执着于诚信和远大理想

扩展区块链不仅仅是金钱、交易和 NFT。 这是关于一个崇高的理想：诚信。 埃利·本·萨森, 联合创始人兼总裁 StarkWare 解释说。

我们越来越相信，区块链将成为金融交易的基石。 在我的公司 StarkWare Industries 最近委托进行的一项民意调查中，约 53% 的美国受访者同意“加密货币将成为金融的未来”。 70 至 25 岁年龄段的这一数字几乎为 34%。

但区块链无法满足需求，这意味着它们速度慢，而且价格高 煤气费. 我们正在达到这些去中心化网络可以处理多少的上限。 解决方案是减少区块链的计算机或“节点”需要为每笔交易执行的工作量。

如果我们在区块链的一些创始价值上妥协，那真的很容易做到。 然而，如果我们紧紧抓住它们，那就非常困难了。

代数登上头条

上周对我来说是超现实的。 几年前我与其他计算机科学家进行的代数研究突然成为 8 亿美元业务的基础，这是最大的“第 2 层”扩展解决方案 以太币. StarkWare一家只有 80 人的公司，刚刚在 D 轮投资中获得了这个估值。 当人们问我对这个数字的反应时，他们对我的反应感到困惑。 “我们希望你谈论加密货币，但你却陷入了哲学，”一位朋友笑着说。

我说了下面的话来引起这种反应。 伟大的 CS Lewis 说过，诚信就是“做正确的事，即使没有人在看”。 想象一下，如果世界按照这个原则运作！ 它的规模很小——在区块链上，每个节点都在监视一切。

在过去的五年里，我一直在与我的大学老朋友 Uri Kolodny、StarkWare 的首席执行官和一个才华横溢的团队合作，以使区块链能够以足够大的规模做到这一点，让全世界都可以使用它。 这不仅仅是启用交易； 这是关于提供诚信。 这就是为什么刘易斯的名言已成为我公司的非官方座右铭。

不同的扩展路径

有多种创建比例的选项。 在进一步研究我和其他人采用的基于代数的方法之前，让我们先考虑其中的几个。

一种是通过将流量转移到许多称为侧链的连接网络来减轻像以太坊这样成熟区块链的节点的一些压力。 这在原则上是一个有吸引力的想法，但在实践中，一些有价值的东西会丢失。

一旦你离开以太坊进入侧链，你也退出了它的健壮性 保安 外围，由大量节点监督。 每个侧链都决定并执行自己的安全协议，不可避免地受到比以太坊更少的节点监督——相当于一个监管不足的社区。 

区块链扩容：芯片

另一个看似有吸引力的解决方案有一个重大的安全缺陷。 正如一些公司和学者所提议的那样，称为 TEE（可信执行环境）的芯片可以外包目前由区块链执行的大部分计算。 这样的芯片可以吐出一个写入链的签名密钥，简明地证明在芯片上完成的所有计算，在区块链之外，都已正确执行。

然而，正如一长串违规行为所证明的那样，即使是最安全的芯片也有被黑客入侵的风险。 其中包括 66 年英飞凌“无法破解”的 SLE2010 CL PE 芯片的弱点，以及 2020 年发现的英特尔软件防护扩展中的缺陷，据称该扩展创建了飞地，其内容不应该在飞地之外可读。

回到我的开场白，我们迫切需要减少我们对区块链节点的每笔交易造成的负担，以使加密成为主流。 但正如我们开始看到的那样，用善意铺成的道路可能会导致地狱。

我觉得我们对将把他们的钱、其他资产、数据等委托给区块链的数十亿人负有一项压倒性的义务。 它是使用最客观和无争议的真理定义来衡量的——由数学给出。 我想要一个现实，即你不能欺骗系统，就像你不能与 1+1=2 的数学事实争论一样。

使用数学来衡量

谈论证明听起来很抽象，所以让我们更具体一些。 它们是旨在让任何观察它们的人相信计算是以正确方式完成的协议，即使没有人在看。 这很像几何证明让我们相信两个三角形是相同的。 但是，与我们在高中使用的证明形成鲜明对比的是，我们的证明很容易被计算机检查。 事实上，使用与直接在以太坊上铸造单个 NFT 相同的计算量，基于证明的技术铸造了数以万计。

我们正经历着数学证明系统的寒武纪大爆发，SNARKs、BulletProofs、PLONKs 和 Halos 正在区块链上进行测试和部署。 我共同发明的系统 STARK 要求证明者提交一份证明，该证明是所执行计算的注释日志，以证明许多交易的完整性。

一个精简的软件，验证者，现在检查计算是否有效，但不需要重复证明者进行的计算，也不需要读取提交的日志。 相反，验证者对来自该日志的条目进行随机抽样，这些样本中的数字模式提供了确定计算完整性所需的所有信息。

区块链扩展：有效计算

如果计算是有效的，并且只有当它有效时，验证者才会认为证明是合法的，并同意接受区块链的交易。 在将其添加到区块链之前，可以将数十万笔交易“汇总”成一个 80 KB 的证明——远远小于智能手机照片的大小。

没有可以被黑客入侵的硬件，只有经过同行评审和公开审查的数学及其在公开可用的软件代码中的实现。 仅此软件即可验证证明，并且它是唯一需要通过简单的方式大规模实施完整性的方法。

明天的区块链

毫无疑问，区块链将变得更加普遍。 但是关于它明天的样子还有一个很大的问题。 能否很好地反映创始愿景？ 还是会为了成为主流而做出巨大的妥协？

我的信念是，我们可以坚持我们原来的枪，并有规模。 或者就像我喜欢说的那样，我们可以拥有我们的加密货币 蛋糕 并吃掉它。

更重要的是，建立一个基于数学的扩展系统，你不仅可以让它在今天变得超级安全，而且还可以在明天变得超级安全。 因为计算机将会进步，甚至可能进化到利用量子现象来破坏许多流行的加密方案。 像 STARK 这样的优质密码系统将具有持久的有效性，就像 Pi 将保持不变（仅引用前 10 位数字）3.1415926535。 他们有能力在今天以及为子孙后代提供诚信。

关于作者

埃利·本·萨森 是 STARK、FRI 和 Zerocash 协议以及 ZCash 公司。 多年来，他在普林斯顿大学、哈佛大学和麻省理工学院的高级研究所担任研究职位，最近担任以色列理工学院计算机科学教授。 他离开了这个职位，共同创立了 StarkWare。 如今，他作为总裁与联合创始人兼首席执行官 Uri Kolodny 一起领导公司。  

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