เรามาที่นี่ได้อย่างไร DNA ของเรา และที่ที่เราจะไป

บทความนี้อ้างอิงจากคำปราศรัยของ Prof. Eli Ben-Sasson ผู้ร่วมก่อตั้งและประธานของ StarkWare ที่งานStarkWare Sessions '23 ที่จัดขึ้นในอิสราเอลเมื่อไม่นานมานี้

เรามาที่นี่ได้อย่างไร

เทคโนโลยีของ STARK ขึ้นอยู่กับการพิสูจน์ และแม่นยำยิ่งขึ้น: การพิสูจน์ความสมบูรณ์ ซีเอส ลูอิสผู้ยิ่งใหญ่นิยามความซื่อสัตย์ไว้อย่างสวยงามว่า “ทำในสิ่งที่ถูกต้อง แม้ในขณะที่ไม่มีใครดูก็ตาม” เป้าหมายคือความสมบูรณ์และการพิสูจน์คือหนทางไปสู่จุดจบนั้น STARK ใช้ประโยชน์จากคณิตศาสตร์เพื่อรับรองความสมบูรณ์ รับรองว่าการคำนวณจะทำได้อย่างถูกต้องแม้ว่าจะไม่มีใครเฝ้าดูก็ตาม

แนวคิดของการใช้คอมพิวเตอร์ที่เชื่อถือได้เครื่องเดียวเพื่อตรวจสอบกลุ่มของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ไม่น่าเชื่อถือได้รับการแนะนำในบทความปี 1991โดยLászló Babai, Lance Fortnow, Leonid Levin และ Mario Szegedy เทคโนโลยี “PCP” นี้ใช้คณิตศาสตร์เพื่อตรวจสอบและรับประกันความสมบูรณ์ของการคำนวณขนาดใหญ่ นี่คือวิธีการดำเนินการ:

การอ้างสิทธิ์ทางคอมพิวเตอร์สามารถเปลี่ยนเป็นปริศนาสไตล์ซูโดกุที่มีข้อจำกัดที่สอดประสานและทับซ้อนกันในหลากหลายวิธี การอ้างสิทธิ์แต่ละครั้งนำไปสู่ปริศนาที่ไม่เหมือนใคร นิติบุคคลที่อ้างสิทธิ์นั้นเรียกว่า Prover และหลักฐานที่ยื่นนั้นจะส่งจำนวนเงินให้กับปริศนาซูโดกุที่กรอก (ดูภาพด้านล่าง) จุดเด่นของการอ้างสิทธิ์ที่ถูกต้องคือโซลูชันที่ส่งมานั้นเป็นไปตามแต่ละข้อข้อ จำกัด มากมายที่เกี่ยวข้องกับปริศนา และคุณสมบัติที่มหัศจรรย์ที่สุดของ PCP เหล่านี้ (และส่วนที่ยากที่สุดในการพิสูจน์ในทางคณิตศาสตร์) ก็คือ สำหรับการกล่าวอ้างที่เป็นเท็จ โซลูชันใดๆ ที่ส่งมาจะฝ่าฝืนข้อจำกัดของซูโดกุอย่างน้อย 99% The Verifier ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ที่น่าเชื่อถือแต่อ่อนแอ รู้ปริศนาเฉพาะซึ่งจำเป็นต้องแก้ไขเพื่อพิสูจน์คำกล่าวอ้าง แต่แทนที่จะอ่านวิธีแก้ปัญหาของ Prover อย่างครบถ้วน กลับใช้ "แบบสำรวจความคิดเห็น" แบบสุ่มและตรวจสอบข้อจำกัดแบบสุ่มของโซลูชันที่ส่งมา (การพิสูจน์) และตัดสินใจว่าจะยอมรับหรือปฏิเสธการอ้างสิทธิ์โดยพิจารณาว่าเป็นไปตามข้อจำกัดสุ่มเดียวนี้หรือไม่ เมื่อพิจารณาถึงความแตกต่างโดยสิ้นเชิงระหว่างวิธีแก้ปัญหาของการอ้างสิทธิ์ที่แท้จริง (ซึ่งเป็นไปตามข้อจำกัดทั้งหมด) และวิธีแก้ปัญหาของการอ้างสิทธิ์ที่เป็นเท็จ (ซึ่งไม่สามารถปฏิบัติตามข้อจำกัดมากกว่า 1%) สามารถใช้คุณสมบัติเบื้องต้นของสถิติและการสำรวจความคิดเห็นได้: โดยการสุ่มตัวอย่าง เช่น ข้อจำกัดแบบสุ่ม 6 ข้อ และตรวจสอบว่าถูกต้องหรือไม่ ผู้ตรวจสอบจะรู้ด้วยความมั่นใจที่เกือบจะแน่นอน จนถึงความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดที่สูงสุด 1 ในล้านล้าน ( 1,000,000,000,000) ไม่ว่าการคำนวณจะดำเนินไปด้วยความสมบูรณ์หรือไม่ คุณสมบัติวิเศษประการสุดท้ายที่จำเป็นสำหรับความสามารถในการปรับขยายได้คือ แม้ว่าปริศนาซูโดโกะจะมีขนาดใหญ่เท่ากับจำนวนขั้นตอนในการคำนวณ แต่ตัวตรวจสอบสามารถสุ่มตัวอย่าง อ่าน และตรวจสอบข้อจำกัดแบบสุ่มในนั้นได้อย่างรวดเร็วมาก ในความเป็นจริง จำนวนการคำนวณที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้นั้นเล็กกว่าขนาดของปริศนาซูโดกุแบบทวีคูณ! สูงถึงความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดสูงสุด 1 ในล้านล้าน (1,000,000,000,000) ไม่ว่าการคำนวณจะดำเนินการด้วยความสมบูรณ์หรือไม่ คุณสมบัติวิเศษประการสุดท้ายที่จำเป็นสำหรับความสามารถในการปรับขยายได้คือ แม้ว่าปริศนาซูโดโกะจะมีขนาดใหญ่เท่ากับจำนวนขั้นตอนในการคำนวณ แต่ตัวตรวจสอบสามารถสุ่มตัวอย่าง อ่าน และตรวจสอบข้อจำกัดแบบสุ่มในนั้นได้อย่างรวดเร็วมาก ในความเป็นจริง จำนวนการคำนวณที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้นั้นเล็กกว่าขนาดของปริศนาซูโดกุแบบทวีคูณ! สูงถึงความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดสูงสุด 1 ในล้านล้าน (1,000,000,000,000) ไม่ว่าการคำนวณจะดำเนินการด้วยความสมบูรณ์หรือไม่ คุณสมบัติวิเศษประการสุดท้ายที่จำเป็นสำหรับความสามารถในการปรับขยายได้คือ แม้ว่าปริศนาซูโดโกะจะมีขนาดใหญ่เท่ากับจำนวนขั้นตอนในการคำนวณ แต่ตัวตรวจสอบสามารถสุ่มตัวอย่าง อ่าน และตรวจสอบข้อจำกัดแบบสุ่มในนั้นได้อย่างรวดเร็วมาก ในความเป็นจริง จำนวนการคำนวณที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้นั้นเล็กกว่าขนาดของปริศนาซูโดกุแบบทวีคูณ!

เข้าสู่สตาร์ค

เทคโนโลยี PCP ได้รับการพัฒนาขึ้นในปี 1990 และ STARK เป็นเวอร์ชันที่ได้รับการปรับแต่ง ความแตกต่างที่สำคัญประการหนึ่งคือแทนที่จะสร้างและเติมปริศนาซูโดกุเพียงหนึ่งเดียว กระบวนการสร้างปริศนาซูโดกุและให้นักพิสูจน์ไขปริศนานี้ทำซ้ำสองสามครั้ง จากนั้น ผู้ตรวจสอบจะสุ่มตัวอย่างข้อจำกัดเดียวจากความท้าทายซูโดกุหลายมิตินี้ และขึ้นอยู่กับการตัดสินใจว่าจะยอมรับหรือปฏิเสธการอ้างสิทธิ์ เมื่อใช้ STARK เจ้าตัวน้อยสามารถตรวจสอบและแน่ใจว่าบริษัทขนาดใหญ่ การผูกขาด หรือรัฐบาลทำงานได้อย่างถูกต้อง

ส่วนสำคัญของเรื่องนี้คือเทคโนโลยีนี้สามารถนำมาใช้ในโลกแห่งความเป็นจริงได้ ในโลกดั้งเดิม เป็นเรื่องยากที่จะหาการตั้งค่าที่คอมพิวเตอร์อ่อนแอที่เชื่อถือได้เพียงเครื่องเดียวจำเป็นต่อการตรวจสอบฝูงซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ไม่น่าเชื่อถือและอาจไม่น่าเชื่อถือ เราจะพบสถานการณ์ของพีซีอ่อนแอที่เชื่อถือได้เครื่องเดียวที่ทุกคนไว้วางใจได้ที่ไหน

เข้าสู่บล็อกเชน

หมวดหมู่นวัตกรรมที่สำคัญนอกเหนือจากการเข้ารหัสและการคำนวณเกิดขึ้นในปี 2551: ผลงาน ของ Satoshi ในปี 2551 ได้เปลี่ยนแปลงทุกสิ่ง

ตลอดประวัติศาสตร์ การทำธุรกรรมเคยดำเนินการแบบเพียร์ทูเพียร์ด้วยเงินสดและสินค้า แต่ปัจจุบันทำผ่านแพลตฟอร์มส่วนกลาง เช่น Apple Pay, Visa และ Swift ผู้ใช้จำเป็นต้องไว้วางใจแพลตฟอร์มเหล่านี้เพื่อจัดการธุรกรรมอย่างยุติธรรม

Bitcoin ฟื้นฟูธรรมชาติของการแลกเปลี่ยนเงินแบบ peer-to-peer โดยขจัดความจำเป็นในการเป็นตัวกลางที่เชื่อถือได้ Ethereum นำแนวคิดนี้มาใช้เพิ่มเติมเพื่อสร้างโปรแกรมทั่วไปที่สร้างโครงสร้างทางเศรษฐกิจของสังคม

มีการบรรจบกันของนวัตกรรมสองสาย ในแง่หนึ่ง เรามี PCP (และ STARK) ที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์ที่อ่อนแอแต่เชื่อถือได้เพียงเครื่องเดียวสามารถบังคับใช้ความสมบูรณ์ในระดับที่ใหญ่ขึ้นได้ ในทางกลับกัน เรามีบล็อกเชนซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีความน่าเชื่อถือสูงซึ่งใช้คณิตศาสตร์เพื่อตรวจสอบการคำนวณในสเกลใหญ่ สิ่งนี้นำไปสู่การตระหนักที่มีความหมายว่า blockchains สอดคล้องอย่างสมบูรณ์กับคณิตศาสตร์ที่บังคับใช้ความสมบูรณ์

ความสมบูรณ์ของคอมพิวเตอร์ — แอปพลิเคชันสำหรับ Bitcoin (ก่อนประวัติศาสตร์ ZCash)

เข้าสู่สตาร์คแวร์

ในปี 2018 StarkWare เป็นผู้บุกเบิกการใช้การพิสูจน์ความถูกต้องของ STARK เพื่อแก้ไขปัญหาความสามารถในการปรับขนาดของ Ethereum การกระจายการคำนวณที่ไม่สม่ำเสมอระหว่าง Prover แบบออฟไลน์และตัวตรวจสอบแบบออนเชนช่วยปลดล็อกความสามารถในการปรับขยายจำนวนมาก Off-chain Prover ประมวลผลธุรกรรมจำนวนมากและสร้างหลักฐาน STARK ในขณะที่ Verifier ตรวจสอบหลักฐานบนเครือข่ายด้วยการคำนวณที่น้อยที่สุด สิ่งนี้ช่วยให้สามารถประมวลผลการประมวลผลขนาดใหญ่แบบออฟไลน์ได้ ในขณะที่รับประกันความสมบูรณ์บนเครือข่ายโดยมีค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด

นับตั้งแต่นั้นมา StarkWare ก็ประสบความสำเร็จในเหตุการณ์สำคัญหลายประการ:

• StarkExซึ่งใช้โมเดลธุรกิจ SaaS มีสเกล L2 ที่ใหญ่ที่สุดบน Ethereum และเริ่มดำเนินการจริงตั้งแต่เดือนมิถุนายน 2020
• ไคโร — ความจำเป็นในการเขียนโปรแกรมผ่านภาษาโปรแกรมทั่วไป (ทัวริงสมบูรณ์) ซึ่งจะปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับนักพัฒนาในการเขียน แต่ในขณะเดียวกันก็นำไปสู่การพิสูจน์ STARK ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการดำเนินการของโปรแกรมเหล่านี้ ซึ่งนำไปสู่การสร้าง ไคโร เป็นภาษาโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการใช้ประโยชน์จากการพิสูจน์ความถูกต้อง ซึ่งจำเป็นสำหรับความสามารถในการขยายขนาด
• Starknetเป็นเครือข่ายแบบกระจายศูนย์แห่งแรกในการผลิตที่อนุญาตให้เขียนตรรกะแบบกำหนดเองได้ ซึ่งคล้ายกับ Ethereum

• มุ่งหน้าสู่ท้องฟ้า ลุยโคลน:เราปฏิบัติตามแนวทางสองแง่สองง่าม เรารักเทคโนโลยี คณิตศาสตร์ และนวัตกรรม และเรามุ่งเน้นที่การส่งมอบผลิตภัณฑ์ของเรา
• ความเป็นเลิศนำมาซึ่งความเป็นเลิศ:ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของ StarkWare คือระดับของความเป็นเลิศที่สมองระดับกิกะพยายามไขว่คว้า
• ความเป็นเลิศก่อให้เกิดความเอื้อเฟื้อเผื่อแผ่:เรายอมรับและสนับสนุนทีมอื่นๆ ที่ผลักดันขอบเขตของ Ethereum และ/หรือ STARK
• “จะไปเร็วไปคนเดียว ไปให้ไกล ไปด้วยกัน” StarkEx, Cairo และแม้แต่ Starknet ต่างผลิตขึ้นเองภายในบริษัทและจัดส่งอย่างรวดเร็ว ต่อไป เรามุ่งมั่นที่จะทำให้ผลิตภัณฑ์ของเราเป็นโอเพ่นซอร์สและกระจายอำนาจ และมุ่งเน้นที่การทำให้ STARK เป็นสินค้าสาธารณะ

เราจะไปที่ไหน?

Starknet มีระบบนิเวศที่พลุกพล่าน และขยายตัวอย่างรวดเร็วอยู่แล้ว โดยมีนักพัฒนาประมาณ 1,000 รายและที่เก็บGitHub มากกว่า 400 แห่ง

ยึดหลักคิดที่ว่า “ไปเร็ว ไปคนเดียว ก้าวไปให้ไกล ไปด้วยกัน” สตาร์คแวร์จะ:

• ทำให้ Starknet เป็นการยกเลิกความถูกต้องแบบกระจายศูนย์ที่ได้รับอนุญาตซึ่งควบคุมโดย Starknet Foundation
• มุ่งเน้นไปที่การกระจายอำนาจของชิ้นส่วนเคลื่อนไหวต่างๆ ของ Starknet เช่น Prover, Sequencer และการกำกับดูแล