LayerZero і StarkNet: на шляху до інтероперабельності та масштабування

Ethereum, як і раніше, гостро потребує масштабування, про що свідчить стрімке зростання ціни газу на тлі пожвавлення ринку. Вартість обміну токенів ERC-20 або розміщення ліквідності в AMM-пулі децентралізованої біржі деколи сягає кількох десятків, а то й сотень доларів.

У відповідь на ситуацію, що склалася, розробники наполегливо працюють над новими рішеннями другого рівня (L2) і кросчейн-мостами, прагнучи зробити їх максимально ефективними і безпечними. Згідно з L2Beat, сукупний TVL сегмента з початку року зріс більш ніж на 150%, подолавши рубіж у $10 млрд. 

У цьому матеріалі коротко розглянемо особливості перспективних проєктів — StarkNet і LayerZero. 

StarkNET

StarkNet від ізраїльської компанії StarkWare — децентралізоване рішення другого рівня для масштабування мережі другої за капіталізацією криптовалюти, в основі якого лежить механізм ZK-STARK.

“Воно забезпечує високу пропускну здатність, низькі витрати на газ і зберігає рівні безпеки, притаманні першому рівню мережі Ethereum”, — ідеться на сайті.

Глава проекту — відомий криптограф Елі Бен-Сассон, професор університету Technion і співавтор технології STARK. Серед інших засновників: Урі Колодний, Алессандро К’єза (співзасновник Zcash) і Михайло Рябцев (співавтор ZK-STARK).

З моменту своєї появи у 2017 році фірмі вдалося залучити понад $280 млн. Компанія отримала фінансування від таких відомих гравців ринку, як Paradigm, Sequoia Capital, Pantera Capital, Multicoin Capital, Coinbase Ventures, а також співзасновника Ethereum Віталіка Бутеріна.

У травні 2022 року за підсумками раунду Серії D на $100 млн інвестори оцінили StarkWare у $8 млрд.

Основні продукти компанії — StarkEx і StarkNet. Перший базується на SaaS-моделі і дає змогу децентралізованим застосункам задовольнити “конкретні потреби”. Його використовують платформи на кшталт dYdX і Sorare.

Другий продукт являє собою permissionless-рішення для Ethereum на базі Rollups. Він дає змогу розробникам створювати і розгортати власні смартконтракти, а також взаємодіяти з іншими застосунками.

Передбачається, що надалі платформа StarkEx стане “третім рівнем” проєкту, розгорнутим поверх StarkNet для конкретних DeFi-протоколів, щоб спростити і здешевити їхнє використання.

Розробники StarWare вже випустили токен управління STRK стандарту ERC-20 для інвесторів, співробітників і фонду розвитку. Монета може надійти у вільний обіг у 2023 році.

Актив сприяє децентралізації мережі та покликаний виконувати три основні ролі:

• участь в управлінні за рахунок стейкінгу;
• оплата комісій за транзакції в StarkNet;
• застосування в механізмі консенсусу.

Відповідно до дорожньої карти проєкту, у 2023 році розробники сконцентровані на підвищенні ефективності технології та зниженні вартості транзакцій. У 2024 році фокус зміститься на децентралізацію ухвалення рішень, що може вказувати на підготовку аірдропу.

Ключові особливості технології

StarkNet — це ZK-Rollup, що не потребує дозволів, у якому смартконтракти написані власною мовою програмування Cairo. Остання є Тюрінг-повною і “спеціально розробленою для доказів STARK”.

Команда StarkWare запустила альфа-версію мейннету в листопаді 2021 року.

Створена на базі StarkNet екосистема включає понад 120 проєктів, серед яких:

• гаманці Argent X, Braavos і BitKeep;
• кросчейн-мости StarkGate і Orbiter Finance;
• DEX (JediSwap,10KSwap);
• сервіси цифрової ідентифікації Starknet.id і Dynamic;
• GameFi-проєкти;
• NFT-сервіси тощо.

Подібно до інших L2-рішень на базі ролапів технологія від StarkWare об’єднує сотні й тисячі транзакцій у пакети та криптографічно підтверджує їхню достовірність. 

“Усі транзакції в StarkNet періодично піддаються батчингу, STARK-докази підтверджують їхню валідність. Такий підхід істотно знижує обчислювальну потужність, необхідну для верифікації”, — пояснили дослідники Alchemy.   

Архітектура платформи має три базові компоненти поза мережею:

• секвенсор (Sequencer) — сервер, який отримує транзакції, перевіряє та об’єднує їх у блоки. Поки що він існує в єдиному екземплярі та контролюється компанією StarkWare. Однак у процесі децентралізації свої секвенсори зможуть запускати учасники мережі;
• перевіряльник (Prover) — займається створенням криптографічного доказу, що підтверджує цілісність обчислень, виконаних секвенсором. Поки що в мережі є єдиний Prover, який генерує докази не тільки для StarkNet, а й для StarkEx;
• pathfinder — повна нода для ведення обліку транзакцій і відстеження стану системи.

Також у StarkNet є два ончейн-компоненти:

• верифікатор (Verifier) — смартконтракт у мережі Ethereum, який отримує новозгенеровані докази від того, хто перевіряє, та інспектує їх. Результат надсилається до ядра;
• ядро (StarkNet Core) — це смартконтракт, який отримує зміни глобального стану StarkNet щоразу, коли L2 створює новий блок і його криптографічний доказ успішно перевіряється верифікатором.

У StarkWare стверджують, що така архітектура допоможе StarkNet знизити вартість газу в 100-200 разів порівняно з Ethereum. 

Технологія дещо відрізняється від рішень на базі Optimistic Rollups, які використовують, наприклад, в Arbitrum. У StarkNet застосування ZK-STARK дає змогу разом із транзакцією передавати доказ її автентичності. Періоду, протягом якого остання може бути оскаржена, не передбачено.

В Optimistic Rollups для прискорення обробки всі транзакції вважаються справжніми, поки не доведено зворотне. Якщо вузол виявився зловмисним і припустився неправильних операцій, передбачено семиденний період, протягом якого транзакцію може бути оскаржено і скасовано верифікаторами.

Основна відмінність StarkNet від zkSync — другий використовує технологію ZK-SNARK.

Arbitrum Nova і zkSync: наднизькі комісії та надія на щедрий аірдроп

Деякі криптографи вважають, що технологія ZK-STARK:

• безпечніша на всіх етапах налаштування і роботи;
• потенційно до 10 разів більш масштабована, ніж ZK-SNARK;
• стійка до атак із використанням квантових комп’ютерів.

“StarkNet сподівається зробити криптовалютні застосунки доступними для всіх. І це перший ZK-Rollup, здатний запропонувати платформу смартконтрактів загального призначення на базі мережі, що повністю компонується”, — зазначили дослідники Alchemy.  

У серпні 2022 року StarkWare запустив в основній мережі Ethereum L2-технологію масштабування з використанням рекурсивних доказів, задіявши її в застосунках на базі StarkNet і StarkEx.

Розробники підкреслили, що нове рішення не тільки знижує комісії та прискорює транзакції, а й “готує ґрунт для L3 та інших переваг”.

Елі Бен-Сассон вважає, що написані на Cairo рекурсивні докази в теорії можуть об’єднувати до 60 млн транзакцій в один блок на блокчейні Ethereum (зараз їхня кількість — менше ніж 1000).

У жовтні 2022 року розробники Ethereum-клієнта Nethermind запустили форк провідної децентралізованої біржі Uniswap у StarkNet. Плагін Warp дав змогу транспілювати ПЗ з основної мови Ethereum — Solidity.

“На відміну від інших ZK-Rollups на кшталт zkSync, StarkNet — не zkEVM. Тобто смартконтракти […] мають бути написані власною мовою програмування Cairo”, — зазначили розробники Argent. 

За їхніми словами, після конвертації коду за допомогою Warp застосунки потребують деякої оптимізації для повноцінної роботи в StarkNet.

Наприкінці 2022 року платіжна система Visa розглянула StarkNet для реалізації автоматизованих і програмованих платежів. У доказі концепції команда задіяла гаманець Argent.

У лютому 2023 року StarkWare розширив співпрацю з мережею децентралізованих оракулів Chainlink. Тоді ж компанія анонсувала відкриття коду Prover.

Як взаємодіяти зі StarkNet?

Для початку роботи з екосистемою знадобиться Web3-гаманець MetaMask з деякою кількістю ETH стандарту ERC-20. 

Також слід встановити браузерний гаманець Argent X, доступний у вигляді Chrome-розширення.

Натискаємо Create a new wallet, ставимо дві галочки у вікні з дисклеймером, що з’явилося, а потім клікаємо Continue.  

Після цього потрібно придумати пароль, повторно його ввести, натиснути Create Wallet і потім Finish. 

У правому кутку браузера запускаємо гаманець, змінюємо в ньому Testnet на Mainnet і натискаємо Create Account. 

Важливо зайти в налаштування і клікнути Show recovery phrase. Після введення пароля від гаманця необхідно переписати seed-фразу і надійно зберегти її. 

Щоб перевести ефір у мережу другого рівня, можна скористатися офіційним кросчейн-мостом StarkGate. Переходимо за посиланням і по черзі натискаємо в правому кутку Connect Ethereum Wallet і Connect StarkNet Wallet.

Після підключення гаманців MetaMask і Argent X потрібно переконатися, що у верхньому полі обрана мережу Ethereum, а в нижньому – StarkNet. 

Потім слід ввести суму переказу, натиснути Transfer і підтвердити транзакцію в MetaMask. Буде потрібно кілька хвилин, щоб кошти зарахувалися в L2-мережу. 

Комісія може виявитися досить високою, оскільки вона залежить від поточної ціни газу в блокчейні Ethereum. Відстежувати останню можна за допомогою сервісу Etherscan або браузерного розширення CoinTool.

У StarkGate є можливість переказати ETH і з інших мереж, включно з Polygon, Arbitrum і Optimism.

Через цей кросчейн-міст можна вивести кошти і в зворотному напрямку – зі StarkNet в Ethereum. Буде потрібна набагато менша комісія, але за часом процес займе приблизно добу.

Через 24 години потрібно буде повернутися на сторінку StarkGate, під’єднати гаманці і в правому верхньому кутку натиснути кнопку Complete Transfer. Після цього необхідно підтвердити транзакцію в MetaMask. Спишеться комісія, яка залежить від поточної вартості газу в мережі Ethereum.

Є й інші, неофіційні, мости, що дають змогу швидко і відносно недорого переказати кошти з різних мереж у StarkNet і назад – наприклад, Orbiter і LayerSwap (вкладка Cross-Chain).

Сукупний TVL екосистеми відносно невеликий – трохи менше $8 млн (станом на 22.04.2023). Проте показник неухильно зростає.

У рейтингу екосистеми StarkNet від DeFi Llama представлені переважно DEX, найбільша з яких – JediSwap.

Щоб запустити вебінтерфейс торгової платформи, потрібно в правому кутку її сайту натиснути Launch App. Потім у вікні, що з’явилося з попередженням про те, що це поки що лише альфа-версія, клікнути” I understand the risks outlined above” і підключити гаманець.

Взаємодія з цією DEX аналогічна багатьом іншим подібними майданчикам.

Обміняємо 0,01 ETH на USDC у вкладці Trade. При натисканні Swap, а потім Confirm Swap з’являється вікно підтвердження транзакції в гаманці.

У нашому випадку комісія склала $1,08.

Помістити токени в пул ліквідності можна у вкладці Pool. Для цього потрібно натиснути Add liquidity і обрати відповідні активи.

Клікаємо Supply, потім Confirm Supply і підтверджуємо транзакцію у спливаючому вікні гаманця. У нашому випадку комісія склала $1,4.

Комісії в мережі StarkNet – одні з найвищих серед рішень другого рівня.

Розробники працюють над масштабуванням і підвищенням ефективності системи. Це означає, що в майбутньому комісії мають знизитися, посиливши конкуренцію в сегменті L2.

LayerZero

Інтероперабельність залишається однією з найбільших проблем на шляху до розвитку і масового прийняття блокчейн-рішень. Через технологічні відмінності багато екосистем працюють ізольовано, що перешкоджає вільному обміну даними та активами. Зі свого боку, це негативно позначається на ліквідності платформ, монет і ринку загалом.

LayerZero покликаний усунути перепони комунікації між блокчейнами без шкоди безпеці та децентралізації. За словами розробників, омнічейн-протокол об’єднує економічну ефективність Polkadot і безпеку Cosmos.

“Через високі комісії та мінливі вподобання інвесторів DeFi-застосунки поширювалися і розгорталися на декількох блокчейнах. Це призвело до серйозної фрагментації ринку. […] LayerZero вирішує цю проблему, об’єднуючи ліквідність між ланцюжками”, — заявив співзасновник проєкту Брайан Пеллегріно.

Восени 2021 року LayerZero залучив $6 млн у межах раунду фінансування Серії A, який очолили Binance Labs і Multicoin Capital. У ньому також брали участь Sino Global Capital, Delphi Digital, Spartan та інші відомі венчурні фірми. 

Навесні 2022 року команда LayerZero залучила $135 млн у межах раунду фінансування Серії A+ за оцінки в $1 млрд. Його очолили Sequoia, FTX Ventures і Andreessen Horowitz.

Також фінансування надали Coinbase Ventures, PayPal Ventures, Tiger Global і Uniswap Labs.

Незадовго до закриття раунду загальний обсяг коштів, задіяних у кросчейн-мості Stargate на базі LayerZero, сягнув $2,5 млрд. Це сталося через тиждень після його запуску. 

Stargate дає змогу здійснювати передачу токенів у межах однієї транзакції, не вдаючись до блокування, випуску і спалювання, а також викупу “обгорнутих” активів.

Навесні 2023 року проєкт залучив $120 млн за підсумками раунду фінансування Серії B. Кросчейн-протокол оцінили в $3 млрд.

Стартап підтримали a16z Crypto, Sequoia Capital, Circle Ventures, Samsung Next, OpenSea, Christie’s та інші інвестори.

З моменту заснування проєкт сумарно залучив $263 млн (за підсумками п’яти раундів).

LayerZero підтримує Ethereum, BNB Chain, Polygon, Avalanche, Fantom, Aptos, Arbitrum, Optimism, а віднедавна і zkEVM. Протокол інтегрували Uniswap, SushiSwap і PancakeSwap.

Рішення також дає змогу переводити NFT через Omnichain Non-Fungible Tokens.

Під час роботи з LayerZero не потрібно покладатися на третю сторону. Різні ланцюги об’єднуються і взаємодіють між собою завдяки децентралізованим оракулам і “ультралегким нодам” (Ultra Light Node, ULN). Комунікація між останніми утворює, по суті, єдину мережу, де взаємодії між блокчейнами сприяє інтерфейс LayerZero Endpoint.

Такий підхід економічно ефективний і не потребує довіри (trustless). Він забезпечує безперешкодний обмін даними – єдиний пул ліквідності може брати участь у безлічі DeFi-застосунків з різних екосистем. Це особливо актуально для децентралізованих бірж, агрегаторів дохідності та лендингових сервісів, що підтримують широкий спектр мереж.

LayerZero являє собою модульну і розширювану систему, де для додавання ланцюгів не потрібне оновлення протоколу. Такому підходові притаманні велика гнучкість і широкі можливості для масштабування. Для досягнення інтероперабельності не потрібно створювати складні смартконтракти і нові ланцюги (як, наприклад, парачейни в Polkadot).

Аналітики Nansen нещодавно відзначили сплеск активності в протоколі Stargate і на лендинговій платформі Radiant Capital на базі LayerZero.

3/ @LayerZero_Labs, @StargateFinance, and @RDNTCapital are among the most popular entities on #Arbitrum in terms of users and transactions

7-day users:

LayerZero: 125,715
Radiant: 112,807
Stargate: 111,150

Source: https://t.co/7wUny17yxX pic.twitter.com/UKssJS86XP

— Nansen | 📍Consensus2023 (@nansen_ai) April 6, 2023

У надії на потенційний аірдроп токена ZRO багато хто також використовує Aptos Bridge та інші додатки екосистеми.

2/ Over 3,000 wallets used the LayerZero: #Aptos Bridge in the last 7 days with a $4.2M inflow

The bridge volume/token balances have increased to $20 million, primarily in $USDC, followed by $USDT and $WETH

Source: https://t.co/7ebTGxBTUi pic.twitter.com/FFKyYRgUPq

— Nansen | 📍Consensus2023 (@nansen_ai) April 6, 2023

Кросчейн-міст Stargate аналогічний іншим подібним рішенням. На момент написання він підтримує Ethereum, BNB Chain, Avalanche, Polygon, Arbitrum, Optimism, Fantom і Metis.

Переказати активи з однієї мережі в іншу можна в розділі Transfer.

У вкладці Farm представлено можливість отримання пасивного доходу від стейблкоїнів на кшталт USDT, USDC, DAI і FRAX.

У розділі Stake можна стейкувати utility-токен STG у мережах BNB Chain і Arbitrum.

Aptos Bridge дає змогу майже моментально переводити активи з різних ланцюжків у мережу Aptos. Для взаємодії з платформою потрібно підключити гаманці MetaMask і Martian.

Також на базі LayerZero працюють кросчейн-мости платформ WooFi, BitcoinBridge і LiquidSwap.

Висновки

З огляду на обсяги інвестицій, інтеграції, дорожню карту і динаміку TVL, StarkNet має високі шанси стати великою екосистемою з безліччю цікавих DeFi-застосунків. Курс на децентралізацію з подальшим випуском utility-токена також може позитивно позначитися на проекті.

Поки що мережа StarkNet поступається конкурентам за вартістю комісій, що може стримувати активність користувачів. Однак, виходячи із заяв розробників, потенціал технології ще належить розкрити – значить проблема буде вирішена.

Інтероперабельність, ефективність і безпека взаємодії блокчейнів – актуальний і важливий напрямок розвитку криптоіндустрії. Успіх проєкту LayerZero матиме значний вплив на безліч DeFi-платформ, включно з DEX, лендінговими сервісами та агрегаторами дохідності.