ویتالیک بوترین، یکی از بنیان‌گذاران اتریوم، پروتکل رمزنگاری جدیدی به نام GKR (مخفف Goldwasser–Kalai–Rothblum) معرفی کرده است که هدف آن افزایش سرعت و مقیاس‌پذیری اثبات‌های دانش صفر (ZK) است.
این پروتکل هزینه محاسبه اثبات‌های دانش صفر را کاهش می‌دهد؛ اثبات‌هایی که پایه بسیاری از راهکارهای حفظ حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری در سراسر اکوسیستم اتریوم هستند.
چگونه GKR اثبات‌ها را بدون تعهدات سنگین سریع‌تر می‌کند
بوترین در یک آموزش جامع در وبلاگ شخصی خود توضیح داده است که GKR چگونه محاسباتی را که شامل بیش از یک لایه داده هستند، مانند هشینگ رمزنگاری یا استنتاج شبکه عصبی، کارآمدتر می‌کند.
به گفته او، سیستم‌های سنتی مانند STARK کاربران را ملزم می‌کنند که به هر مرحله از یک محاسبه متعهد شوند، که این به معنای انجام صدها عملیات هش برای هر بایت داده است. اما GKR این تعهدات میانی را به طور کامل حذف می‌کند و تنها به ورودی و خروجی متعهد می‌شود؛ این کار باعث صرفه‌جویی چشمگیر در زمان و منابع می‌شود.
مکانیزم اصلی این پروتکل از فرآیندی ریاضی به نام sumcheck استفاده می‌کند. این روش به اثبات‌کننده و تأییدکننده اجازه می‌دهد تا محاسبات پیچیده را تنها با بررسی چند نقطه تصادفی، به جای کل مجموعه داده، بررسی کنند.
اگرچه GKR به تنهایی حریم خصوصی ارائه نمی‌دهد، اما می‌توان آن را در سیستم‌های ZK-SNARK یا ZK-STARK موجود قرار داد تا تضمین دانش صفر را فراهم کند. بوترین در آموزش خود نمونه‌ای را نشان داده که در آن GKR توانسته میلیون‌ها تابع هش Poseidon2 را به صورت موازی اثبات کند؛ ساختاری که در عملیات بلاکچین و حتی در بارهای کاری هوش مصنوعی رایج است.
کارایی نظری این پروتکل بسیار بالا توصیف شده است و بوترین تخمین زده که می‌تواند سربار را تا ۱۵ برابر نسبت به STARKهای معمولی کاهش دهد. آزمایش‌های عملی نیز بهبودهایی نزدیک به ۱۰ برابر را نشان داده‌اند؛ به این معنا که سیستم‌های مبتنی بر GKR می‌توانند محاسبات رمزنگاری عظیم را با هزینه و سخت‌افزار بسیار کمتری نسبت به وضعیت فعلی بررسی کنند.
اهمیت GKR برای اتریوم و فراتر از آن
معرفی GKR تنها چند هفته پس از آن صورت گرفته که بوترین پیشرفت تیم Lean Ethereum را که در حال توسعه یک zkVM مینیمال برای مقیاس‌پذیری بلندمدت است، تحسین کرد.
این پروتکل جدید می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر نحوه مقیاس‌پذیری بلاکچین و عملکرد محاسبات رمزنگاری داشته باشد. برای اتریوم، این پروتکل پایه‌ای قوی‌تر برای ZK-rollupها فراهم می‌کند؛ شبکه‌هایی که تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی دسته‌بندی کرده و تنها اثبات‌های کوچکی را به زنجیره اصلی ارسال می‌کنند تا سرعت و هزینه را کاهش دهند.
فراتر از بلاکچین، بوترین اشاره کرده که طراحی GKR برای اثبات‌های یادگیری ماشین نیز مناسب است؛ جایی که مدل‌های بزرگ باید خروجی صحیح خود را بدون افشای داده‌های زیرین اثبات کنند. پژوهشگران هم‌اکنون در حال بررسی کاربرد GKR در استنتاج zk-ML و سیستم‌های اثبات عمومی هستند.
دفاع اخیر بوترین از صف ۴۵ روزه برداشت اتریوم نیز نشان‌دهنده باور او به اولویت امنیت شبکه و اعتماد بلندمدت بر راحتی کوتاه‌مدت است؛ اصلی که در طراحی GKR نیز برای حفظ استحکام و مقیاس‌پذیری رعایت شده است.
منبع: لینک خبر
