StarkWare Lança Shared Proofer SHARP: Como reduzir ainda mais as taxas de gás?

Escrito por: Starkware

Tradução e revisão: Starknet Chinese Community

Fatos rápidos em destaque

• SHARP (SHARed Prover) gera provas STARK para programas agregados do Cairo, permitindo que qualquer aplicativo envie transações para a mesma prova. Imagine um pool de carros Didi, mas para a prova STARK. Essa dinâmica de "carpooling" significa que até mesmo aplicativos pequenos podem colher o enorme poder das extensões STARK.
• Não importa o quão diverso seja o dApp, desde que seja escrito no Cairo, o SHARP pode certificar. O SHARP empacotará aproximadamente 220.000 transações em uma única prova na rede principal Ethereum.
• As provas recursivas usando SHARP podem processar e verificar várias provas STARK em paralelo, melhorando a escalabilidade e a eficiência.
• Com a próxima personalização de layout dinâmico SHARP, a taxa de gás será reduzida em até 30%.

Excursão estendida

Escalar o Ethereum é uma jornada de inovação, buscando constantemente soluções para melhorar ainda mais a escalabilidade. Em junho de 2020, a StarkWare lançou o StarkEx, a primeira solução de expansão L2 baseada no STARK. Em setembro de 2020, foi anunciada a linguagem Cairo, a primeira linguagem de programação projetada para maximizar a eficiência das provas STARK. O Cairo, juntamente com a computação em geral, abre caminho para provas codificadas rápidas e seguras de qualquer lógica de negócios e declarações de computação arbitrárias. Com essa inovação, uma nova onda de desenvolvedores se juntou ao ecossistema StarkWare.

Embora os desenvolvedores desejem a escalabilidade, segurança e eficiência do StarkEx, a maioria de seus projetos não possui atividade de transação suficiente para preencher uma prova STARK. Da mesma forma, os usuários ainda sofrem com a imprevisibilidade do aumento das taxas de gás devido ao congestionamento na rede Ethereum.

Assim nasceu a SHARP.

O que é SHARP?

SHARP (SHARed Prover) é um poderoso sistema projetado para gerar provas STARK para programas agregados do Cairo. Cairo é uma linguagem de programação computacional de uso geral que pode acomodar várias lógicas de código em uma única prova. O SHARP processa um lote de transações off-chain e comprova suas provas computacionais on-chain, amortizando o custo de todas as transações em uma única prova. A prova STARK unificada gerada é verificada pelo contrato do validador Solidity na cadeia, permitindo que o SHARP aumente o rendimento, reduza os custos de gás e minimize a latência.

Por exemplo, o SHARP pode lidar com o código Cairo de programas e lógicas completamente diferentes, incluindo a criação de NFT até mesmo o sistema operacional da rede Starknet. SHARP pode certificar desde que seja escrito no Cairo, e pode agregar vários programas em uma prova. As eficiências trazidas pelo SHARP permitem empacotar milhares de transações em uma única prova na rede principal. O custo de processamento de provas na cadeia é amortizado em todas as transações em um lote, portanto, quanto mais transações forem empacotadas, menor será o custo do gás por transação.

Para ilustrar isso com um exemplo:

Digamos que você e sua irmã estejam comprando presentes para seus pais: um telefone novo, uma caneca e uma camiseta. Cada presente é comprado de um varejista on-line diferente e será entregue em suas respectivas casas em uma data diferente, em uma embalagem de tamanho e formato diferente. Seu plano é embrulhar cada presente e enviá-lo para seus pais.

No entanto, os Correios tiveram problemas. As caixas pequenas e médias se foram, deixando apenas a caixa grande que pode conter qualquer tamanho. Isso deixa duas opções:

Opção 1: Cada presente chega embalado individualmente e enviado em uma caixa grande. Embora isso possa acelerar o envio de um único presente, é necessário embalar três caixas separadas e fazer três viagens ao correio para enviar três pacotes separados. Portanto, esse método não economiza tempo nem é econômico.

Opção 2: Envie todos os presentes em uma caixa grande. Isso significa que você só precisa lidar com uma caixa em vez de três.

Neste exemplo, SHARP é a opção 2, permitindo a utilização eficiente de recursos e gerenciamento de tempo mais suave.

AFIADO

Embora o SHARP tenha nascido para o ecossistema StarkWare, ele pode certificar qualquer programa do Cairo com execução válida. A eficiência na economia de tempo e custo torna o SHARP a solução para quem precisa de um método de prova inovador.

SHARP recursivo

Desde a sua criação, o SHARP passou por várias atualizações de eficiência. A mais poderosa delas é a transição de modelos lineares para modelos recursivos.

Em provas recursivas, o SHARP prova cada declaração à medida que ela chega, em vez de coletar um lote de declarações para preencher uma prova e, em seguida, provar o processamento do lote de declarações. Essa é uma maneira eficiente de verificar reivindicações de um cálculo, muito mais rápido do que o próprio cálculo.

Isso é obtido processando as reivindicações recebidas em paralelo, contornando as barreiras de escalabilidade anteriores que exigiam que todas as reivindicações individuais fossem recebidas antes de provar uma reivindicação combinada. Agora, o SHARP não apenas pode provar a exatidão de milhares de transações, mas várias provas STARK também podem ser verificadas com os validadores STARK correspondentes. Isso pode gerar uma única prova da validade de várias provas upstream.

Após a implementação recursiva, o SHARP prova imediatamente as declarações recebidas. As próprias provas podem ser iteradas e combinadas em provas recursivas. Este processo de prova recursiva é realizado até o final, e a prova final é submetida a um contrato de validador de Solidity on-chain. É como um esquema aninhado: um programa Cairo verifica as provas upstream, que por sua vez produz novas provas, e os validadores STARK confirmam sua validade.

Na analogia anterior, o correio originalmente oferecia apenas um tamanho de caixa padrão, mas o SHARP recursivo introduziu uma inovação ao oferecer pequenas caixas de tamanhos diferentes, cada uma especificamente atribuída a um único item. Embora as caixas não sejam precisamente adaptadas ao tamanho de cada item específico, essa abordagem inovadora permite que os presentes cheguem embalados em caixas pequenas, eliminando cobranças desnecessárias por espaço não utilizado e reduzindo atrasos. Caixas pequenas podem ser embrulhadas e prontas para envio assim que todos os presentes estiverem prontos, em vez de esperar que os três presentes cheguem antes de embalá-los em uma caixa grande.

Próxima etapa: layout dinâmico

A equipe StarkWare está desenvolvendo layouts dinâmicos como uma customização do serviço SHARP. Com layout dinâmico, o provador calcula os recursos necessários para cada lógica específica e gera uma prova customizada de acordo.

Usando novamente a analogia dos correios, os layouts dinâmicos podem ser vistos como a ideia de caixas personalizadas. Essas caixas personalizadas são feitas para se ajustar perfeitamente à forma de cada presente, garantindo que você pague apenas pelo tamanho exato de que precisa e evite cobranças desnecessárias. Da mesma forma, com layout dinâmico, uma prova personalizada será criada para cada lógica e os recursos de computação específicos que ela requer, garantindo que você pague apenas pela computação que usar. A SHARP pode fazer provas precisas, desde que sejam escritas no Cairo.

A equipe StarkWare espera introduzir essa melhoria de adaptabilidade e eficiência no próximo lançamento do SHARP. O objetivo do layout dinâmico é reduzir significativamente os custos de gás.

Ao alavancar a geração de prova recursiva baseada em STARK, essa tecnologia melhorará muito a escalabilidade e a eficiência da rede Ethereum.