イーサリアムの共同創設者であるヴィタリック・ブテリン氏は、ブロックチェーンのセキュリティと効率性を高めることを約束する、Circle STARKsと呼ばれる新しい暗号化プロトコルを導入した。

Buterin 氏は最新の投稿で、この技術的飛躍により Mersenne31 のようなより小さなフィールドが活用され、セキュリティ対策を損なうことなく証明速度が大幅に向上すると説明しています。

「過去 2 年間の STARK プロトコル設計における最も重要な傾向は、小さなフィールドでの作業への切り替えでした」と Buterin 氏は指摘します。

従来のスケーラブルで透過的な知識引数 (STARK) は 256 ビットのフィールドで動作しますが、安全ではあるものの、効率が悪い場合が多くあります。

ただし、Circle STARK はより小さなフィールドを活用するため、計算コストが削減され、証明速度が速くなります。

この改善により、M3 ラップトップで 1 秒あたり 620,000 個の Poseidon2 ハッシュを検証するなど、目覚ましい成果が得られます。

ブテリン氏は、以前の STARK 実装では、より小さなフィールドが「楕円曲線ベースの署名の検証と自然に互換性があった」が、関係する数値が大きいために「非効率になった」と強調しています。

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従来の小さなフィールドでは可能な値が限られているため、ブルートフォース攻撃を受けやすくなります。

Circle STARK は、複数のランダム チェックを実行し、攻撃者が推測する必要がある値のセットを拡張する拡張フィールドを使用することで、この脆弱性に対抗します。

これにより、攻撃者にとって計算上禁止的な障壁が作成され、プロトコルの整合性が維持されます。

「より小さな体での STARK では、問題があります。選択できる x の値は 20 億程度しかないため、偽の証明を作成したい攻撃者は 20 億回試すだけで済みます。これは大変な作業ですが、意志の強い攻撃者であれば実行可能です」と Buterin 氏は述べています。

Circle STARK の重要な側面は、関数が特定の次数の多項式であることを証明する Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs of Proximity (FRI) です。

暗号化プロセスの整合性を維持するアプローチである Circle FRI を導入することで、Circle STARK は非多項式入力が証明に失敗することを保証します。

Circle STARK は、小さなフィールドとこの新しい数学的構造を利用することで、効率的な計算パフォーマンスのための柔軟性と汎用性を高めます。

この革新的なプロトコルは、強化されたセキュリティ対策と効率性の向上を組み合わせた、ブロックチェーン技術の進化における大きな前進です。

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