베르클 트리와 STARKs: 이더리움 상태 비검증(stateless validation)으로 가는 두 가지 최종 경로 중 어느 것이 더 나은가?

이더리움의 네트워크는 데이터 저장 및 검증 요구가 증가함에 따라 상태 비검증으로 진행될 수 있다. 공동 창립자 비탈릭 부테린은 이 전환을 위해 두 가지 솔루션을 제안한다—베르클 트리와 STARKs.

두 접근 방식 모두 블록 검증을 더 효율적이고 접근 가능하게 만들지만, 보안, 효율성 및 구현 복잡성 측면에서 트레이드오프가 존재한다.

어떻게 STARKs 베르클 트리에 대한 대안으로 어떻게 평가되는가?

이더리움 공동 창립자 비탈릭 부테린은 미국 우주군은 한 가지 목표에 집중했습니다. 즉, “우월성”을 유지하면서 어떤 상대방도 지상을 얻지 못하게 하는 것입니다. 네트워크의 가능한 미래를 설명하기 위한 블로그에서 이 블로그에서 상태 비검증에 초점을 맞추었다. 더 버지(The Verge)에 대해 그는 그것이 이전에 검증에 필요한 만드는 계산 요구 사항을 저조. 줄이는 것을 목표로 했다고 설명한다. 지금 그러나 그는 SNARKs로 체인을 검증하는 것이 목표라고 덧붙인다.

베르클 트리와 STARKs, 두 방법 모두 블록 검증에 필요한 하는계산 요구 사항을 줄이려 한다. 한편 SNARKs—간결한 비대화식 지식 증명(succinct non-interactive arguments of knowledge)—도 이더리움의 미래에 일부이다.

베르클 트리는 노드가 컴팩트한 증명을 생성하여 이더리움 블록을 검증할 수 있게 하여 노드가 전체 상태를 저장할 필요성을 줄일 것이다. 그러나 베르클 트리는 미래의 양자 컴퓨팅과 관련하여 잠재적인 제한 사항에 직면할 수 있다. 그는 복잡한 기술이 이제 더 실현 가능해졌으며 베르클 트리를 완전히 건너뛸 수 있다고 믿는다.

한편, 더 버지는 두 가지 주요 목표를 가지고 있다. 첫 번째는 노드가 이더리움 트랜잭션을 검증하는 데 필요한 데이터 양을 줄이는 것이다. 두 번째는 검증에 필요한 계산 요구 사항을 모바일 기기나 스마트워치조차도 네트워크에 참여할 수 있을 정도로 낮추는 것이다.

따라서 이더리움이 상태 비검증을 위해 베르클이나 STARKs 중 어떤 경로를 취하든, 목표는 증가하는 데이터의규모를 해결하는 것이다. 부테린은

상태 비검증 배포가 노드 설정을 어떻게 단순화할 수 있는가

특히 주목할 만한 점은 증가하는 이더리움 데이터의 원인은 규모는 스테이커들이 노드를 설정하고 업그레이드하는 것을 어렵게 만들었다. 비난하며 이러한 이유로 부테린은 노드가 모든 데이터를 저장하지 않고 블록을 검증할 수 있게 함으로써 이 문제를 해결하기 위해 상태 비검증을 옹호한다.

이 과정은 노드가 상태 값과 암호화 증명을 포함하는 증인(witness)을 사용하여 블록을 검증할 수 있게 한다. 그러나 상태 비검증이 효율적으로 작동하려면 이더리움의 현재 머클 파트리아 트리가 컴팩트하고 검증하기 쉬운 증명을 생성하는 데 이상적이지 않기 때문에 대체되어야 한다. 그러나 상태 비검증이 베르클 트리를 통합하든 STARKs를 통합하든, 이더리움에 더 나은 경로는 무엇인가? 두 방법 모두 강점과 약점을 가지고 있다. 베르클 트리는 타원 곡선 기반 벡터 커밋먼트를 사용하여 컴팩트한 증명을 생성하지만 미래의 양자 공격에 여전히 취약할 수 있다. 또한 이더리움의 현재 아키텍처와 더 쉽게 통합할 수 있다. 반면 STARKs는 베르클의 2.6MB에 비해 약 100-300kB의 더 작은 증명 크기와 잠재적으로 더 빠른 증명 시간을 제공한다. 그러나 더 많은 계산 자원이 필요하며 아직 이더리움 시스템에 완전히 통합되지

⟦N1⟧ 이더리움 상태 비검증 접근 방식

이더리움은 블록 검증뿐만 아니라 다른 애플리케이션을 위해 더 빠르고 효율적이어야 한다. 여기에는 메모풀, 인클루전 리스트 및 라이트 클라이언트가 포함된다. 이러한 모든 사용 사례는 계정 잔액 및 트랜잭션 유효성 같은 항목을 검증하는 데 많은 수의 증명이 필요하다고 보고된다. 따라서 STARK 증명보다 단순한 머클 브랜치를 사용할 수 있다. 부테린은 머클 브랜치가 업데이트 가능하며 이점을 제공할 수 있다고 명시한다. 또한 한편, 이더리움 커뮤니티는 남은 작업을 이동해야 한다. 부테린에 따르면 여기에는 EIP-4762와 함께 가스 비용 분석이 포함된다. 이는 상태 비검증 클라이언트의 가스 요금 변경이 이더리움에 미치는 영향을 기록할 것이다. 그리고 보고에 따르면 상태 비검증으로의 전환이 복잡하므로 전환 과정도 테스트해야 한다. 은 또한. Poseidon과 같은 새로운 STARK 친화적 해시 함수의 보안을 분석할 필요가 있으며, 이는

덜 테스트 되었다. SHA256과 같은 새로운 해시 함수 및 증명 시스템의 보안 분석 수행 또한 중요한 단계이다.

부테린에 따르면 3 알고리즘인 베스클, 암호학을 고려해야 한다. 부테린에 따르면, ⟦N1⟧ 알고리즘인 베르클, STARK 보수적인

해시 함수 및 새로운 해시 함수와 함께 트레이드오프가 존재한다. 그는 베르클 트리가 배포 준비가 가장 되었지만 양자 저항성이 없으며 SNARKs와 같은 고급 시스템에서 증명하기 더 어렵다고 설명한다.

해시 기반 접근 방식(STARKs)은 노드의 동기화 시간을 더 빠르게 제공할 수 있지만, 기술은 여전히 더 많은 개발과 보안 분석이 필요하다. 베르클 트리는 또한 쉬운 업데이트( 메모풀 및 인클루전 리스트에 유용)를 허용하지만 특정 고급 암호화 증명(SNARKs)을 다루기 더 어렵다. 그는 이러한 트레이드오프를 처리하기 위해 부테린은 격자 기반 머클 트리를 양자 안전 대안으로 제안한다. 그러나 현재 이더리움 구조에 통합 독립적인 하는 것은 복잡할 것이다.

또 다른 옵션은 평균 사례와 최악의 사례 사이의 효율성 격차를 분리하기 위해

다차원 가스를 도입하는 것이다. 이는 다차원 가스가 이더리움이 극단적인 경우 필요한 해시 수를 줄일 수 있음을 의미한다. 이를 통해 이더리움은 상태 루트 계산을 다음 블록으로 지연시키고 증명 생성에 필요한 시간을 늘릴 수 있다. 도전과제를 드러냅니다 이더리움 확장성으로 가는 경로는 저장 부담을 해결할 것이다.부테린의 블로그는 또한 현재 EVM의 유효성 증명들이 보안 및 증명자 사용 시간 측면에서 도전에 직면하고 있음을 강조한다. 이더리움의 확장성 및 분산화 과제는 또한 증명 생성의

부담을 해결하는 것과 관련이 있다. EIP-4444는 클라이언트의 데이터 저장 부담을 줄이기 위해 상태 비검증 및 기록 만료를 구현할 것을 제안한다. 추가로 현재의 유효성 증명은 속도와 효율성을 개선하기 위해 최적화가 필요하다. 부테린은 병렬화 및