SHARP: トランザクションのパッケージ化によりさらにコストを削減できますか?

著者: StarkWare編集: Cointime.com 237

まとめ：

1. SHARP (SHARed Prover) は、Cairo プログラムを集約した STARK プルーフを生成するため、どのアプリケーションでも同じプルーフにトランザクションを送信できます。 UberPool の「ライドシェアリング」モデルと同様に、これは、小規模なアプリケーションでも STARK 拡張機能の膨大な機能にアクセスできることを意味します。

2. カイロで書かれている限り、dApp がどれほど多様であっても、SHARP はそれを証明できます。イーサリアムのメインネットでは、約 220,000 のトランザクションが 1 つのプルーフに処理されます。

3. SHARP を再帰的証明に使用すると、複数の STARK 証明を並行して処理および検証できるため、スケーラビリティと効率が向上します。

4. 今後のSHARPダイナミックレイアウトカスタマイズ機能により、さらに燃料費を最大30%削減します。

延長ツアー

イーサリアムのスケーリングは旅です。スケーラビリティをさらに向上させるソリューションを見つけるには、絶え間ない革新が必要です。 2020 年 6 月、StarkWare は STARK に基づく初のレイヤー 2 拡張ソリューションである StarkEx を発売しました。 2020 年 9 月に、同社は STARK 証明で最大の効率を実現するように設計された初のプログラミング言語である Cairo の発売を発表しました。 Cairo とそれによって許可される汎用計算は、ビジネスロジックや任意の計算ステートメントの証明をエンコードするための高速かつ安全な方法を提供します。このイノベーションの開始により、新しいクラスの開発者が StarkWare エコシステムに加わりました。

しかし、これらの開発者は StarkEx のスケーラビリティ、セキュリティ、効率性を望んでいましたが、プロジェクトには STARK の証明を満たすのに十分なトランザクションアクティビティがありませんでした。同様に、ユーザーはイーサリアムネットワークの混雑によって引き起こされる予測不可能なガス料金の値上げによって依然として制約を受けています。

そしてシャープがやって来た。

シャープって何？

SHARP (SHARed Prover) は、集約された Cairo プログラムの STARK 証明を生成するために設計された強力なシステムです。 Cairo は汎用コンピューティングプログラミング言語として、単一のプルーフで複数のコードロジックに対応できます。 SHARP はオフチェーンでトランザクションのバッチを処理し、その計算証明をオンチェーンで検証し、すべてのトランザクションのコストを単一のプルーフに償却します。生成された統合 STARK プルーフは、オンチェーンの Solidity 検証コントラクトによって検証され、SHARP がスループットを向上させ、ガスコストを削減し、レイテンシーを最小限に抑えることができます。

たとえば、SHARP は、NFT ミントや Starknet ネットワークオペレーティングシステムを含む、まったく異なるプログラムやロジックからのあらゆる Cairo コードを処理できます。 CairoコードであればSHARPが証明でき、複数のプログラムを1つの証明に集約することができます。 SHARP によってもたらされる効率性は、メインネット上で数千のトランザクションを 1 つのプルーフにバンドルできることを意味します。オンチェーンでプルーフを処理するコストは、バッチ内のすべてのトランザクションにわたって償却されるため、バンドルされるトランザクションが増えるほど、トランザクションあたりのガス料金が安くなります。

このアイデアを例で説明してみましょう。

あなたと姉が、新しい電話、マグカップ、T シャツなど、両親へのプレゼントを買い物しているとします。各ギフトは異なるオンライン小売業者から注文され、異なる日付、異なるサイズとパッケージでそれぞれのご自宅に配送されます。あなたの計画では、各アイテムを梱包して保護者に郵送することになっています。

しかし、郵便局ではジレンマが生じました。小箱も中箱も利用できず、大きいユニバーサル箱のみが残ります。これには 2 つのオプションがあります。

オプション 1: 各商品は個別に梱包され、到着時に発送されます。これにより、1 つのギフトの配達が早くなる可能性がありますが、3 つの別々の荷物を梱包するための追加の作業と、3 つの別々の荷物を送るために郵便局へ 3 回通う必要があります。結果として、このアプローチは時間もコストも節約できません。

オプション 2: すべてをまとめて 1 つの大きな箱に入れて送ります。これは、3 つのクレートではなく 1 つのクレートだけを処理すればよいことを意味します。

この例では、SHARP がオプション 2 であり、リソースの効率的な利用とよりスムーズな時間管理が可能になります。

シャープ

SHARP は StarkWare エコシステム向けに設計されていますが、有効に実行されるカイロプログラムを認証できます。時間とコストを効率的に節約できるため、SHARP は革新的な証明方法を必要とするあらゆる問題に対するソリューションを提供します。

シャープは誕生以来、効率化を繰り返してきました。これらの中で最も強力なものの 1 つは、線形モデルから再帰モデルへの移行です。

再帰的証明を使用する場合、SHARP は、証明を埋めるためにステートメントのバッチを収集してからステートメントのグループ全体のプロセスを開始するのではなく、各ステートメントを到着時に証明します。これは、計算自体よりも速く、計算ステートメントを検証する時間効率の高い方法です。

これは、受信したステートメントを並列処理することで実現され、個々のステートメントをすべて受信した後で結合されたステートメントを証明する必要があるという以前のスケーラビリティの障壁を回避します。現在、SHARP は数千のトランザクションの正当性を証明できるだけでなく、対応する STARK バリデーターを使用して複数の STARK 証明を検証することもできます。これにより、複数の上流の証明の有効性を証明する単一の証明を生成できます。

再帰が強制されると、SHARP は受信したステートメントをただちに認証します。そこから、証明自体を繰り返し、再帰的証明に結合することができます。この再帰的証明プロセスは、最終証明がチェーン上の Solidity 検証コントラクトに送信されるまで継続されます。入れ子モードと同様: Cairo プログラムは上流のプルーフを検証し、次に新しいプルーフを生成し、その有効性は STARK バリデータによって確認されます。

Recursive SHARP では、当初標準サイズの箱を 1 つだけ提供していた比喩的な郵便局の代わりに、特定の品物用に特別に設計されたさまざまなサイズの小さな箱を導入するという画期的なイノベーションを導入しました。箱はそれぞれの特定の商品のサイズに正確に適合するわけではありませんが、この革新的なアプローチにより、商品が到着したときに商品をより小さな箱に梱包できるため、未使用スペースに対する不必要な料金が不要になり、遅延が軽減されます。 3 つのギフトがすべて届くのを待って 1 つの大きな箱に梱包する代わりに、すべてのギフトの準備ができたらすぐに小さな箱に梱包して発送することができます。

次のステップ: 動的レイアウト

私たちのチームは現在、SHARP サービスの次のカスタム機能として動的レイアウトを開発中です。動的レイアウトでは、証明者はそれぞれの特定のロジックに従って必要なリソースを計算し、それに応じてカスタマイズされた証明を生成します。

再び郵便局に例えると、動的レイアウトはカスタムメイドの配送箱の概念に例えることができます。これらのカスタムボックスは各ギフトの形状に完全にフィットするため、必要な正確なサイズの料金のみをお支払いいただき、不必要な料金を回避できます。同様に、動的配置では、各ロジックとそれに必要な固有のコンピューティングリソースのカスタムプルーフを作成し、使用したコンピューティングに対してのみお支払いいただくようにします。カイロコードであればSHARPが正確に証明できます。

私たちのチームは、SHARP の次のリリースでこの適応性と効率の向上を導入したいと考えています。ダイナミックなレイアウトにより、燃料代の大幅な削減を目指します。

STARK ベースの再帰的証明生成の力を最大限に活用することにより、このテクノロジーはイーサリアムネットワークのスケーラビリティと効率を大幅に向上させます。