1. 引言
Sandstorm为：
- 能提交独立proof给StarkWare的Ethereum Verifier，的首个开源的STARK prover。
开源代码见：
- https://github.com/andrewmilson/sandstorm（Rust）
L2Beat 提供了以太坊上Starknet的合约架构图：
主要分为2大部分：
- Sequencer：用于管理状态。由状态A到状态B。
- SHARP Prover 和 STARK Verifier：STARK Verifier验证STARK proof，以确认该state transition是正确的。本文重点关注的是本部分——生成一个STARK proof，然后提交到以太坊上Starknet的STARK Verifier solidity合约并验证通过。
STARK Verifier solidity合约：
- 实际是验证某hard-coded program——即bootloader program。
bootloader program：
- 负责booting其它programs。
从高层来看，Starknet的以太坊verifier合约有：
- FriStatementVerifier.sol合约：验证FRI proof
- MerkleStatementVerifier.sol合约：验证Merkle proofs
- StarkVerifier.sol合约：验证STARK proof
2. 反向工程面临的挑战一：解码约束
Starknet很酷的点在于：
- verifier：evaluates the constraints on a single row
- prover：evaluates the constraints on every row
因此，约束在verifier内。
其中：
- 首个约束为initial_pc，即initial program counter。
3. 反向工程面临的挑战二：Progress feedback loop
从以太坊下载合约，借助Foundary，支持：
- running locally
- incrementally tests progress
- 支持打印调试
4. Sandstorm在Starknet生态中的角色
4.1 何为Sandstorm？
Sandstorm为：
- Cairo assembly proof generator（Cairo0和Cairo1）
- 所生成的proof可用于：
- Cairo verifier（for recursive proofs）
- Ethereum verifier
- 提供了Rust语言编写的Cairo proof verifier
4.2 已经有Stone了，为何还需要Sandstorm？
已经有Stone了，为何还需要Sandstorm？原因在于：
- Stone和Sandstorm二者是互补的
- 有利于Starknet生态系统的去中心化
Sandstorm可定位为：
- Verifying proofs in WASM
- Parsing proofs for dispatch to Cairo and Ethereum verifiers
- Rust > C++
- Prover + Verifier experimentation
Sandstorm基于一些amazing rust库构建：
- arkworks：为crypto primitives
- rust-crypto：哈希函数
- ruint：快速unsigned integers
- serde：反序列化
- starknet-rs：快速Pedersen哈希
- rayon：并行化
4.3 Sandstorm用例
Sandstorm应用场景有：
- recursive proving：曾将Sandstorm用于为headers chain生成面向Cairo Verifier的proof。
- client side proving
- WASM proof verification：可很方便的编译为webassembly。
- Dispatching proofs to StarkWare verifiers
Andrew Milson致力于zerosync项目。zerosync的目标是：
- 为Bitcoin同步创建stark proof。
Andrew Milson曾使用Sandstorm来为headers chain，生成面向Cairo Verifier的proof。
4.4 Sandstorm展望
- 为Sandstor proofs添加Zero Knowledge属性
- 改进整体性能
- 模块化
参考资料
[1] 2023年9月11日Andrew Milson分享视频 Decoding the Starknet Verifier: A Deep Dive into the Reverse Engineering Journey | Andrew Milson
