Vitalik Buterin introduceert Circle STARKs voor verbeterde beveiliging en efficiëntie

Ethereum medeoprichter Vitalik Buterin heeft een nieuw cryptografisch protocol geïntroduceerd genaamd Circle STARKs. Dit protocol belooft de blockchainbeveiliging en efficiëntie aanzienlijk te verbeteren.

Verbetering van bewijssnelheid en veiligheid

In zijn bericht legt Buterin uit dat deze technologische sprong kleinere velden, zoals Mersenne31, gebruikt om de bewijssnelheid aanzienlijk te verbeteren, maar dan zonder de beveiligingsmaatregelen op wat voor manier dan ook in gevaar te brengen. “De belangrijkste trend in het ontwerp van STARK-protocollen in de afgelopen 2 jaar is de overstap naar werken met kleine velden,” aldus Buterin.

Traditionele Scalable Transparent ARguments of Knowledge (STARK’s) werken met 256-bits velden. Hoewel deze veilig zijn, zijn ze vaak inefficiënt. Circle STARK’s maken gebruik van kleinere velden, wat resulteert in lagere rekenkosten, snellere bewijssnelheden en efficiëntere prestaties. Een voorbeeld hiervan is het verifiëren van 620.000 Poseidon2-hashes per seconde op een M3-laptop.

Aanpak van inefficiëntie en beveiligingsproblemen

Buterin merkt op dat eerdere STARK-implementaties kleinere velden “natuurlijk compatibel maakten met het verifiëren van op elliptische curven gebaseerde handtekeningen,” maar dit leidde tot inefficiëntie door de grote aantallen die erbij betrokken waren. Traditionele kleine velden hebben beperkte mogelijke waarden en kunnen worden blootgesteld aan brute-force-aanvallen.

Circle STARKs gaan deze kwetsbaarheid tegen door meerdere willekeurige controles uit te voeren en extensievelden te gebruiken, waardoor de set waarden die aanvallers moeten raden, wordt uitgebreid. Dit creëert een computationele barrière voor aanvallers en behoudt de integriteit van het protocol.

“Met STARKs over kleinere velden hebben we een probleem: er zijn slechts ongeveer twee miljard mogelijke waarden van x om uit te kiezen, en dus hoeft een aanvaller die een nepbewijs wil maken, het maar twee miljard keer te proberen – veel werk, maar heel goed te doen voor een vastberaden aanvaller!” aldus Buterin.

Innovaties in Circle STARKs

De Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs of Proximity (FRI) bewijzen dat een functie een polynoom is van een bepaalde graad en vormen een cruciaal aspect van Circle STARKs. Met de introductie van Circle FRI, een aanpak die de integriteit van het cryptografische proces behoudt, zorgen Circle STARKs ervoor dat niet-polynomiale inputs het bewijs niet halen.

Circle STARKs bieden meer flexibiliteit en veelzijdigheid voor efficiënte rekenprestaties door gebruik te maken van kleine velden en deze nieuwe wiskundige structuur.

StarkWare verifieert eerste zero-knowledge proof op Bitcoin, een belangrijke mijlpaal voor de verdere ontwikkeling van blockchaintechnologie.