Kakarot präsentiert revolutionären ZK-Stack auf Ethereum: Echtzeit-STARK-Proofs bis Ende 2025

Die Blockchain-Technologie und insbesondere Ethereum stehen an der Schwelle zu einer grundlegenden Transformation. Die Skalierung und Effizienz des weltweit führenden Smart-Contract-Netzwerks sind zentrale Herausforderungen, die Entwickler kontinuierlich angehen. Ein spannender Fortschritt in diesem Bereich ist die Entwicklung von Kakarot, einem von Vitalik Buterin, dem Ethereum-Mitgründer, und StarkWare unterstützten Startup. Kakarot verfolgt das Ziel, eine innovative Alternative für Zero-Knowledge-Proofs (ZK-Proofs) mit STARK-Technologie zu schaffen und dadurch die Echtzeitvalidierung von Ethereum Layer 1-Blöcken bis Ende 2025 zu ermöglichen. Diese Entwicklung könnte die Art und Weise, wie Ethereum-Smart-Contracts ausgeführt und validiert werden, nachhaltig verändern und die Blockchain zukunftssicher machen.

Zero-Knowledge-Proofs sind kryptografische Verfahren, die es erlauben, die Korrektheit einer Berechnung zu bestätigen, ohne dabei alle Details preiszugeben. Dies hat immense Vorteile für Datenschutz und Skalierbarkeit in dezentralen Netzwerken. Ethereum hat sich im Rahmen seiner Roadmap zur vollständigen Zero-Knowledge-Verifikation bis 2028 zum Ziel gesetzt, diese Technologie umfassend zu integrieren. Kakarot geht nun einen Schritt weiter und entwickelt einen eigenen ZK-Stack, der sich von den bisher dominierenden Lösungen deutlich unterscheidet. Ein zentraler Unterschied von Kakarot ist die Nutzung von ZK-STARKs anstelle der üblichen SNARK-basierten Methoden.

STARKs bieten den Vorteil erhöhter Skalierbarkeit und Resistenz gegenüber Quantencomputern sowie effizientere Prüfsysteme ohne die Notwendigkeit von vertrauenswürdigen Setups. Kakarot baut seine Zero-Knowledge-Ethereum Virtual Machine (zkEVM) komplett in der Programmiersprache Cairo, die von StarkWare entwickelt wurde. Diese ZK-native Sprache ist speziell darauf ausgelegt, STARK-Proofs effizient zu generieren und auszuwerten. Damit schließt Kakarot eine Lücke im Ethereum-Ökosystem, indem ein unabhängiger und diversifizierter Technologiepfad neben den bestehenden Lösungen entsteht. Das Ziel von Kakarot ist ambitioniert: Ethereum produziert etwa alle zwölf Sekunden einen neuen Block, und Kakarot plant, innerhalb von acht Sekunden einen gültigen STARK-Beweis für diese Blöcke zu generieren und einzureichen.

So könnten Echtzeitnachweise auf Ethereum Layer 1 Realität werden und der Hauptblockchain eine bisher unerreichte Speed, Sicherheit und Skalierbarkeit verleihen. Dies ist besonders bedeutsam, wenn man bedenkt, dass Ethereum nicht nur als infrastrukturelle Plattform für dezentrale Finanzanwendungen (DeFi) dient, sondern darüber hinaus eine große Bandbreite an dApps hostet, die reibungslos und kosteneffizient laufen müssen. Die bisher dominierenden zkEVM-Lösungen basieren auf ähnlichen technischen Grundlagen, wie der Rust-basierten EVM-Implementierung rust-evm, der Instruktionsarchitektur RISC-V und dem Protokoll Plonky3. Diese Homogenität kann eine gewisse strategische Verwundbarkeit mit sich bringen, falls Sicherheitslücken oder technische Limitierungen auftreten. Kakarot setzt bewusst auf eine abweichende Architektur und verzichtet auf RISC-V, Plonky3 und rust-evm, um so Diversität und Robustheit innerhalb des Ethereum-Ökosystems zu fördern.

Die Ethereum Foundation hat die Bedeutung von Client-Diversifikation bereits in ihrer Layer-1- und Layer-2-Entwicklung erkannt und sieht in Kakarots innovativem Stack eine wertvolle Ergänzung. Einer der Kakarot-Mitbegründer, Clement Walter, betonte, dass ihre Technologie nicht nur leistungsfähig, sondern auch unabhängig und vollständig für Zero-Knowledge-Beweise konzipiert sei. Die Fähigkeit, einen Nachweis schneller als das Blockchain-Netzwerk selbst zu erstellen, eröffnet neue Perspektiven für die Sicherheit und die Skalierbarkeit von Ethereum. Diese Entwicklung könnte zudem weitreichende Auswirkungen auf die Interoperabilität und den Datenschutz in Ethereum-Smart-Contracts haben. Parallel dazu schlägt Vitalik Buterin vor, die Ausführungsebene von Ethereum grundlegend zu verändern, indem die traditionelle Ethereum Virtual Machine (EVM)-Bytecode durch die offene RISC-V-Architektur ersetzt wird.

Dieses „radikale“ Konzept verfolgt das Ziel, die Effizienz der Blockchain massiv zu steigern und die Ausführungskosten um das Hundertfache zu senken, während vollständige Kompatibilität mit bestehenden EVM-Verträgen erhalten bleibt. Kakarots Strategie, sich nicht ausschließlich auf RISC-V zu verlassen, zeigt eine interessante Gegenposition auf: Ein ZK-freundliches Instruction-Set ist sinnvoll, aber die Zersplitterung in verschiedene technologische Ansätze erhöht die Stabilität des gesamten Netzwerks. StarkWare, ein führendes Unternehmen im Bereich ZK-Proofs, unterstützt Kakarot mit seiner bewährten STARK-Prover-Infrastruktur und unterstreicht die Bedeutung der Entwicklung. Gründer Eli Ben-Sasson sieht in der Kombination aus einer ZK-nativen Programmiersprache und dem entstandenen alternativen ZK-Stack ein enormes Potenzial, die gesamte Ethereum-Infrastruktur resilienter gegen Fehler und Angriffe zu machen und die Skalierungsdebatte voranzutreiben. Die Bedeutung von Kakarot liegt daher nicht nur im technologischen Fortschritt, sondern auch in der Stärkung der Ethereum-Ökosystem-Diversity.

Eine Vielzahl von zkEVM-Implementierungen macht das gesamte Netzwerk sicherer, weniger abhängig von einzelnen Anbietern und verbessert die Fähigkeit, zukünftige Angriffe oder technische Probleme mit minimalem Risiko zu überwinden. Dies ähnelt dem Ansatz, der bei der Entwicklung von Ethereum-Clients verfolgt wird, wo verschiedene Implementierungen parallel existieren, um das System widerstandsfähiger zu machen. Die Entwicklung von Kakarot erinnert auch an die fortwährende Suche nach Effizienz im Blockchain-Bereich. Neben Layer-2-Lösungen, die Transaktionen bündeln und auf Layer 1 nur noch summarisch verifizieren, könnte die Echtzeit-STARK-Validierung direkt auf Layer 1 die Grundlage für einen massiv skalierbaren und gleichzeitig dezentralisierten Netzwerkbetrieb bilden. Damit würde Ethereum seine Rolle als führende Smart-Contract-Plattform weiterhin festigen und neu definieren.

Finanziell ist Kakarot gut aufgestellt und verfügt über eine Kapitalbasis von sechs Millionen US-Dollar, aufgebracht von diversen Krypto-Investoren, darunter prominente Persönlichkeiten wie Vitalik Buterin selbst und Kapitalgeber aus dem Umfeld von StarkWare. Das Team mit Sitz in Paris besteht aus rund zehn hochqualifizierten Entwicklern, die sich auf die Entwicklung moderner Blockchain-Infrastruktur spezialisiert haben. Ursprünglich als Community-Projekt gestartet, ist Kakarot heute ein vielversprechendes Startup, das zur realen Anwendung komplexer Kryptographie-Technologien beiträgt. Kritisch betrachtet ist die Zeitspanne bis Ende 2025 sehr ambitioniert und angesichts der komplexen technischen Herausforderungen könnte der Fahrplan noch Anpassungen erfahren. Dennoch zeigt das Engagement von Branchenführern und die Relevanz des Themas, dass hier ein notwendiger und wegweisender Schritt gemacht wird.

Vor allem vor dem Hintergrund der Ethereum-Verbesserungen durch die nahende Pectra-Upgrade im Mai 2025, welches die Benutzererfahrung verbessert und die Skalierbarkeit von Rollups erhöht, könnten die Entwicklungen bei Kakarot eine nahtlose Erweiterung der bestehenden Infrastruktur darstellen. Die Integration von Kakarots STARK-bewehrter zkEVM auf Ethereum Layer 1 könnte einen neuen Standard in Sachen Effizienz, Sicherheit und Datenschutz für Smart-Contracts setzen. Die Möglichkeit, Blocks schneller zu beweisen als sie produziert werden, birgt das Potenzial, Netzwerklast enorm zu reduzieren, Kosten zu senken und das gesamte Ethereum-Ökosystem robuster zu gestalten. Für Entwickler bedeutet dies eine verbesserte Basis, auf der komplexe Anwendungen mit niedrigeren Gebühren und höherer Geschwindigkeit ausgeführt werden können. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kakarot eine wichtige Rolle in der Evolution von Ethereum spielt.