶發起交易後，內容通常包含：

• 呼叫的智能合約

• 函數選擇器

• 參數資料

• Gas 設定

• 簽名資訊

隨後，交易會被送至 Starknet 的 Sequencer（排序器）節點。

Sequencer 會先排序、驗證並執行交易，暫時更新 Layer2 狀態。同時，大量用戶交易會被打包進同一批次（Batch），等待後續統一生成零知識證明。

這種架構讓 Starknet 能一次處理大量交易，不必像 Ethereum 主網逐筆結算。

Sequencer 在 Starknet 中的角色

Sequencer 是 Starknet 網路的核心組件之一。

簡單來說，Sequencer 就是 Layer2 網路的「交易協調中心」：負責接收用戶交易、排序執行順序、生成區塊並更新 Layer2 狀態。

大量交易進入網路後，Sequencer 會先將其放入記憶體池（Mempool），再依規則排序。接著執行交易，計算出新的 Layer2 狀態。

用戶通常能迅速看到交易結果，因此 Starknet 的互動體驗明顯快於 Ethereum 主網。

但須注意，此時交易雖已在 Layer2 執行，尚未完成 Ethereum 最終結算。Starknet 還需生成 STARK Proof，並提交 Ethereum 驗證。

此外，Sequencer 還負責：

• 區塊構建

• 狀態更新

• 批次交易壓縮

• 資料可用性處理

• 網路同步

Sequencer 本質上扮演 Starknet 的執行層角色。

未來，隨著 Starknet 去中心化路線推進，Sequencer 結構也可能從單一排序器演化為更分散的網路，以進一步提升 Layer2 去中心化程度。

STARK Proof（零知識證明）生成流程

STARK Proof 是 Starknet 最核心的底層技術之一。

Starknet 執行大量交易後，系統並不會將所有細節直接發送至 Ethereum。若 Ethereum 重新執行全部交易，Layer2 就失去擴展意義。

因此，Starknet 利用零知識證明技術，生成「交易執行正確」的數學證明。

這一流程主要依賴 Cairo 與 STARK（Scalable Transparent ARgument of Knowledge）證明系統。

首先，交易在 Cairo 虛擬機執行，系統記錄執行過程的狀態變化，生成計算軌跡（Trace）。

接著，Prover（證明生成器）根據執行資料生成 STARK Proof，證明：

• 所有交易均符合規則

• 狀態轉換合法

• 無偽造資產

• 無非法修改狀態

Ethereum 主網只需驗證此證明，無須重新執行完整交易。

與 Optimistic Rollup 的「預設相信 + 挑戰期」結構不同，ZK Rollup 屬於「先證明，再確認」。

因此，Starknet 不需長時間提領等待，也能更快獲得最終確認。

同時，STARK Proof 還具備：

• 高安全性

• 抗量子計算潛力

• 無需可信初始化（Trusted Setup）

• 強大擴展能力

這也是 Starknet 選擇 STARK 路線的關鍵原因之一。

Starknet 如何提交交易結果至 Ethereum

STARK Proof 生成後，Starknet 會將證明結果提交至 Ethereum 主網。

此流程主要透過 SHARP（Shared Prover）系統完成。

SHARP 是 StarkWare 的共享證明聚合系統，可將多個 Cairo 程式、多個區塊，甚至多個應用的證明聚合，降低整體證明成本。

簡單來說，SHARP 會：

• 聚合多個區塊執行結果

• 統一生成遞迴證明

• 壓縮驗證資料

• 將最終證明送至 Ethereum

Ethereum 只需驗證一份聚合證明，大量交易即可共享主網驗證成本。

同時，Starknet 也會將壓縮後的狀態差異（State Diff）同步至 Ethereum，確保資料可用性（Data Availability）。

即使 Layer2 本身出現問題，網路狀態仍可透過 Ethereum 資料恢復。

因此，Ethereum 在 Starknet 架構中扮演：

• 最終安全層

• 證明驗證層

• 資料可用性層

• 資產結算層

而 Starknet 則負責：

• 高頻交易執行

• 狀態計算

• 擴展吞吐量

這種架構正是 ZK Rollup 同時兼顧安全性與擴展性的關鍵。

STRK 在網路運作中的角色

STRK 是 Starknet 網路的原生代幣。

最基本用途為支付網路 Gas 費用。用戶於 Starknet 執行交易、呼叫智能合約或部署應用時，需支付 STRK 作為網路資源成本。

同時，STRK 也承擔網路經濟激勵功能。

隨著 Starknet 去中心化推進，STRK 未來還將參與：

• Sequencer 激勵

• 網路 Staking

• 共識安全

• 區塊排序機制

• 治理投票

因此，STRK 不僅僅是一般交易代幣，更像 Layer2 網路的基礎經濟資產。

此外，STRK 也會影響網路治理結構。協議升級、參數調整及生態擴展時，STRK 持有者可能參與鏈上治理決策。

這代表 STRK 同時連結：

• 網路運作

• Layer2 安全

• 協議治理

• 生態激勵

• 資源消耗

STRK 的長期角色，不僅是支付手續費，更是參與整個 Starknet 網路經濟體系。

Starknet 的 ZK Rollup 機制優勢與潛在侷限

Starknet 最大優勢在於其 ZK Rollup 架構能同時兼顧擴展性與 Ethereum 安全性。

與主網直接執行交易相比，Starknet 可大幅降低 Gas 成本、提升交易吞吐量。由於採用 STARK Proof，交易確認無需像 Optimistic Rollup 等待長時間挑戰期。

此外，Starknet 還具備：

• 原生帳戶抽象

• Cairo 可證明計算架構

• SHARP 聚合證明

• 高度模組化擴展能力

這些設計讓 Starknet 更適合複雜鏈上應用及未來大規模 Web3 互動場景。

但 Starknet 也有侷限。

首先，Cairo 與 Solidity 差異顯著，開發門檻較高，許多 Ethereum 開發者需重新學習新開發體系。

其次，ZK Proof 生成仍屬高複雜度運算，證明效率與硬體需求仍是產業長期優化重點。

此外，Layer2 生態目前仍有流動性碎片化問題，不同 Rollup 間資產與用戶分散，這也是 Ethereum Layer2 生態正積極解決的挑戰之一。

因此，Starknet 更像是長期擴展路線，而非短期效能優化工具。

總結

Starknet 是基於 ZK Rollup 架構建構的 Ethereum Layer2 網路，核心目標是在繼承 Ethereum 安全性的同時，提升鏈上執行效率與可擴展性。透過 STARK Proof、SHARP 聚合證明及 Cairo 執行環境，Starknet 能將大量交易壓縮後提交 Ethereum 驗證，降低 Gas 成本並提升吞吐能力。

同時，Starknet 不僅是一般 Layer2 網路，其原生帳戶抽象、可證明計算架構及未來去中心化 Sequencer 路線，讓其成為 ZK Rollup 賽道的重要基礎設施。隨著 Layer2 生態持續發展，Starknet 也逐步擴展至更複雜的 Web3 應用場景。

FAQ

Starknet 屬於公鏈還是 Layer2？

Starknet 屬於 Ethereum Layer2 網路，基於 ZK Rollup 技術運作，並依賴 Ethereum 提供最終安全性。

STARK Proof 是什麼？

STARK Proof 是零知識證明技術，用於證明交易執行結果正確，無需重新執行全部運算。

Starknet 為什麼使用 Cairo？

Cairo 專為可證明計算設計，更適合生成 STARK Proof。

Sequencer 在 Starknet 中的作用是什麼？

Sequencer 負責接收交易、排序執行、生成區塊並更新 Layer2 狀態。

SHARP 是什麼？

SHARP 是 StarkWare 的共享證明聚合系統，用於聚合多份證明並降低 Ethereum 驗證成本。

STRK 的作用是什麼？

STRK 用於支付 Gas、參與治理、支援未來 Staking 並維護網路經濟激勵結構。