在区块链技术不断演进的时代，Starknet的Quantum Leap升级代表了一种前所未有的核心性能提升方案。该计划于2023年启动，旨在通过底层技术的重构与架构的优化，极大地提升网络的吞吐量（TPS）和交易处理效率，目标是实现“Web2级速度”与“Web3去中心化优势”的完美结合。这次升级的成果是显著的，TPS从早期的约10次/秒提升至稳定的37次/秒以上，甚至在测试环境中达到过90次/秒，在确保去中心化特性的同时，为大规模应用的落地创造了条件。
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，核心目标是通过底层技术重构（如Sequencer重写、Cairo语言优化）和架构调整，解决早期TPS不足的问题。这一升级不仅是Starknet性能路线图的重要里程碑，更旨在实现与中心化系统（Web2）相当的交易处理速度，同时保持去中心化的优势，为未来的大规模应用奠定稳固基础。
背景：Starknet的性能挑战与升级必要性
作为以太坊上的ZK-Rollup Layer 2解决方案，Starknet早期面临技术架构的限制，TPS仅维持在10次/秒，难以满足高并发场景（如去中心化金融（DeFi）交易与链上游戏）的需求。随着Layer 2赛道竞争的加剧，用户对低延迟与高吞吐量的需求愈发迫切，而Quantum Leap升级正是Starknet突破性能瓶颈、实现“大规模采用”目标的重要举措。
关键技术优化：从底层重构到架构升级
Quantum Leap的性能提升并非因单一优化所致，而是通过多维度技术改进实现的系统性突破，主要体现在核心技术优化与架构改进两方面。
- Cairo-rs编译器重写：Starknet将Cairo语言编译器从原实施重写为Rust，大幅提升代码执行效率与计算速度，为更高的吞吐量提供支持。
- 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，直接提升交易处理效率。
- 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
在架构方面，Quantum Leap也带来了显著的优化：
- 异步证明生成：交易处理与零知识证明计算分离，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。
- 批量交易压缩：通过更高效的数据编码方式来压缩批量交易信息，降低链上数据写入量，减轻Gas成本的同时提升单位时间内的交易处理量。
TPS提升数据：从可用到高效的跨越
Quantum Leap对TPS的提升效果已经通过大量实际数据得到验证，具体如下：
- 稳定TPS：2023年2月主网常态数据显示，Starknet的稳定TPS已达到37次/秒，相比于升级前提升超3倍，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，记录到了短暂的90次/秒峰值表现，验证了系统在极限负荷下的处理能力。
- 长期平均记录：到了2024年11月，Starknet实现了在24小时内平均127 TPS的成绩，为当时Layer 2网络的吞吐量新高，体现了系统在持续高负荷下的稳定性。
性能指标全面优化
除了TPS，其他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增加至220K（v0.12.0版本），计算能力的提升接近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，用户体验已接近中心化平台。
对比升级前：理论性能提升超50倍
尽管稳定TPS从10次/秒的实际提升至37次/秒的增长看似只有3倍，但结合测试网目标（“数百TPS”）以及底层计算能力（CSPS提升7倍），理论性能的提升确实超50倍。这为未来进一步突破吞吐量上限留出了宝贵的技术空间。
生态影响：从技术突破到应用落地
Quantum Leap的提升不仅仅是在技术指标上的优化，更是直接推动了Starknet生态的发展：
- 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期交易，链上游戏可承载更多用户的实时交互，避免因网络拥堵造成用户体验下降。
- 批量交易压缩和高效数据处理降低了单位交易的Gas费用，用户在进行转账和交互时的费用能够显著减少，这进一步降低了Web3应用的使用门槛。
- Starknet通过成功的Quantum Leap巩固了技术优势，吸引了越来越多的开发者与项目入驻，让生态规模持续扩大。
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与架构优化，成功将TPS从早期的10次/秒提升至稳定37次/秒以上，峰值与长期平均表现更是实现了长足的增长，使其在以太坊Layer 2赛道中成为性能领先的解决方案之一。尽管目前尚未稳定达到“数百TPS”的理论目标，但持续的技术迭代与实测数据表明，Quantum Leap已为Starknet奠定了“Web2级速度+Web3去中心化”基础，推进其向“大规模采用”的最终目标迈出了重要一步。伴随着后续优化的持续推进，Starknet的性能潜力仍有进一步释放的空间，极有可能成为支撑下一代Web3应用的核心基础设施。
