Explorar Circle STARKs

Nos últimos anos, a tendência no design do protocolo STARKs é a de usar campos matemáticos menores. As primeiras implementações de STARKs usavam campos de 256 bits, mas esse design era menos eficiente. Para aumentar a velocidade da prova, os STARKs começaram a usar campos menores, como Goldilocks, Mersenne31 e BabyBear.

O uso de campos pequenos pode aumentar significativamente a velocidade de prova, mas também traz alguns desafios de segurança. O principal problema é que há menos valores aleatórios disponíveis em campos pequenos, tornando-os mais fáceis de serem adivinhados por atacantes. Para resolver este problema, existem duas soluções: realizar múltiplas verificações aleatórias ou usar campos expandidos.

Circle STARKs é uma solução engenhosa que implementa um protocolo FRI eficiente sobre o campo Mersenne31. Circle STARKs aproveita as propriedades geométricas do grupo circular para construir um sistema de prova semelhante ao FRI convencional.

Os pontos-chave dos STARKs de Circle incluem:

1. Substituir o mapeamento quadrático convencional no FRI por um mapeamento de dois para um sobre grupos circulares
2. Comprimir polinómios para processamento em espaço unidimensional
3. Projetou um algoritmo Circle FFT especial
4. Utilizando diferentes métodos de construção de operações comerciais e polinómios desaparecidos
5. Usar a ordem invertida modificada

Em comparação com os STARKs convencionais, os Circle STARKs não são conceptualmente muito mais complexos. Eles ocultam a matemática complexa por trás, permitindo que os desenvolvedores os utilizem da mesma forma que os STARKs convencionais.

Os STARKs circulares combinados com o campo Mersenne31 podem implementar um sistema de prova muito eficiente. Eles aproveitam ao máximo as vantagens do campo de número primo de 31 bits, reduzindo o desperdício de espaço.

A direção de otimização futura dos STARKs pode incluir:

• Otimizar a aritmética de primitivas criptográficas básicas como funções hash
• Usar construção recursiva para aumentar a paralelismo
• Melhorar a aritmética da máquina virtual para aprimorar a experiência de desenvolvimento

Circle STARKs é uma variante STARK engenhosa e eficiente, que oferece novas perspectivas para a construção de sistemas de prova de conhecimento zero mais rápidos e práticos.