O cofundador do Ethereum, Vitalik Buterin, introduziu um novo protocolo criptográfico chamado Circle STARKs, que promete melhorar a segurança e a eficiência da blockchain.
Em sua última publicação, Buterin explica que este salto tecnológico utiliza campos menores, como Mersenne31, para melhorar significativamente a velocidade de prova sem comprometer as medidas de segurança.
“A tendência mais importante no design do protocolo STARK nos últimos dois anos tem sido a mudança para trabalhar com campos menores.”
Campos menores, ganhos maiores
De acordo com a publicação, os argumentos transparentes escaláveis de conhecimento (STARKs) tradicionais operam em campos de 256 bits, que, embora seguros, são tipicamente ineficientes.
O Circle STARKs aproveitam campos menores, resultando em custos computacionais reduzidos, velocidades de prova mais rápidas e ganhos mais eficientes, como verificar 620.000 hashes Poseidon2 por segundo em um laptop M3.
Buterin observa que a implementação anterior do STARK tornava os campos menores “naturalmente compatíveis com a verificação de assinaturas baseadas em curvas elípticas”, mas “levava à ineficiência” devido aos grandes números envolvidos.
Segurança do Circle STARK
Os campos menores tradicionais têm valores possíveis limitados e podem se expor a ataques de força bruta.
O Circle STARKs contraria essa vulnerabilidade realizando várias verificações aleatórias e usando campos de extensão, expandindo o conjunto de valores que os invasores precisam adivinhar.
Essa medida de segurança cria uma barreira computacional proibitiva para os invasores, mantendo a integridade do protocolo.
“Com o STARKs em campos menores, temos um problema: há apenas cerca de dois bilhões de valores possíveis de x para escolher, e assim um invasor querendo fazer uma prova falsa precisa tentar apenas duas bilhões de vezes — muito trabalho, mas bastante realizável para um invasor determinado!”
Implicações práticas
As Provas Interativas de Proximidade Fast Reed-Solomon (FRI) provam que uma função é um polinômio de um determinado grau e é um aspecto crucial do Circle STARKs.
Introduzindo o Circle FRI, uma abordagem que mantém a integridade do processo criptográfico, o Circle STARKs garante que entradas não polinomiais falhem na prova.
O Circle STARKs oferecem mais flexibilidade e versatilidade para um desempenho computacional eficiente, utilizando campos menores e essa nova estrutura matemática.