STARK 的突破：下一代证明器的速度可能至少提高 100 倍

在零知识证明领域，STARK 是 OG 和钢铁侠套装：基础性和尖端性。

大多数主要在生产的 zk 证明器都是基于 STARK 的：zkSync 的 Boojum、Polygon 的 zkProver、Aleo 的 Winterfell、Aztec Protocol 和 RISC Zero 的 Zeth 都在底层采用了 STARK（可扩展透明知识论证）。

最近的研究显著提高了 STARK 的可扩展性——证明容量提高了 100 倍——这就是所谓的 Stwo（STARK Two 的缩写），这是StarkWare和Polygon Labs 合作的成果。

对于证明器而言，可扩展性意味着快速且廉价地生成和验证证明。STARK 的“透明”部分消除了许多基于 SNARK 的证明器所需的可信设置。

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Stwo 将于 2025 年上市，最终将取代目前的“STARK One”验证机 Stone。

Stwo 速度和效率的秘密在于它使用第八个梅森素数（或 M ₃₁ ）进行计算，这与现代计算机架构非常契合，与 Stone 相比，可显著加快运算速度。

梅森素数是比 2 的幂小 1 的素数。这些素数以 17 世纪初研究过这些素数的法国僧侣马林·梅森 (Marin Mersenne) 的名字命名。具体来说，梅森素数可以表示为M _n ​=2 ⁿ −1的形式，其中n本身是整数。并非所有这种形式的数字都是素数，但那些素数在数论和计算机科学中具有重要的性质和应用。

它们与现代计算机处理数据的方式自然契合，现代计算机通常使用固定大小的二进制字长，例如 32 位或 64 位整数。因此，涉及 M _{31 的}运算可以使用标准二进制算法高效实现。

无需深究，这项新研究的突破在于利用了每个孩子在小时候都学到的东西：圆圈。

Circle STARK 使用巧妙的几何方法使加密证明速度更快，而 M ₃₁字段使这些操作更加高效。它们共同使 Stark Two 证明器能够快速生成证明，并且所需的计算能力更少。

正在构建 Valida zk-Virtual Machine 的 Lita 联合创始人 Ventali Tan 表示，这项研究不仅会使 Starknet 受益，还会使许多其他证明系统受益。

Tan 告诉Blockworks：“Stwo 再次证实了 FRI 多项式承诺方案的速度和威力，这是 STARK 中的主要加密成分。” “这是最近几代性能最高的证明系统的基础，例如 Plonky2 和 Plonky3 — Valida 以及 Succinct 的 SP1 都是基于 Plonky3 构建的。”

Tan 指出，对圆形 STARK 协议和 M31 场的支持已经列入了Polygon Labs正在开发的 Plonky3 的路线图上。

Aleo 的研究科学家 Ian Miers 表示，其他证明者可能获益较少。

Miers 告诉Blockworks：“Aleo 使用了一种不同的证明系统 Varuna，它建立在与 StarkWare 不同的技术上。”“许多 SNARK（STARK 是其子类）都针对汇总进行了优化，其中服务器可以看到每个人的交易并尽可能多地压缩以节省 gas 费用。”

像 Aleo 这样的隐私保护区块链旨在通过从中间消除Rollup操作员来让用户更好地控制自己的数据。

迈尔斯说：“这里面存在着权衡，在一个领域表现出色可能并不意味着在另一个领域也表现出色。”

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迈尔斯补充道，在快速发展的零知识加密世界中，只有一件事是肯定的。

他说：“总会有更新、更好的零知识证明系统，你最终需要升级。”

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