- تستخدم دائرة STARKs حقولًا أصغر لتعزيز سرعة الإثبات والكفاءة، مما يؤدي إلى تحسين أمان blockchain بشكل كبير.
- تعمل Circle STARKs على تخفيف هجمات القوة الغاشمة من خلال إجراء فحوصات عشوائية متعددة وحقول تمديد، مما يعزز سلامة البروتوكول.
- تمكّن تقنية Circle STARKs من التحقق من 620,000 تجزئة Poseidon2 في الثانية على كمبيوتر محمول M3، مما يقلل من تكاليف الحوسبة.
Circle STARKs هو نظام تشفير جديد كشف عنه أحد مؤسسي Ethereum، فيتاليك بوتيرين، بهدف إحداث ثورة في أمن وكفاءة blockchain. في منشوره الأخير، يشرح بوتيرين كيف يستخدم هذا الابتكار حقولًا أصغر، مثل Mersenne31، لتحسين سرعات الإثبات دون المساس بتدابير الأمان.
يوضح بوتيرين أن الاتجاه الأكثر أهمية في تصميم بروتوكول STARK على مدار العامين الماضيين كان التحول إلى حقول أصغر. تعمل بروتوكولات STARK التقليدية على حقول بحجم 256 بت، والتي على الرغم من كونها آمنة، إلا أنها غير فعّالة.
من ناحية أخرى، تستفيد أجهزة Circle STARKs من حقول أصغر، مما يقلل من التكاليف الحسابية ويزيد من سرعة الإثبات. على سبيل المثال، فهي تمكن من التحقق من 620 ألف هاش Poseidon2 في الثانية على كمبيوتر محمول M3.
نشر فيتاليك مقالاً يناقش دوائر STARK: كان الاتجاه الأكثر أهمية في تصميم بروتوكول STARK على مدار العامين الماضيين هو التحول إلى العمل على الحقول الصغيرة. وقد أدى هذا التحول بالفعل إلى تحسينات هائلة في سرعة الإثبات، وأبرزها…
— وو بلوك تشين (@WuBlockchain) 23 يوليو 2024
معالجة المخاوف الأمنية
كانت تطبيقات STARK السابقة تجعل الحقول الأصغر متوافقة بشكل طبيعي مع التحقق من التوقيعات المستندة إلى المنحنيات الإهليلجية، ولكنها أدت إلى عدم الكفاءة بسبب الأعداد الكبيرة. تحتوي الحقول الصغيرة التقليدية على قيم محتملة محدودة، مما يجعلها عرضة لهجمات القوة الغاشمة.
تعمل أنظمة Circle STARKs على مواجهة هذه الثغرة الأمنية من خلال إجراء عمليات فحص عشوائية متعددة واستخدام حقول التمديد. وهذا من شأنه أن يوسع مجموعة القيم التي يحتاج المهاجمون إلى تخمينها، مما يخلق حاجزًا حسابيًا محظورًا ويحافظ على سلامة البروتوكول.
يلاحظ بوتيرين أنه مع استخدام STARKs على حقول أصغر، يمكن للمهاجمين استغلال القيم المحدودة لـ x. لمعالجة هذه المشكلة، تتضمن Circle STARKs أدلة القرب التفاعلية السريعة من Reed-Solomon (FRI). يثبت هذا الجانب الحاسم أن الدالة هي متعددة حدود بدرجة معينة. يحافظ تقديم Circle FRI على سلامة العملية التشفيرية من خلال ضمان فشل المدخلات غير متعددة الحدود في الإثبات.
التأثيرات والتطبيقات المستقبلية
توفر Circle STARKs مزيدًا من المرونة والتنوع لأداء حسابي فعال من خلال الاستفادة من الحقول الصغيرة والبنية الرياضية الجديدة. وبالتالي، فهي تمثل قفزة إلى الأمام في تكنولوجيا التشفير. وبالتالي، فإن هذا الابتكار لا يعزز أمان blockchain فحسب، بل يجعله أيضًا أكثر كفاءة وقابلية للتطوير.
تُجسّد أجهزة Circle STARKs التي ابتكرها بوتيرين التطور المستمر في البروتوكولات التشفيرية التي تهدف إلى حل التحديات العالمية في تكنولوجيا البلوك تشين. ومع التحول إلى مجالات أصغر، تعد أجهزة Circle STARKs بجعل عمليات البلوك تشين أسرع وأكثر أمانًا. وعلاوة على ذلك، يتماشى هذا التطور مع الاتجاه الأوسع لتحسين قابلية التوسع وكفاءة البلوك تشين.