Starknet的Quantum Leap升级是什么？对TPS有何提升？

在Cryptocurrency的迅猛发展中，以太坊Layer 2解决方案以其更高的交易效率和去中心化优势受到广泛关注。而Starknet的Quantum Leap升级则是这一领域的一次重要进步。本次升级自2023年启动，旨在通过技术重构和架构优化，大幅提升网络吞吐量（TPS）与交易处理效率，致力于实现“Web2级速度+Web3去中心化优势”。在提升稳定TPS至37次/秒的同时，Quantum Leap的核心性能优化方案使得Starknet成为以太坊Layer 2的领先解决方案之一。本文将深入探讨这一升级的背景、技术细节以及其带来的生态影响。

核心定义：Quantum Leap升级的本质与目标

Quantum Leap升级是Starknet针对网络性能瓶颈推出的系统性优化计划，其核心在于通过底层技术重构（如Sequencer重写、Cairo语言优化）和架构调整，以解决早期TPS不足的问题。作为Starknet性能路线图的关键里程碑，最终愿景是在保障去中心化特性的基础上，达到与中心化系统（Web2）相当的交易处理速度，为大规模应用的落地奠定技术基础。

背景：Starknet的性能挑战与升级必要性

Starknet作为以太坊上的ZK-Rollup Layer 2解决方案，早期受限于技术架构，TPS仅约10次/秒，远不能满足如DeFi交易、链上游戏等高并发场景的需求。随着市场竞争的加剧，用户对于低延迟、高吞吐量的需求愈发迫切。Quantum Leap升级的实施，正是为了让Starknet突破性能瓶颈，并实现“大规模采用”的目标。

关键技术优化：从底层重构到架构升级

Quantum Leap的性能提升并非单一优化的结果，而是通过多维度的技术改进实现的系统性突破，主要体现在以下两方面：

核心技术优化：提升基础处理能力

1. Cairo-rs编译器重写：将Cairo语言编译器从原来的实现改用Rust重写，大幅提升了代码执行效率和计算速度，为更高吞吐量提供了底层语言支持。
2. Blockifier区块处理加速：通过优化区块生成与验证流程，减少交易打包过程中的冗余计算，缩短区块确认周期，从而直接提升交易处理效率。
3. Papyrus数据存储优化：改进数据存储与检索机制，降低交易数据的读写延迟，减少网络拥堵时的数据处理压力。

架构改进：优化交易全流程效率

1. 异步证明生成：将交易处理与零知识证明（ZK-proof）计算分离，交易无需等待证明生成即可完成链上处理，大幅缩短用户感知的交易确认时间。
2. 批量交易压缩：运用更高效的数据编码方式压缩批量交易信息，减少链上数据的写入量，降低Gas成本的同时提升单位时间内的交易处理量。

TPS提升：从可用到高效的跨越

Quantum Leap的TPS提升效果已通过实测数据得到验证，具体表现如下：

• 稳定TPS：2025年2月，Starknet主网的常态数据显示，稳定TPS达到37次/秒，相比升级前提升超3倍，能够支持日常高并发场景的交易需求。
• 峰值TPS：在2023年7月的测试网环境中，曾短暂记录到90次/秒的峰值表现，验证了系统在极限压力下的处理能力。
• 长期平均记录：2024年11月，Starknet实现24小时内平均127 TPS的成绩，创下当时Layer 2网络的吞吐量新纪录，体现了系统在持续高负载下的稳定性。

性能指标全面优化

Quantum Leap的升级不仅提升了TPS，另外的关键性能指标也得到了同步提升：

• 吞吐量单位（CSPS）：Cairo步骤/秒（衡量底层计算能力的核心指标）从升级前的30K增至220K（v0.12.0版本），计算能力提升近7倍。
• 交易确认时间：在正常网络环境下，交易从提交到被区块包含的时间缩短至15秒以内，用户体验接近中心化平台。

对比升级前：理论性能提升超50倍

尽管Starknet的稳定TPS从10次/秒提升至37次/秒实际上提高了3倍，但考虑到测试网目标是“数百TPS”以及底层计算能力（CSPS提升7倍），理论性能提升超50倍的重要性明显，为未来进一步突破吞吐量上限预留了技术空间。

生态影响：从技术突破到应用落地

Quantum Leap的性能提升不仅是技术指标的优化，更直接推动了Starknet生态的发展，主要体现在以下几个方面：

1. 高吞吐量支持了更高并发的应用场景：例如DeFi协议能够处理更多同时交易，而链上游戏可以承载更多的用户实时交互，避免因网络拥堵引起的体验下降。
2. 批量交易压缩和高效数据处理降低了单位交易的Gas成本：使得用户在进行转账和交互时的费用显著减少，进而降低Web3应用的使用门槛。
3. 巩固了Starknet在以太坊Layer 2中的技术优势：通过Quantum Leap的成功实施，吸引了更多的开发者和项目入驻，持续扩大生态规模。

总结：从性能突破到长期潜力

Starknet的Quantum Leap升级通过底层技术重构和架构优化，成功将TPS从早期的10次/秒提升至稳定37次/秒以及突破性的峰值和长期平均表现，确立了其作为以太坊Layer 2赛道中性能领先解决方案之一的地位。虽然目前还未稳定达到数百TPS的理论目标，但持续的技术迭代和实测数据表明，Quantum Leap已经为Starknet奠定了“Web2级速度+Web3去中心化”的基础，为未来“大规模采用”目标迈出了关键的一步。随着后续优化的推进，Starknet的性能潜力将不断释放，有望成为支撑下一代Web3应用的核心基础设施。