原文：Building dApps that Last: Why Cairo is the Winner Programming Language for Web3 Devs

作者：James Strudwick，Starknet 基金會執行總監

翻譯及校對：Starknet 中文社區

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精選速覽

• Cairo 是一種高度優化的可證明編程語言，專為擴展以太坊而設計。

• 與其他語言如 Rust、Solidity 和 Python 相比，Cairo 在處理高頻區塊鏈活動、隱私保護等方面具有獨特優勢。

• 儘管學習曲線較陡，但掌握 Cairo 將為開發者提供推動去中心化應用未來發展的巨大潛力。

引言

「要了解世界，首先需要了解開羅（Cairo）。」

這句話源自埃及作家 Naguib Mahfouz，道出了這座古城在塑造全球文化、政治和歷史方面所發揮的重要作用。

如今，與其同名的編程語言 Cairo 正逐漸成為理解 Web3 生態系統的關鍵所在。正如開羅這座城市是探索複雜歷史的門戶一樣，Cairo 編程語言正在去中心化世界中開啟新的大門，推動創新與普及。

與其他編程工具相比，Cairo 有何獨特之處？為何 Web3 開發者應該投入時間去精通這門語言？

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Cairo 能做什麼？

Cairo 是一種高度優化的可證明編程語言，而 STARK 技術則恰好非常適合擴展以太坊，因為驗證證明所需的時間比使用相同輸入執行程序的時間更短。因此，Starknet 的底層代碼完全採用 Cairo 編寫，旨在擴展以太坊並構建 Web3 應用。

Starknet 通過提升網絡處理交易量的能力，在不引發常見的網絡延遲或高額費用的情況下，增強了以太坊的可擴展性。其實現方式是僅提交狀態變化至以太坊，同時將多個 Starknet 狀態轉換證明聚合為一個單一的證明，從而將證明成本在多個用戶之間分攤。該過程依賴於零知識證明（ZKP），允許以太坊在不暴露每筆交易細節的情況下安全驗證交易，類似接收一張彙總收據。

通過批量處理交易並只與以太坊共享重要數據，Starknet 對於 Cairo 的應用不僅降低了成本，還顯著提升了交易速度。

Cairo 的應用場景

Cairo 的高效性和隱私特性使其成為眾多 Web3 應用程序不可或缺的工具。在 DeFi 領域，Cairo 使平臺能夠以更低的成本處理大量交易，從而使用戶可以更容易使用 DeFi 服務。在 NFT 領域，Cairo 支持數字藏品的創建與轉移，同時顯著降低交易費用，提升市場的可訪問性和可擴展性。此外，藉助 Cairo，開發者可以高效地驗證已具備隱私保護特性的其他證明系統。

儘管 Cairo 的強大功能使其成為推動以太坊和 Web3 發展的關鍵，然而其複雜性也為開發者帶來了學習門檻。但對於那些掌握 Cairo 的開發者來說，Cairo 釋放出了推動去中心化應用未來發展的巨大潛力。

作為一種備受追捧的小眾技能，Cairo 得到了志同道合者的重視，這些人致力於開發長期持久的應用程序，以有意義的方式推動大規模的應用普及。同時，他們還能深入瞭解 Cairo 與更流行的傳統編程語言相比所具備的獨特優勢。

Cairo vs. 其他編程語言

以 Rust 為例。

Rust 憑藉其高性能、安全性和多平臺兼容能力，成為那些希望在區塊鏈平臺及其他應用程序中獲得靈活性的開發者的理想選擇。不過，Cairo 比 Rust 更適合以太坊擴展和特定區塊鏈應用程序，因為其在設計時就考慮到了這些用例。Rust 缺乏 Cairo 在以太坊擴展性和隱私保護方面的特定功能，例如交易打包和零知識證明。Cairo 與 Starknet 以及以太坊的深度集成，使其成為專注於擴展和優化以太坊應用程序的開發者的更專業工具。Rust 在多個區塊鏈平臺上更具通用性和靈活性，但在擴展以太坊的高效性方面，Cairo 具備無可比擬的優勢。

Cairo vs. Solidity 

作為以太坊創建智能合約的主要語言，Solidity 為處理區塊鏈中的單筆交易而設計。而 Cairo 則通過成為驗證計算完整性證明的高效語言，彌補了 Solidity 在以太坊可擴展性方面的不足。Cairo 既是智能合約，又是編程語言，意味著其可兼用於鏈上和鏈下操作。相比之下，Solidity 因其應用範圍僅限於 EVM 內部，則無法像 Cairo 那樣聚合區塊。

通過專注於交易可擴展性，Cairo 提升了基於 Solidity 的智能合約的性能，使這兩種語言相輔相成。Cairo 為處理高頻區塊鏈活動提供了一個具備本地計算完整性的關鍵層。

Cairo vs. Python

Python 以其在數據科學、機器學習和 Web 開發中的通用性和易用性而聞名，Cairo 則是專注於擴展以太坊的專業可證明語言。Python 的初學者友好設計、可讀性和靈活性使其成為通用應用程序的理想選擇，但這些優勢並不能滿足區塊鏈的特定需求。Python 廣泛適用於各行各業，Cairo 的性能則根據 Web3 的需求量身定製，使其在區塊鏈擴展性和交易效率方面更具優勢。

Cairo vs. C++/Java

C++ 和 Java 是高性能的通用編程語言，常用於遊戲和企業軟件等要求速度和複雜邏輯的應用領域。然而，Cairo 憑藉其可證明性和現代編譯器架構，可以在排序器中併發執行操作，並通過將執行證明聚合在一起，根據以太坊驗證的同一套規則對這些證明進行約束，從而將其擴展至數千筆交易。這種機制為 Cairo 提供了極高的安全性，因為任何人都無法在不符合 StarknetOS 規則的情況下生成區塊。

Cairo 為以太坊區塊鏈量身定製，專門用於處理滿足 DeFi 和高交易吞吐量的需求。而 C++ 和 Java 則擅長於傳統的中心化環境。Cairo 作為一種對開發者友好的可證明語言，能夠管理鏈下批量交易並對其進行安全驗證，使其成為區塊鏈擴展的上佳選擇，而 C++ 和 Java 等通用語言則無法滿足這一需求。

C++ 和 Java 的另一個問題在於其擁有龐大的用戶群，因此更傾向於使其語言保持穩定不變，從而顯得略為陳舊過時。而 Cairo 則不同，能夠靈活採用新理念和新技術，進一步證明了其優越性。

為什麼 Cairo 對 Web3 開發者至關重要

Cairo 在特定場景任務中（尤其當任務為擴展以太坊時）堪稱頂級編程語言。然而，如果你需要的是超高效但無需驗證的內存安全程序，那麼 Rust 則是更合適的選擇。然而，隨著對以太坊應用程序需求不斷增長，對降低成本和提高速度的解決方案需求也隨之增加，這使得 Cairo 成為 Web3 生態系統中的關鍵工具。

開發者可以突破傳統編程語言在區塊鏈中的侷限性，構建能夠大規模運行且成本更低的應用程序。儘管 Cairo 的普及程度尚不及其他語言，但它對 Web3 的未來至關重要。正如開羅這座城市是理解複雜歷史的橋樑，Cairo 編程語言則是通往更加開放、高效和去中心化未來的橋樑。

掌握 Cairo 需要時間嗎？當然。

那你們能掌握這門語言嗎？我們相信你們一定可以。

任何值得追求的事物，任何能讓你超越平凡、邁向卓越的目標，都需要投入專注與努力。

開羅（Cairo ）不是一天建成的，Web3 的建設亦是如此。但是，只要擁有一支技術精湛的開發團隊，未來就會蘊藏著巨大的潛力，為所有人創造一個更美好的社會。