原文：StarkWare 由 DeFi 之道编译
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rollups 的有用性不受限于L1的吞吐量，使得 L2 的 TPS 能够很高。
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在 StarkNet 的功能道路图中，处理了系统中的一个关键因素——排序器。
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功能的改善主要有以下几点：
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排序器（Sequencer）的并行化
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为 Cairo 虚拟机（Cairo-VM）供给 Rust 语境下的完结
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在 Rust 语境下的排序器
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证明者（Provers）并不是瓶颈，他们能够处理比现在更多的东西。
简介
大约一年前，StarkNet Alpha 正式上线了以太坊主网，这时，咱们将重心放在了功用的构建上，现在，咱们决定将要点转移到进步功能之上，并方案经过一系列的过程来进步 StarkNet 上的用户体验。
在这篇文章中，我将解释为什么有许多优化办法只适用于有用性汇总（Validity Rollups），并分享 StarkNet 施行这些办法的方案和过程，其间一些方案现已在 StarkNet Alpha 0.10.2 中完结，在评论详细的细节之前，让咱们先来回忆一下约束链上功能的原因。
区块约束：Validity Rollups 与 L1
进步区块链可扩展性和 TPS 的办法之一是：在免除区块的约束（比方GAS和区块巨细的约束）一同，坚持区块生成时刻的不变。这需求区块生产者（L1 上的验证器，L2 上的排序器）供给更高效的服务，因而就需求更有用地履行这些组件，因而，咱们将要点转移到 StarkNet 排序器的优化之上，鄙人文会胪陈详细内容。
这儿会有一个问题，为什么对排序器的优化仅仅对 Validity Rollups 有用，换句话说，为什么咱们不能在 L1 上以相同的办法改善，避免有用性汇总（Validity Rollups） 有杂乱性？鄙人一节内容中，对这一问题将进行回答。
为什么L1吞吐量有限
假如 L1 的区块约束被免除，会遇到一个很大的问题，由于链的高吞吐带来了链上区块的高增长率，为了保证不同的节点跟上最新的全链状况，就需求添加了更多的全节点。又由于 L1 全节点有必要记载一切历史记载，区块巨细的大幅添加会给全节点运营者带来巨大压力，并导致部分全节点由于机器功能落后而退出系统，成果，能够运营全节点的都是一些比较大的实体，终究便是用户无法以无信赖的姿态验证状况并参加网络。
这也让咱们理解，从某种意义上来说正是 L1 吞吐量的约束，成果了一个真实去中心化的和相对安全的网络系统。
上述问题为什么不会出现在 Validity Rollups 之上？
只要在考虑全节点的问题时，咱们才干看到有用性汇总（Validity Rollups）的优势。正常情况下，一个L1全节点需求从头履行整个链的历史以保证当时状况的正确性，而 StarkNet 节点只需求验证 STARK 证明，而且这种验证需求的计算资源呈指数级下降。要点是，链上全节点状况的验证同步没有涉及到履行；一个节点能够从另一个全节点那里接受当时状况的转储，只需经过 STARK 证明来验证这个状况是否有用即可。这让咱们在添加网络的吞吐量的一同，不用添加全节点的数量。
因而，在 L2 上，经过对排序器的优化能够对整个系统的功能进行提高，但这在L1上不能完结的。
StarkNet 的未来功能道路图
这一部分，咱们将评论现在有哪些方案用于对 StarkNet 排序器的优化。
排序器并行化
功能道路图的第一步是为买卖履行引进并行化。这个提议是在 StarkNet alpha 0.10.2 中正式引进的，该版别于11月29日在以太坊主网上发布，咱们现在来深入探讨下什么是并行化。
一般来说，并行履行多个买卖区块是不能够的，由于不同的买卖或许是相互依靠的。以下方示例中进行说明，咱们假定有一个包含来自同一用户的三笔买卖的区块：
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Tx A（买卖A，下同）：将USDC兑换ETH
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Tx B：为某款NFT付出ETH费用
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Tx C：将USDT兑换BTC
显然，买卖A有必要发生在买卖B之前，但买卖C彻底独立于两者，是能够并行履行的。假如每个买卖需求1秒履行，那么经过引进并行化处理之后，区块生产时刻能够从3秒减少到2秒。
问题的关键在于，咱们事前并不知道不同买卖之间的依靠性。在实践中，只要当咱们履行到示例中的 Tx B 时，咱们才会发现它是依靠于 Tx A所做的改动。更准确地说，这种依靠性源于Tx B 从Tx A 写入的存储单元中读取这一动作。咱们能够把不同的 Tx 看成是一个依靠图，其间存在从买卖 A 到买卖 B 的一条边，当且仅当 A 写入一个由 B 读取的存储单元时，B 才或许履行。下图显现了这种依靠之间的联系：
在上面的示例中，每一列都能够并行履行。
为了克服事前无法确认不同买卖事情之间的依靠联系，咱们根据 Aptos Labs 推出的 BLOCK-STM，将 OP 并行化（optimistic parallelization）引进到 StarkNet 排序器中。在这种形式下，会以达观地方法并行地处理业务，并在发现碰撞时从头履行。比方在上述示例图中，咱们能够并行履行 TX1-4，但过后发现 Tx 4 依靠于 Tx1，因而这次履行是无效的（应该在 Tx1 履行后运转 Tx 4 ），在这种情况下，将从头履行Tx4。
请注意，在上述这种达观并行化的基础上咱们也添加一些优化办法。例如，与其等待每个履行的完毕，能够在发现一个使之运转成果无效的依靠联系时就中止履行。
另一个优化的例子是选择哪些业务来从头履行。假定由上述示例图的一切业务组成的区块被送入一个具有五核CPU的排序器。首先，咱们测验并行履行 tx 1-5，假如完结的顺序是Tx2、Tx3、Tx4、Tx1，最终是Tx5，那么咱们将在 Tx4 现已履行后才发现依靠联系Tx1→Tx4，这表明它应该被从头履行。直观地说，考虑到Tx4的从头履行，Tx5也需求从头履行，然而，咱们能够遍历由履行现已完毕的业务构建的依靠图，只从头履行依靠于Tx4的业务，而不是将失效Tx4之后的业务都从头执。
Rust 语境下的 Cairo-VM 完结
StarkNet 中的智能合约是经过 Cairo 语言编写的，并在 Cairo-VM 虚拟机中履行。现在，排序器正在使用python 语言在 Cairo-VM 上运转。为了优化虚拟机的完结功能，咱们之前发起了用 Rust 重写 Cairo-VM 虚拟机的工作。
现在，cairo-rs能够履行原生 Cairo 代码，下一步是处理智能合约的履行和与 pythonic 排序器的集成，一旦与 cairo-rs 集成，排序器的功能有望进一步进步。
Rust 语境下的排序器
经过 python 到 rust 的转变以进步网络功能，不只限于 Cairo-VM，StarkNet 用 Rust 重写了排序器相关的代码。除了 Rust 的内部优势之外，这还为排序器的其他优化供给了或许，比方，能够调集 cairo-rs 的优势，而无需 python-rust 通讯的开销，也能够彻底从头设计状况的存储和访问方法。
证明者（Provers）
在整篇文章中，没有提到有用性汇总（Validity Rollups）中核心元素之一——证明者（Provers）。作为能够说是架构中最杂乱的组件，证明者（Provers）算是瓶颈，也是优化的要点。但现在，StarkNet 的瓶颈是更加“规范”的组件，特别是对于递归证明，能够将当时测验网/主网上的更多买卖放入证明中。事实上，StarkNet 区块与 StarkEx 买卖一同得到有用的商场证明，后者有时会有数十万 NFT 的铸造事情。
总之，并行化、Rust 等改善，都是为接下来 StarkNet 提高 TPS 所做的准备。
此时快讯
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