스타크: 엔드게임

Mar 19 2023

우리가 어떻게 여기에 왔는지, 우리의 DNA, 그리고 어디로 가는지. 이 글은 교수님의 강연을 바탕으로 작성되었습니다.

우리가 어떻게 여기에 왔는지, 우리의 DNA, 그리고 어디로 가는지.

이 기사는 최근 이스라엘에서 개최된 StarkWare Sessions '23 에서 StarkWare의 공동 설립자이자 회장인 Eli Ben-Sasson 교수의 강연을 기반으로 합니다 .

어떻게 여기까지 왔어?

STARK 기술은 증명, 보다 정확하게는 무결성 증명을 기반으로 합니다. 위대한 CS 루이스는 진실성을 "아무도 지켜보지 않을 때에도 옳은 일을 하는 것"으로 아름답게 정의했습니다. 목표는 무결성이며 증거는 그 목적을 위한 수단입니다. STARK는 수학을 활용하여 무결성을 보장하고 아무도 보고 있지 않더라도 계산이 올바른 방식으로 수행되도록 합니다.

단일 신뢰할 수 있는 컴퓨터를 사용하여 신뢰할 수 없는 슈퍼컴퓨터 그룹을 모니터링하는 개념은 László Babai, Lance Fortnow, Leonid Levin 및 Mario Szegedy가 1991년 기사 에서 소개했습니다. 이 "PCP" 기술은 수학을 사용하여 대규모 계산의 무결성을 모니터링하고 보장합니다. 수행 방법은 다음과 같습니다.

컴퓨팅 클레임은 다양한 방식으로 교차하고 겹치는 제약 조건이 있는 스도쿠 스타일의 퍼즐로 변환될 수 있습니다. 각 주장은 고유한 퍼즐로 이어집니다. 주장을 하는 독립체는 Prover로 알려져 있으며 제출하는 증명은 채워진 스도쿠 퍼즐에 해당합니다(아래 이미지 참조). 올바른 주장의 특징은 제출된 솔루션이 각각의 모든 것을 만족한다는 것입니다.퍼즐과 관련된 무수한 제약. 그리고 이러한 PCP의 가장 놀라운 속성(그리고 수학적으로 가장 설정하기 어려운 부분)은 허위 주장의 경우 제출된 모든 솔루션이 스도쿠 제약 조건의 99% 이상을 위반한다는 것입니다. 신뢰할 수 있지만 약한 컴퓨터인 Verifier는 주장을 증명하기 위해 해결해야 하는 고유한 퍼즐을 알고 있지만 Prover의 솔루션 전체를 읽는 대신 임의의 "설문 조사"를 수행하고 제출된 솔루션의 임의 제약 조건을 확인합니다. (증명) 그리고 이 단일 무작위 제약이 충족되는지 여부에 따라 주장을 수락할지 또는 거부할지를 결정합니다. (모든 제약 조건을 충족하는) 참 주장 솔루션과 거짓 주장 솔루션(제약 조건의 1% 이상을 충족할 수 없음) 간의 극명한 차이를 감안할 때, 통계 및 폴링의 기본 속성을 사용할 수 있습니다. 예를 들어 6개의 무작위 제약을 샘플링하고 이들이 유효한지 확인함으로써 검증자는 최대 1조분의 1의 오류 확률까지 거의 확실하게 알 수 있습니다. 1,000,000,000,000), 계산이 무결성으로 수행되었는지 여부. 확장성에 필요한 마지막 마법 속성은 스도코 퍼즐이 계산의 단계 수만큼 크더라도 검증자가 무작위 제약 조건을 매우 빠르게 샘플링하고 읽고 확인할 수 있다는 것입니다. 사실, 여기에 필요한 계산량은 스도쿠 퍼즐의 크기보다 기하급수적으로 작습니다! 계산이 무결성으로 수행되었는지 여부에 따라 최대 1/1조(1,000,000,000,000)의 오류 확률까지 발생합니다. 확장성에 필요한 마지막 마법 속성은 스도코 퍼즐이 계산의 단계 수만큼 크더라도 검증자가 무작위 제약 조건을 매우 빠르게 샘플링하고 읽고 확인할 수 있다는 것입니다. 사실, 여기에 필요한 계산량은 스도쿠 퍼즐의 크기보다 기하급수적으로 작습니다! 계산이 무결성으로 수행되었는지 여부에 따라 최대 1/1조(1,000,000,000,000)의 오류 확률까지 발생합니다. 확장성에 필요한 마지막 마법 속성은 스도코 퍼즐이 계산의 단계 수만큼 크더라도 검증자가 무작위 제약 조건을 매우 빠르게 샘플링하고 읽고 확인할 수 있다는 것입니다. 사실, 여기에 필요한 계산량은 스도쿠 퍼즐의 크기보다 기하급수적으로 작습니다!

STARK 입력

PCP 기술은 1990년대에 개발되었으며, STARK는 이를 수정한 버전입니다. 한 가지 주요 차이점은 하나의 스도쿠 퍼즐을 생성하고 채우는 대신 스도쿠 퍼즐을 생성하고 증명자가 채우는 이 과정을 몇 번 반복한다는 것입니다. 그런 다음 검증자는 이 다차원 스도쿠 챌린지에서 단일 제약 조건을 샘플링하고 이를 기반으로 클레임을 수락할지 또는 거부할지 결정합니다. STARK를 사용함으로써 작은 녀석은 거대 기업, 독점 또는 정부가 올바르게 기능하고 있는지 확인하고 확인할 수 있습니다.

이 이야기의 중요한 부분은 이 기술이 실제 세계에서 사용될 수 있는 곳입니다. 기존 세계에서는 신뢰할 수 없고 신뢰할 수 없는 슈퍼컴퓨터 무리를 모니터링하기 위해 신뢰할 수 있는 약한 컴퓨터 한 대가 필요한 환경을 찾기가 어렵습니다. 모두가 신뢰하는 신뢰할 수 있고 약한 단일 PC의 시나리오는 어디에서 찾을 수 있습니까?

블록체인 입력

2008년에는 암호화와 계산을 넘어서는 중요한 혁신 범주가 나타났습니다. 2008년 Satoshi의 작업은 모든 것을 변화시켰습니다.

역사를 통틀어 거래는 현금과 상품으로 P2P 방식으로 수행되었지만 오늘날에는 Apple Pay, Visa 및 Swift와 같은 중앙 집중식 플랫폼을 통해 수행됩니다. 사용자는 거래를 공정하게 처리하기 위해 이러한 플랫폼을 신뢰해야 합니다.

비트코인은 신뢰할 수 있는 중개자의 필요성을 제거함으로써 P2P(Peer-to-Peer) 환전 특성을 되살렸습니다. 이더리움은 이 개념을 더욱 발전시켜 사회의 경제 구조를 형성하는 일반 프로그램을 만들 수 있도록 했습니다.

두 가지 혁신 라인이 융합되어 있습니다. 한편으로는 약하지만 신뢰할 수 있는 단일 컴퓨터가 더 큰 규모로 무결성을 시행할 수 있도록 하는 PCP(및 STARK)가 있습니다. 반면에 블록체인은 수학을 사용하여 대규모 계산을 검증하는 매우 안정적인 컴퓨터입니다. 이것은 블록체인이 무결성을 강화하는 수학과 완벽하게 일치한다는 의미 있는 깨달음으로 이어졌습니다.

전산 무결성 — 비트코인에 적용(ZCash 이전 기록)

스타크웨어 입력

2018년에 StarkWare는 이더리움의 확장성 문제를 해결하기 위해 STARK 유효성 증명의 사용을 개척했습니다. 오프체인 Prover와 온체인 Verifier 사이의 불균일한 계산 분포는 대량 확장성을 잠금 해제합니다. 오프체인 Prover는 대량의 트랜잭션을 처리하고 STARK 증명을 생성하는 반면 Verifier는 최소한의 계산으로 온체인 증명을 확인합니다. 이를 통해 최소한의 오버헤드로 온체인의 무결성을 보장하면서 대규모 연산의 오프체인 처리가 가능합니다.

그 이후로 StarkWare는 몇 가지 이정표를 달성했습니다.

SaaS 비즈니스 모델을 기반으로 하는 StarkEx 는 이더리움에서 가장 큰 L2 규모를 자랑하며 2020년 6월부터 생산에 들어갔습니다.
Cairo — 개발자가 작성하기에 안전하고 효율적인 일반(Turing complete) 프로그래밍 언어를 통해 프로그램을 작성해야 할 필요성과 동시에 이러한 프로그램의 실행을 위한 효율적인 STARK 증명으로 이어져 카이로. 확장성에 필수적인 유효성 증명을 활용하기 위한 가장 효율적인 프로그래밍 언어입니다.
Starknet은 이더리움과 유사한 맞춤형 로직을 작성할 수 있는 최초의 분산 네트워크입니다.

머리는 하늘로, 부츠는 진흙 속으로: 우리는 두 갈래의 접근 방식을 따릅니다. 우리는 기술, 수학 및 혁신을 사랑하며 제품 제공에 중점을 둡니다.
탁월함은 탁월함을 낳습니다: StarkWare의 가장 큰 성과는 기가 브레인이 추구하는 탁월함의 수준입니다.
탁월함은 관대함을 낳습니다: 우리는 Ethereum 및/또는 STARK의 경계를 넓히는 다른 팀을 포용하고 지원합니다.
“빨리 가려면 혼자 가라. 멀리 가려면 함께 가십시오.” StarkEx, Cairo, 심지어 Starknet도 처음에는 모두 사내에서 수행되었으며 빠르게 배송되었습니다. 다음으로 우리는 제품을 오픈 소스화하고 분산화하기 위해 노력하고 STARKs를 공공재로 만드는 데 집중합니다.

우리는 어디로 가고 있습니까?

Starknet은 이미 약 1000명의 개발자와 400개 이상의 GitHub 리포지토리로 빠르게 확장되는 분주한 생태계를 보유하고 있습니다 .