Аналіз принципів Binius STARKs та їх оптимізаційні роздуми
1 Вступ
В порівнянні з традиційними системами STARKs, Binius використовує бітові операції безпосередньо над бінарними полями, що дозволяє досягти більш компактного та ефективного кодування. Binius застосовує технології, такі як аритметика бінарних полів у вигляді піраміди, покращений HyperPlonk для перевірки добутків та перестановок, обіцянки поліномів над малими полями і багато інших, щоб підвищити ефективність з різних аспектів. У цій статті буде детально проаналізовано основні принципи Binius та обговорено можливості подальшої оптимізації в таких аспектах, як множення в бінарних полях, ZeroCheck, SumCheck, PCS тощо.
2 Принципи аналізу
Binius складається з п'яти ключових технологій:
Артифікація на основі бінарної області з високою вежою
Адаптована версія перевірки добутку та перестановки HyperPlonk
Нова багатолінійна аргументація
Поліпшена версія доказу пошуку Lasso
Схема зобов'язань малих поліномів
2.1 Обмежене поле: арифметика на основі баштових двійкових полів
Торжествуюча двійкова область підтримує ефективні арифметичні операції та спрощений арифметичний процес, особливо підходить для побудови масштабованих систем доказів. Елементи двійкової області можуть гнучко представлятися як елементи вежі в різних вимірах, без додаткових обчислювальних витрат можуть бути упаковані в більші елементи області.
Binius впровадив два ключові методи: Packing та оператор зсуву, які використовуються для ефективного генерації та обробки віртуальних многочленів.
2.4 PIOP: адаптована версія Lasso пошуку доказів
Binius адаптував протокол Lasso для операцій у бінарній області, впровадив множинну версію протоколу Lasso та вжив заходів для запобігання потенційним атакам.
2.5 PCS: адаптована версія Brakedown PCS
Binius пропонує два варіанти схем зобов'язань на основі бінарних полів Brakedown, які використовують зобов'язання з малих полів поліномів та оцінку в розширених полях, загальну конструкцію малих полів та технології блочного кодування та кодування Ріда-Соломона.
3 Оптимізація мислення
3.1 GKR-based PIOP:бінарне множення по полю, засноване на GKR
Використання протоколу GKR замість алгоритму Lasso Lookup може значно зменшити витрати на зобов'язання Binius.
3.2 ZeroCheck PIOP оптимізація
Оптимізувати ефективність операції ZeroCheck можна шляхом коригування розподілу обсягу роботи між стороною, що підтверджує, та стороною, що верифікує.
3.3 Sumcheck PIOP оптимізація
Покращена схема для малих полів Sumcheck може ще більше зменшити обчислювальне навантаження на малих полях.
3.4 PCS оптимізація: FRI-Binius
FRI-Binius реалізував механізм складання двійкової області FRI, який може зменшити розмір доказу Binius на один порядок.
4 Підсумок
Binius реалізував ефективну обробку свідків за допомогою мінімального простору power-of-two. Його ціннісна пропозиція полягає в можливості гнучко вибирати розмір поля відповідно до потреби, а також у швидкому та маломасштабному генеруванні доказів через спільний дизайн апаратного забезпечення, програмного забезпечення та FPGA. На даний момент Binius в основному усунув вузьке місце в зобов'язаннях Prover, нові вузькі місця зосереджені на протоколі Sumcheck. У майбутньому, завдяки спеціалізованому апаратному забезпеченню, очікується подальше підвищення ефективності Sumcheck.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
7 лайків
Нагородити
7
4
Поділіться
Прокоментувати
0/400
LiquidityWitch
· 17год тому
Чекаю з нетерпінням на глибоке поєднання з zk-SNARKs
Binius STARKs: Аналіз оптимізації двійкової області та майбутнього розвитку
Аналіз принципів Binius STARKs та їх оптимізаційні роздуми
1 Вступ
В порівнянні з традиційними системами STARKs, Binius використовує бітові операції безпосередньо над бінарними полями, що дозволяє досягти більш компактного та ефективного кодування. Binius застосовує технології, такі як аритметика бінарних полів у вигляді піраміди, покращений HyperPlonk для перевірки добутків та перестановок, обіцянки поліномів над малими полями і багато інших, щоб підвищити ефективність з різних аспектів. У цій статті буде детально проаналізовано основні принципи Binius та обговорено можливості подальшої оптимізації в таких аспектах, як множення в бінарних полях, ZeroCheck, SumCheck, PCS тощо.
2 Принципи аналізу
Binius складається з п'яти ключових технологій:
2.1 Обмежене поле: арифметика на основі баштових двійкових полів
Торжествуюча двійкова область підтримує ефективні арифметичні операції та спрощений арифметичний процес, особливо підходить для побудови масштабованих систем доказів. Елементи двійкової області можуть гнучко представлятися як елементи вежі в різних вимірах, без додаткових обчислювальних витрат можуть бути упаковані в більші елементи області.
! Дослідження Bitlayer: Аналіз принципів Бініуса Старка та оптимізаційне мислення
2.2 PIOP: адаптована версія HyperPlonk для перевірки добутків та перестановок
Binius запозичив основний механізм перевірки HyperPlonk, включаючи GateCheck, PermutationCheck, LookupCheck тощо, і вніс покращення в таких аспектах:
! Дослідження Bitlayer: Аналіз принципів Бініуса Старка та оптимізаційне мислення
2.3 PIOP: нові багатолінійні зсувні докази
Binius впровадив два ключові методи: Packing та оператор зсуву, які використовуються для ефективного генерації та обробки віртуальних многочленів.
2.4 PIOP: адаптована версія Lasso пошуку доказів
Binius адаптував протокол Lasso для операцій у бінарній області, впровадив множинну версію протоколу Lasso та вжив заходів для запобігання потенційним атакам.
2.5 PCS: адаптована версія Brakedown PCS
Binius пропонує два варіанти схем зобов'язань на основі бінарних полів Brakedown, які використовують зобов'язання з малих полів поліномів та оцінку в розширених полях, загальну конструкцію малих полів та технології блочного кодування та кодування Ріда-Соломона.
3 Оптимізація мислення
3.1 GKR-based PIOP:бінарне множення по полю, засноване на GKR
Використання протоколу GKR замість алгоритму Lasso Lookup може значно зменшити витрати на зобов'язання Binius.
3.2 ZeroCheck PIOP оптимізація
Оптимізувати ефективність операції ZeroCheck можна шляхом коригування розподілу обсягу роботи між стороною, що підтверджує, та стороною, що верифікує.
3.3 Sumcheck PIOP оптимізація
Покращена схема для малих полів Sumcheck може ще більше зменшити обчислювальне навантаження на малих полях.
3.4 PCS оптимізація: FRI-Binius
FRI-Binius реалізував механізм складання двійкової області FRI, який може зменшити розмір доказу Binius на один порядок.
4 Підсумок
Binius реалізував ефективну обробку свідків за допомогою мінімального простору power-of-two. Його ціннісна пропозиція полягає в можливості гнучко вибирати розмір поля відповідно до потреби, а також у швидкому та маломасштабному генеруванні доказів через спільний дизайн апаратного забезпечення, програмного забезпечення та FPGA. На даний момент Binius в основному усунув вузьке місце в зобов'язаннях Prover, нові вузькі місця зосереджені на протоколі Sumcheck. У майбутньому, завдяки спеціалізованому апаратному забезпеченню, очікується подальше підвищення ефективності Sumcheck.