StarkWare запускает общий пруфер SHARP: как еще больше снизить плату за газ?

Написал: StarkWare

Перевод и корректура: китайское сообщество Starknet

Рекомендуемые краткие факты

• SHARP (SHARed Prover) генерирует доказательства STARK для агрегированных программ Cairo, позволяя любому приложению отправлять транзакции на одно и то же доказательство. Представьте себе автомобильный парк Диди, но для доказательства СТАРК. Эта динамика «совмещения автомобилей» означает, что даже небольшие приложения могут использовать огромную мощь расширений STARK.
• Независимо от того, насколько разнообразно dApp, если оно написано в Каире, SHARP может его сертифицировать. SHARP объединит около 220 000 транзакций в единое доказательство в основной сети Ethereum.
• Рекурсивные доказательства с использованием SHARP могут обрабатывать и проверять несколько доказательств STARK параллельно, улучшая масштабируемость и эффективность.
• С предстоящей настройкой динамического макета SHARP плата за газ будет дополнительно снижена до 30%.

Расширенный тур

Масштабирование Ethereum — это путь к инновациям, постоянному поиску решений для дальнейшего улучшения масштабируемости. В июне 2020 года StarkWare запустила StarkEx, первое решение для расширения L2 на основе STARK. В сентябре 2020 года был анонсирован язык Cairo, первый язык программирования, предназначенный для максимальной эффективности доказательств STARK. Cairo, наряду с общими вычислениями, прокладывает путь к быстрым и безопасным закодированным доказательствам любой бизнес-логики и произвольных операторов вычислений. Благодаря этому нововведению к экосистеме StarkWare присоединилась новая волна разработчиков.

В то время как разработчики хотят масштабируемости, безопасности и эффективности StarkEx, в большинстве их проектов недостаточно активности транзакций, чтобы заполнить доказательство STARK. Точно так же пользователей по-прежнему беспокоит непредсказуемость роста платы за газ из-за перегрузки сети Ethereum.

Так родился SHARP.

Что такое SHARP?

SHARP (SHARed Prover) — это мощная система, предназначенная для создания доказательств STARK для агрегированных программ Cairo. Cairo — это язык вычислительного программирования общего назначения, который может сочетать различную логику кода в одном доказательстве. SHARP обрабатывает пакет транзакций вне сети и доказывает их вычислительные доказательства в сети, амортизируя стоимость всех транзакций в единое доказательство. Сгенерированное унифицированное доказательство STARK проверяется контрактом валидатора Solidity в цепочке, что позволяет SHARP увеличить пропускную способность, снизить затраты на газ и свести к минимуму задержку.

Например, SHARP может обрабатывать код Cairo из совершенно разных программ и логики, от минтинга NFT до даже сетевой операционной системы Starknet. SHARP может сертифицировать, если он написан в Каире, и он может объединять различные программы под одним доказательством. Эффективность, обеспечиваемая SHARP, позволяет объединять тысячи транзакций в единое доказательство в основной сети. Стоимость обработки доказательств в цепочке амортизируется по всем транзакциям в пакете, поэтому чем больше транзакций упаковано, тем ниже стоимость газа за транзакцию.

Чтобы проиллюстрировать это на примере:

Допустим, вы с сестрой покупаете подарки для родителей: новый телефон, кружку и футболку. Каждый подарок приобретается у разных интернет-магазинов и будет доставлен к вам домой в разное время в упаковке разного размера и формы. Ваш план состоит в том, чтобы каждый подарок был упакован и отправлен по почте вашим родителям.

Однако почта столкнулась с проблемой. Ушли в прошлое маленькие и средние коробки, осталась только большая коробка, которая может вместить любой размер. Это оставляет два варианта:

Вариант 1: Каждый подарок поставляется в индивидуальной упаковке и отправляется по почте в большой коробке. Хотя это может ускорить отправку одного подарка, для этого требуется упаковать три отдельные коробки и совершить три поездки на почту, чтобы отправить три отдельные посылки. Таким образом, этот метод не экономит время и не является экономически эффективным.

Вариант 2. Отправьте все подарки в одной большой коробке. Это означает, что вам нужно иметь дело только с одной коробкой вместо трех.

В этом примере SHARP — это вариант 2, обеспечивающий эффективное использование ресурсов и более плавное управление временем.

ОСТРЫЙ

Хотя SHARP был создан для экосистемы StarkWare, он может сертифицировать любую программу Cairo с допустимым выполнением. Эффективность в плане экономии времени и средств делает SHARP идеальным решением для всех, кому нужен инновационный метод проверки.

Рекурсивный SHARP

С момента своего создания SHARP претерпел несколько модернизаций эффективности. Наиболее мощным из них является переход от линейных к рекурсивным моделям.

В рекурсивных доказательствах SHARP проверяет каждое утверждение по мере его поступления, а не собирает пакет утверждений для заполнения доказательства, а затем проверяет обработку пакета утверждений. Это эффективный по времени способ проверки заявлений о вычислении, гораздо более быстрый, чем само вычисление.

Это достигается за счет параллельной обработки входящих заявок, что позволяет обойти прежние барьеры масштабируемости, которые требовали получения всех отдельных заявок перед подтверждением объединенной претензии. Теперь SHARP может не только доказать правильность тысяч транзакций, но и несколько доказательств STARK также можно проверить с помощью соответствующих валидаторов STARK. Это может сгенерировать одно доказательство достоверности нескольких восходящих доказательств.

После рекурсивной реализации SHARP немедленно доказывает поступающие утверждения. Сами доказательства могут повторяться и объединяться в рекурсивные доказательства. Этот процесс рекурсивного подтверждения выполняется до конца, и окончательное доказательство передается в контракт валидатора Solidity в цепочке. Это похоже на вложенную схему: программа Cairo проверяет исходные доказательства, которые, в свою очередь, создают новые доказательства, а валидаторы STARK подтверждают их достоверность.

В предыдущей аналогии почтовое отделение первоначально предлагало только один стандартный размер коробки, но рекурсивный SHARP совершил прорыв, предложив маленькие коробки разных размеров, каждая из которых специально предназначалась для одного предмета. Хотя коробки не подгоняются точно по размеру каждого конкретного предмета, этот инновационный подход позволяет доставлять подарки упакованными в небольшие коробки, устраняя ненужные платежи за неиспользованное пространство и сокращая задержки. Маленькие коробки можно упаковать и подготовить к отправке, как только все подарки будут готовы, а не ждать, пока прибудут все три подарка, прежде чем упаковать их в одну большую коробку.

Следующий шаг: динамическая компоновка

В настоящее время команда StarkWare разрабатывает динамические макеты для настройки сервиса SHARP. При динамической компоновке доказывающая сторона вычисляет ресурсы, необходимые для каждой конкретной логики, и соответствующим образом создает индивидуальное доказательство.

Снова используя аналогию с почтовым отделением, динамические макеты можно рассматривать как идею пользовательских ящиков. Эти нестандартные коробки сделаны так, чтобы идеально соответствовать форме каждого подарка, гарантируя, что вы платите только за точный размер, который вам нужен, и избегаете ненужных расходов. Аналогичным образом, с динамическим макетом для каждой логики и конкретных вычислительных ресурсов будет создано собственное доказательство, гарантируя, что вы платите только за те вычисления, которые используете. SHARP может делать точные цветопробы, если они написаны в Каире.

Команда StarkWare надеется представить это улучшение адаптивности и эффективности в следующем выпуске SHARP. Цель динамической компоновки — существенно снизить затраты на газ.

Используя рекурсивную генерацию доказательств на основе STARK, эта технология значительно улучшит масштабируемость и эффективность сети Ethereum.