Le co-fondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a introduit un nouveau protocole de chiffrement nommé Circle STARK, qui promet d'améliorer la sécurité et l'efficacité de la blockchain.

Dans son dernier billet , Buterin explique que cette avancée technologique utilise des champs plus petits, comme Mersenne31, pour améliorer considérablement la vitesse de preuve sans compromettre les mesures de sécurité.

« La tendance la plus importante dans la conception du protocole STARK au cours des deux dernières années a été le passage à l'utilisation de petits champs. »

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Des champs plus petits, des gains plus importants

Selon le billet, les Arguments Transparent Scalable de Connaissance (STARKs) traditionnels fonctionnent sur des champs de 256 bits, qui, bien que sécurisés, sont généralement inefficaces.

Les Circle STARKs exploitent des champs plus petits, ce qui entraîne une réduction des coûts de calcul, une accélération des vitesses de preuve et des gains d'efficacité, tels que la vérification de 620 000 hachages Poseidon2 par seconde sur un ordinateur portable M3.

Buterin note que les précédentes implémentations de STARK utilisaient des champs plus petits qui étaient « naturellement compatibles avec la vérification des signatures basées sur les courbes elliptiques », mais cela « entraînait une inefficacité » due aux grands nombres impliqués.

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Sécurité des Circle STARK

Les petits champs traditionnels ont des valeurs possibles limitées et peuvent être exposés à des attaques par force brute.

Les Circle STARK contrarient cette vulnérabilité en effectuant plusieurs vérifications aléatoires et en utilisant des champs d'extension, élargissant ainsi l'ensemble des valeurs que les attaquants doivent deviner.

Cette mesure de sécurité crée une barrière computationnelle prohibitive pour les attaquants, ce qui préserve l'intégrité du protocole.

« Avec les STARK sur petits champs, nous avons un problème : il n'y a qu'environ deux milliards de valeurs possibles de x à choisir, donc un attaquant désirant créer une fausse preuve n'a besoin que d'essayer deux milliards de fois—beaucoup de travail, mais tout à fait faisable pour un attaquant déterminé ! »

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Implications pratiques

Les Preuves Interactives de Proximité de Reed-Solomon Rapides (FRI) prouvent qu'une fonction est un polynôme d'un certain degré et constituent un aspect crucial des Circle STARKs.

En introduisant le Circle FRI, une approche qui maintient l'intégrité du processus de chiffrement, les Circle STARK garantissent que les entrées non polynomiales échouent à la preuve.

Les Circle STARK offrent plus de flexibilité et de polyvalence pour une performance computationnelle efficace en utilisant des petits champs et cette nouvelle structure mathématique.