Analyse des principes de Binius STARKs et réflexion sur leur optimisation
1. Introduction
Une des principales raisons de l'inefficacité des STARKs est que la plupart des valeurs dans les programmes réels sont assez petites, mais pour garantir la sécurité des preuves basées sur les arbres de Merkle, l'utilisation du codage de Reed-Solomon pour étendre les données entraîne de nombreuses valeurs redondantes qui occupent tout le domaine. Réduire la taille du domaine devient une stratégie clé.
La largeur de code des STARKs de première génération est de 252 bits, celle de la deuxième génération est de 64 bits et celle de la troisième génération est de 32 bits, mais la largeur de code de 32 bits laisse encore beaucoup d'espace gaspillé. Le domaine binaire permet d'opérer directement sur les bits, avec un codage compact et efficace sans aucun espace gaspillé, c'est-à-dire les STARKs de quatrième génération.
Binius a adopté les technologies clés suivantes :
Arithmétique basée sur le domaine binaire en tour
Version améliorée de la vérification de produit et de permutation HyperPlonk
Nouvelle preuve de décalage multiligne
Version améliorée de la preuve de recherche Lasso
Schéma d'engagement de polynômes de petite dimension
2. Analyse des principes
2.1 Arithmétique basée sur les tours de champs binaires
Le domaine binaire en forme de tour prend en charge des opérations arithmétiques très efficaces, ce qui est la clé pour réaliser des calculs vérifiables rapides. Ses avantages incluent :
Calcul efficace
Arithmetic efficace
Support pour un processus arithmétique simplifié
Peut tirer pleinement parti de ses caractéristiques hiérarchiques grâce à la structure en tour
2.2 version adaptée de HyperPlonk Product et PermutationCheck
Binius a amélioré HyperPlonk dans les domaines suivants :
Optimisation de ProductCheck : spécialiser la valeur à 1, simplifier le processus de vérification
Traitement du problème de la division par zéro : même si le dénominateur est zéro, le traitement peut continuer.
Vérification de permutation multi-colonnes : prend en charge la vérification de permutation entre plusieurs colonnes
2.3 nouvel argument de décalage multilinéraire
Binius a introduit deux méthodes clés :
Emballage : Optimisation des opérations par le regroupement des éléments adjacents
Opérateur de décalage : réorganiser les éléments d'un bloc en fonction d'un décalage donné
2.4 version adaptée de l'argument de recherche Lasso
Binius a adapté Lasso pour les opérations sur les domaines binaires, introduisant une version multiplicative du protocole Lasso. Le prouveur doit s'engager sur un vecteur de comptage de lecture toujours non nul pour garantir la sécurité du protocole.
2.5 version modifiée Brakedown PCS
Binius propose deux schémas de promesse polynomiale Brakedown basés sur le domaine binaire :
Instancier le code concaténé
Utiliser la technologie de codage au niveau des blocs, prenant en charge l'utilisation indépendante des codes de Reed-Solomon.
3. Optimisation de la pensée
3.1 PIOP basé sur GKR
La multiplication binaire basée sur GKR nécessite seulement un engagement auxiliaire, améliorant l'efficacité en réduisant les coûts des Sumchecks.
3.2 ZeroCheck PIOP optimisation
En ajustant la répartition du travail entre le prouveur et le vérificateur, plusieurs solutions d'optimisation ont été proposées :
Réduire le transfert de données des parties prouvantes
Réduire le nombre de points d'évaluation du prouveur
Optimisation par interpolation algébrique
3.3 Vérification de somme optimisation PIOP
Ingonyama a proposé une amélioration du protocole Sumcheck basé sur de petits domaines :
Le choix de changer de tour affecte les performances
Les petits domaines de base montrent des avantages plus significatifs.
L'algorithme de Karatsuba améliore les performances
L'efficacité de la mémoire a été améliorée
3.4 PCS optimisation:FRI-Binius
FRI-Binius a réalisé un mécanisme de pliage FRI dans le domaine binaire, apportant 4 innovations :
Polynomiale plate
Polynomede disparition de sous-espace
Emballage de base algébrique
Échange de somme de cercle
4. Conclusion
Binius a éliminé le goulot d'étranglement de l'engagement commit de Prover, le nouveau goulot d'étranglement réside dans le protocole Sumcheck. Le schéma FRI-Binius est une variante de FRI, permettant d'éliminer les coûts d'intégration de la couche de preuve de domaine. Actuellement, plusieurs équipes développent des applications liées à Binius.
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LiquiditySurfer
· Il y a 6h
Ceux qui comprennent, comprennent. Nous avons bientôt notre nouvelle machine à prendre les gens pour des idiots.
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DefiVeteran
· Il y a 6h
stark quand To the moon ! To the moon !
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OPsychology
· 07-21 15:59
Il vaudrait mieux optimiser les frais de gas.
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Token_Sherpa
· 07-21 15:58
meh, un autre jour une autre variante marquante... montre-moi la tvl d'abord
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airdrop_huntress
· 07-21 15:56
Salut à tous, je viens de me réveiller et je regarde ce qu'il y a.
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TokenDustCollector
· 07-21 15:54
Technique Party, vite, entrez dans une position
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AirdropHunter007
· 07-21 15:52
Stark bull ah bull ah trop bull là
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RugPullAlarm
· 07-21 15:34
Encore un projet de levée de fonds sous prétexte d'efficacité, il suffit d'attendre de voir le contrat off-chain.
Binius quatrième génération STARKs : Analyse des solutions ZK efficaces basées sur le domaine binaire
Analyse des principes de Binius STARKs et réflexion sur leur optimisation
1. Introduction
Une des principales raisons de l'inefficacité des STARKs est que la plupart des valeurs dans les programmes réels sont assez petites, mais pour garantir la sécurité des preuves basées sur les arbres de Merkle, l'utilisation du codage de Reed-Solomon pour étendre les données entraîne de nombreuses valeurs redondantes qui occupent tout le domaine. Réduire la taille du domaine devient une stratégie clé.
La largeur de code des STARKs de première génération est de 252 bits, celle de la deuxième génération est de 64 bits et celle de la troisième génération est de 32 bits, mais la largeur de code de 32 bits laisse encore beaucoup d'espace gaspillé. Le domaine binaire permet d'opérer directement sur les bits, avec un codage compact et efficace sans aucun espace gaspillé, c'est-à-dire les STARKs de quatrième génération.
Binius a adopté les technologies clés suivantes :
2. Analyse des principes
2.1 Arithmétique basée sur les tours de champs binaires
Le domaine binaire en forme de tour prend en charge des opérations arithmétiques très efficaces, ce qui est la clé pour réaliser des calculs vérifiables rapides. Ses avantages incluent :
2.2 version adaptée de HyperPlonk Product et PermutationCheck
Binius a amélioré HyperPlonk dans les domaines suivants :
2.3 nouvel argument de décalage multilinéraire
Binius a introduit deux méthodes clés :
2.4 version adaptée de l'argument de recherche Lasso
Binius a adapté Lasso pour les opérations sur les domaines binaires, introduisant une version multiplicative du protocole Lasso. Le prouveur doit s'engager sur un vecteur de comptage de lecture toujours non nul pour garantir la sécurité du protocole.
2.5 version modifiée Brakedown PCS
Binius propose deux schémas de promesse polynomiale Brakedown basés sur le domaine binaire :
3. Optimisation de la pensée
3.1 PIOP basé sur GKR
La multiplication binaire basée sur GKR nécessite seulement un engagement auxiliaire, améliorant l'efficacité en réduisant les coûts des Sumchecks.
3.2 ZeroCheck PIOP optimisation
En ajustant la répartition du travail entre le prouveur et le vérificateur, plusieurs solutions d'optimisation ont été proposées :
3.3 Vérification de somme optimisation PIOP
Ingonyama a proposé une amélioration du protocole Sumcheck basé sur de petits domaines :
3.4 PCS optimisation:FRI-Binius
FRI-Binius a réalisé un mécanisme de pliage FRI dans le domaine binaire, apportant 4 innovations :
4. Conclusion
Binius a éliminé le goulot d'étranglement de l'engagement commit de Prover, le nouveau goulot d'étranglement réside dans le protocole Sumcheck. Le schéma FRI-Binius est une variante de FRI, permettant d'éliminer les coûts d'intégration de la couche de preuve de domaine. Actuellement, plusieurs équipes développent des applications liées à Binius.