Starkware, l’entreprise derrière Starknet
Starkware est une entreprise d’origine Israélienne fondée en 2018 par Eli Ben-Sasson et Uri Kolodny. Le premier a obtenu un doctorat en informatique à l’Hebrew University en 2001, avant de se spécialiser dans la recherche concernant les preuves cryptographiques à connaissance nulle. Eli Ben-Sasson est aussi le co-inventeur des protocoles STARK, FRI et Zerocash et fait partie de l’équipe fondatrice de la société Zcash. Au fil des années, il a également occupé des postes de recherche à Harvard et au MIT avant de se concentrer pleinement sur StarkWare.
De son côté, Uri Kolodny est titulaire d’un BSC en informatique de l’Hebrew University et d’un MBA du MIT Sloan. Il a cofondé plusieurs entreprises technologiques, dont OmniGuide (une entreprise dérivée du MIT qui développe des fibres optiques pour la chirurgie endoscopique) et Mondria (développement d’outils de visualisation de données volumineuses). Auparavant, Uri a également travaillé en tant que conseiller pour deux sociétés de capital-risque israéliennes et en tant qu’analyste chez McKinsey.
Depuis 2018, de nombreux ingénieurs spécialisés en cryptographie les ont rejoints. L’équipe derrière Starkware est donc réputée très technique et talentueuse au sein de l’écosystème crypto/blockchain.
Qu’est-ce que StarkNet ?
StarkNet fait partie de la famille des ZK-Rollup. C’est une solution de seconde couche (”layer 2” en anglais) rattachée au réseau Ethereum (ETH), permettant à n’importe quelle dApp d’atteindre une scalabilité quasi illimitée, un niveau de confidentialité élevé, et un niveau de sécurité équivalent à celui de la blockchain principale Ethereum.
Le projet se veut décentralisé, notamment via l’émission récente d’un token, ainsi que “permissionless”, c’est-à-dire que tout le monde peut y accéder en libre-service.
Pour rappel, les ZK-rollups s’appuient sur la technologie des preuves à connaissance nulle (Zero knowledge proof). Cette technologie permet notamment de prouver une information à quelqu’un sans pour autant lui transmettre l’information en elle-même.
Prenons un exemple simple pour illustrer : vous souhaitez faire un crédit pour acheter une voiture et le vendeur vous demande de lui prouver que vous détenez au minimum 20 000€ sur votre compte en banque. Avec la technologie des zero-knowledge proof, vous pouvez prouver que vous détenez bien 20 000€, sans pour autant révéler le montant exact détenu sur votre compte.
Cette technologie améliore donc la confidentialité en réduisant la quantité d’informations à fournir entre les utilisateurs. Dans le même temps, c’est aussi une technologie qui permet de gagner en scalabilité puisqu’elle réduit la quantité d’informations contenue dans un bloc.
Dans la pratique, les ZK-rollups fonctionnent selon le principe suivant : tous les fonds déposés sont détenus par un smart contract sur la chaîne principale Ethereum, alors que le calcul et le stockage sont effectués hors chaîne. Pour chaque bloc Rollup, une preuve de transition d’état à connaissance nulle, que l’on appelle STARK, est générée et vérifiée par le contrat de la chaîne principale. Cette preuve STARK comprend la preuve de la validité de chaque transaction du bloc Rollup. Pour plus d’informations sur le fonctionnement des rollups, n’hésitez pas à consulter cet article.
L’entreprise Starkware, à l’inverse de certains de ses concurrents zk-EVM comme zkSync, utilise des preuves à connaissance nulle que l’on appelle “STARK”, et non “SNARK”.
STARK signifie en anglais “Scalable Transparent ARguments of Knowledge”. SNARK renvoie lui au terme “Succint Non-interactive Argument of Knowledge”.
La principale différence entre les deux réside dans ce qu’on appelle le “trusted setup”, ou configuration de confiance en français. Le trusted setup fait référence à l’événement initial de création des clés utilisées pour créer les preuves requises concernant les transactions privées et la vérification de ces preuves.
Initialement, lorsque ces clés sont créées, il existe un paramètre caché entre la clé de vérification et les clés d’envoi des transactions privées. Si ces paramètres cachés ne sont pas détruits, ils pourraient être utilisés par la suite pour falsifier des transactions. En raison des caractéristiques de confidentialité des zk-SNARKs, il n’y aurait ensuite aucun moyen de vérifier que de fausses transactions sont introduites dans le réseau.
L’avantage avec les preuves à connaissance nulle STARK, c’est qu’elles ne nécessitent pas la mise en place de ce “trusted setup” pour fonctionner, à l’inverse des SNARK. Cela permet d’éviter de devoir faire confiance aux développeurs qui pourraient conserver les paramètres cachés à des fins personnelles par la suite.
Pour résumer, il faut retenir que cette solution permet aux utilisateurs et aux développeurs de bénéficier :
- d’une scalabilité quasi infinie
- d’une sécurité égale à celle du réseau Ethereum
- d’un niveau de confidentialité élevé
Les autres produits développés par l’entreprise :
Le langage Cairo
Les contrats et le système d’exploitation StarkNet sont écrits en langage Cairo, ce qui permet de déployer et de mettre à l’échelle n’importe quel cas d’utilisation. Cairo est un nouveau langage de programmation, dit “Turing-complet”. Il renvoie à l’expression “CPU Algebraic Intermediate Representation”.
StarkEx
StarkEx est une solution de mise à l’échelle adaptée et construite pour des DApps spécifiques, notamment des DEX comme dYdX ou DeversiFi ou des protocoles de NFT comme Immutable X. StarkEx est en fait une version autorisée de StarkNet construite sur mesure pour des protocoles, à l’inverse de StarkNet qui permet à quiconque de déployer des smart contracts sans autorisation.
StarkEx peut être utilisé dans trois modes actuellement :
- le mode zkRollup : les données sont agrégées dans un rollup et publiées on-chain
- le mode Validium : les données sont conservées off-chain
- le mode Volition : mode hybride
dYdX s’appuie sur le mode zkRollup pour offrir des transactions cryptos rapides et bon marché à ses traders, tandis que DeversiFi, Immutable X et Sorare utilisent le mode Validium. Ceci est rendu possible par Cairo, le langage de programmation utilisé par les produits Starkware. En outre, la technologie SHARP (Shared Prover) garantit que le coût du gaz entre les transactions d’un lot peut être partagé, ce qui se traduit par des frais de gaz très bas.
La roadmap du projet
La roadmap du projet a été déroulée en 4 étapes principales :
Étape 0 : les fondations ayant pour objectif le développement et l’amélioration du langage Cairo, de StarkEx et de Starknet.
- Étape 1 : Les planètes (unique rollup application) afin de permettre aux développeurs de construire et déployer leurs propres applications sur le réseau Starknet.
- Étape 2 : Les constellations (multi-rollup application). Objectif : permettre l’interopérabilité entre différentes applications et réduire les coûts en gas grâce à une meilleure scalabilité
- Étape 3 : L’univers (rollup décentralisé). Objectif : décentraliser et motiver l’écosystème à produire de la valeur via l’implémentation d’un token et d’une économie de jetons.
À ce jour, toutes les étapes de la roadmap ont été respectées et finalisées.
Récemment, l’entreprise a d’ailleurs annoncé la sortie de son token en 2023, dans un objectif de décentralisation. Le jeton STARK sera un token inflationniste. Sa supply sera de 10 milliards et le token pourra être utilisé pour payer les frais de gas, contrairement aux autres layers 2.
À noter que sur l’offre initiale de jetons, 49,9 % seront alloués à l’équipe centrale et aux investisseurs. Les développeurs de l’écosystème seront également prioritaires dans l’allocation des jetons et dans le rôle de structuration de la gouvernance.
L’écosystème StarkWare : un écosystème en croissance
De nombreuses entreprises de l’écosystème utilisent aujourd’hui les services proposés par Starkware. Les plus connues sont notamment :
- Sorare : le célèbre jeu de cartes NFT à collectionner a choisi les services de StarkWare dans l’objectif de diminuer les frais de gas sur sa plateforme.
- dYdX : le principal DEX permettant de trader les futures a également choisi de collaborer avec l’entreprise Israélienne afin de proposer des transactions instantanées et quasi sans frais à ses utilisateurs.
- Immutable X : la plateforme proposant des NFT sans frais travaille avec StarkWare pour ses avantages liés à la scalabilité et à la sécurité.
D’autres plateformes utilisent également la solution proposée par Starkware, comme Snapshot ou LayerSwap. Des wallets comme Argent ou Braavos proposent aussi d’interagir avec l’écosystème de ce layer 2.
Conclusion
Avec un produit live sur Mainnet et une technologie approuvée par la communauté dont Vitalik Buterin, l’entreprise StarkWare possède tous les atouts pour devenir le leader de demain au sein de la famille des ZK-rollups.
Son principal défi à l’avenir sera de mobiliser encore davantage de développeurs autour de son écosystème et de son langage de programmation Cairo. Ces derniers temps, l’entreprise multiplie en tout cas les évènements à destination de la communauté, dans le but à la fois de démocratiser sa technologie, mais aussi d’attirer un maximum de développeurs.
La course au meilleur ZK-rollup s’annonce intéressante dans les prochains mois.
