TL;DR – StarkWare 在一台普通的四核 CPU 上每秒证明超过 500,000 个哈希值，打破世界记录。
自 2020 年夏天以来，StarkWare 一直在利用 STARK 技术扩展以太坊。其使命是建立一个诚信网络，在这个网络中，数字实体的完整性不是被假设的，而是由公众维护的。为实现这一目标，StarkWare 致力于推进 STARK 技术的前沿，以便实现全球采用。
StarkWare 的下一代 STARK 证明器，代号“Stwo”，使用标准的 32 位计算机字，以在普通 CPU 和 GPU 上实现最大的效率。为了支持这一效率，Stwo 依赖于最近的 Circle STARK 密码学突破，这是 StarkWare 的 David Levit 和 Shahar Papini 与 Polygon 的 Ulrich Habock 的数学合作成果。
🔗 了解更多：https://starkware.co/stark/
创造新的 STARK 证明吞吐量记录
Stwo 是一种开源的公共产品。本 2024 年 6 月 30 日左右添加的基准测试，测量其在使用 STARK 友好的 Poseidon2 哈希函数（定义在 M31 域上）以标准的 128 位安全级别证明哈希执行正确性的吞吐量。基准测试代码可以在这里找到，其在单个云核心上的性能更新在这里。要运行基准测试，请参见底部的技术附录。
在一台配备四个核心的 Intel 7 CPU 上，StarkWare 测量到的证明吞吐量超过每秒 500,000 个 Poseidon 哈希值。同样的基准测试在一个 12 核 M3 Pro 芯片组上执行时，证明吞吐量超过每秒 600,000 个。
相比之下，在同样的四核 i7 上，ethSTARK 基准测试的证明吞吐量为每秒 10,000 个 Rescue 哈希值，而自 2020 年夏季以来一直在使用的 StarkWare 第一代证明器 Stone 的吞吐量为每秒 530 个 Poseidon 哈希值（见表下图）。换句话说，在相同的硬件配置下，Stwo 的吞吐量比 Stone 高出 940 倍，比 ethStark 高出 50 倍。StarkWare 强调，诸如使用 GPU 和多核并行化等优化尚未实施，将在未来更新并报告性能。
🔗 Stwo GitHub repository: https://github.com/starkware-libs/stwo
意义
更快、更高效的证明技术可以用来降低证明成本、减少证明延迟和/或增加吞吐量。这些进展中的每一个都对区块链有影响，并推进我们所有人证明完整性的愿景。
1/ 降低的证明成本将允许客户端侧证明，为可以证明的链下游戏和在普通硬件（如笔记本电脑和智能手机）上的分形扩展打开大门。此外，终端用户可以期待更好的用户体验和安全的智能钱包。
2/ 更低的证明延迟意味着更快的 L2（和 L3）最终确认，这对于可以证明的高频交易和更低的财务滑点很重要。
3/ 增加的吞吐量对于提高 TPS 至关重要。StarkWare 的第一代证明器可以维持 1000+ TPS 的 ERC-20 交易证明能力。要达到 Visa 和支付宝的 100K+ TPS 速率，Stwo 证明器是必不可少的。
让我们来看一些具体的例子，其中哈希计算占据了大部分计算量，以及 Stwo 证明器应用于这些例子时的预期：
Starknet 递归验证：Starknet 验证证明器可以配置，使其大约 50% 的证明负载用于哈希（这些哈希来自于验证 Merkle 验证路径）。每个 Starknet 递归证明的哈希数量少于 10,000。假设这些哈希是在 M31 上使用 Poseidon2 进行的，那么这些哈希的递归证明大约需要 20 毫秒，这意味着可以实现亚秒级的递归证明，这对共享排序中的同步组合有重要影响。
数据可用性更新：以太坊状态是使用 Patricia-Merkle 树提交的。当前状态有少于二十亿个对象，意味着平均深度少于 32。每个以太坊区块的最大 gas 量是 30 万。根据 EIP-4762，每读取一个新对象的最低成本是 1,900 gas。这意味着一个最大尺寸（30M gas）的以太坊区块，如果只包含读取新对象，将有少于 16,000 次状态读取。证明所有这些状态读取的正确性需要大约 16,000 x（32-log2（16,000）），即少于 300,000 个哈希值。（减去 log2（16,000），因为 Merkle 路径在 Merkle 树的顶部发生碰撞。）假设以太坊状态哈希是在 M31 上使用 Poseidon2 计算的，StarkWare 的基准测试意味着在一台 M3 Pro 笔记本电脑上证明新状态根大约需要半秒，在四核 Intel i7 上略多（但仍少于一秒）。
上述吞吐量报告表明了对以太坊路线图的一些令人兴奋的潜在应用。以太坊基金会和 StarkWare 的研究人员将在即将发表的联合文章中进一步探讨这些应用。
StarkWare 有按时交付生产级代码的历史。预计 Stwo 将在 2025 年第一季度通过集成到 StarkWare 的共享证明（SHARP）框架中，达到 Starknet 和 StarkEx 系统的主网。接下来的里程碑包括为 Cairo Assembly（“CASM”）编写 Stwo AIR 约束，并在 Cairo 中实现 Stwo（递归）验证器。
相信到明年夏天，Stwo 将深度集成到 Starknet 中，释放出快速的客户端侧证明，用于游戏、Defi 等。
STARKs 和 StarkWare 背景
由于其卓越的性能、最小的安全假设、透明和安全的设置以及抗量子安全性，STARKs 是扩展以太坊的黄金标准方法。因此，它们被大多数领先的有效性汇总所接受，包括三个 Polygon 团队、RiscZero、ZKsync 和 Succinct。STARKs 由 StarkWare 的 CEO Eli Ben-Sasson 共同发明，并于 2020 年夏季首次在生产中部署，过去四年已结算超过 1.2 万亿美元。
对比特币生态的影响
这个技术主要是 StarkWare 的最新进展集中在以太坊生态系统上，特别是通过 STARK 技术扩展其能力，但是对比特币生态也会有些间接影响。
1/ 跨链互操作性：比特币和以太坊之间的桥梁和互操作解决方案可能会受益于更快和更高效的证明技术，这将推动DeFi和其他跨链应用的发展。
2/ 侧链和扩展解决方案：比特币的扩展问题一直是一个挑战。虽然比特币有其自己的扩展解决方案，如闪电网络（Lightning Network），但 STARK 技术的进步可能为比特币的侧链和其他扩展解决方案提供新的思路和技术支持。这些技术可以帮助提高比特币网络的交易吞吐量和效率。
3/ 隐私和安全：STARKs 提供了强大的隐私保护和安全性，这对比特币社区来说是一个重要的参考。尽管比特币网络已经非常安全，但任何新的技术进步都可能进一步增强其隐私和安全特性，特别是在链下解决方案和混币服务（如 CoinJoin）中。
原文链接
https://starkware.co/starkware-new-proving-record/
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