دالة هاش متوافقة مع STARK

ما هي دالة الهاش المتوافقة مع STARK؟

دالة الهاش المتوافقة مع STARK هي دالة هاش تشفيرية مصممة لتعمل بكفاءة داخل أنظمة إثبات STARK وبيئات إثباتات المعرفة الصفرية الجبرية الأخرى.

في الكريبتو، تُستخدم دوال الهاش لضغط البيانات إلى مخرجات ثابتة الحجم، وبناء أشجار Merkle، وإنشاء الالتزامات، واشتقاق المعرّفات، والتحقق من السلامة، ودعم العديد من مهام أمان البلوكشين.

تؤدي دالة الهاش المتوافقة مع STARK المهمة العامة نفسها التي تؤديها دالة الهاش العادية، لكنها مصممة للعمل بكفاءة على الحقول المنتهية والقيود متعددة الحدود.

وهذا مهم لأن إثباتات STARK تمثل العمليات الحسابية عبر بيانات جبرية يجب على المُثبت إثباتها وعلى المتحقق فحصها.

إذا كان من الصعب التعبير عن دالة هاش كقيود جبرية بسيطة، فإن إثبات عدد كبير من عمليات الهاش يصبح بطيئًا ومكلفًا.

تتميز دوال الهاش التقليدية مثل SHA-256 وKeccak بأداء ممتاز في البرامج العادية وإجماع البلوكشين، لكنها قد تكون مكلفة داخل كثير من دوائر إثباتات المعرفة الصفرية أو عمليات التحويل إلى تمثيل حسابي في STARK.

لذلك، تُحسَّن دالة الهاش المتوافقة مع STARK لتوليد الإثباتات، وليس لأداء وحدة المعالجة المركزية فقط.

تصف صفحة تقنية STARK الرسمية من StarkWare إثباتات STARK بأنها إثباتات لا يمكن إنشاؤها إلا بواسطة مُثبت خارج السلسلة نفّذ العملية الحسابية بالفعل باستخدام المدخلات المساعدة اللازمة.

وبما أن إثبات العمليات الحسابية هو التكلفة الرئيسية، يجب اختيار دالة الهاش المستخدمة داخل تلك العملية بعناية.

ببساطة، دالة الهاش المتوافقة مع STARK هي دالة هاش أسهل وأقل تكلفة وأسرع في الإثبات داخل أنظمة البلوكشين القائمة على STARK.

لماذا تهم دوال الهاش المتوافقة مع STARK؟

تكتسب دوال الهاش المتوافقة مع STARK أهميتها لأن أنظمة المعرفة الصفرية تحتاج غالبًا إلى تنفيذ الهاش على كميات هائلة من البيانات.

قد يقوم Rollup بعمل هاش لبيانات المعاملات، وتحديثات الحسابات، والتزامات الحالة، ومسارات Merkle، والرسائل، ومدخلات الإثبات.

وقد يقوم بروتوكول خصوصية بعمل هاش للملاحظات، وnullifiers، والالتزامات، والأسرار، وأوراق شجرة Merkle.

وقد تقوم طبقة تنفيذ البلوكشين بعمل هاش لحقول المعاملات، واستدعاءات العقود، ومفاتيح التخزين، وبيانات الحسابات.

إذا تطلبت كل عملية هاش قيودًا جبرية كثيرة، يصبح الإثبات أثقل.

وقد يؤدي الإثبات الأثقل إلى زيادة وقت المُثبت، واستخدام الذاكرة، والتكلفة، وزمن انتظار المستخدم.

تشير ورقة Poseidon hash إلى أن Poseidon صُممت لأنظمة إثباتات المعرفة الصفرية، ويمكنها استخدام قيود أقل بكثير لكل بت من الرسالة مقارنةً بـ Pedersen hash ضمن الإعدادات التي حللها المؤلفون.

ويُعد هذا النوع من تحسين الكفاءة مهمًا لأن الهاش يتكرر غالبًا آلافًا أو ملايين المرات في التطبيقات كثيفة الإثباتات.

بالنسبة لمستخدمي الكريبتو، يمكن أن يعني اختيار دالة هاش أفضل بصورة غير مباشرة معاملات أرخص، وتوليد إثباتات أسرع، وتكاليف بنية تحتية أقل، وتطبيقات أكثر قابلية للتوسع.

أما للمطورين، فيُعد الهاش المتوافق مع STARK أحد أهم خيارات التصميم في بنية تطبيقات ZK.

ماذا يعني STARK؟

يرمز STARK إلى Scalable Transparent Argument of Knowledge.

يتيح إثبات STARK للمُثبت إظهار أن عملية حسابية نُفذت بصورة صحيحة دون أن يضطر المتحقق إلى إعادة تنفيذ العملية كاملة.

تشير كلمة scalable إلى هدف إثبات العمليات الحسابية الكبيرة بكفاءة.

وتعني كلمة transparent أن نظام الإثبات لا يعتمد على مراسم إعداد موثوقة بالطريقة نفسها التي تعتمدها بعض أنظمة الإثبات الأخرى.

وتعني كلمة argument أن النظام يوفر ضمانًا تشفيريًا قويًا وفق الافتراضات المحددة.

وتعني عبارة of knowledge أن المُثبت يُظهر معرفته ببيانات أو عملية حسابية تستوفي البيان.

في أنظمة البلوكشين، تُستخدم STARKs غالبًا في Rollups الصلاحية، والحوسبة القابلة للتحقق، وأنظمة الخصوصية، والتنفيذ القابل للتوسع.

يصف موقع Starknet الرسمي Starknet بأنه Rollup صلاحية يستخدم تقنية STARK للتحقق من معاملات خارج السلسلة باستخدام التشفير.

تظهر دوال الهاش باستمرار داخل هذه الأنظمة لأن الالتزامات وأشجار Merkle من اللبنات الأساسية فيها.

لذلك، ليست دوال الهاش المتوافقة مع STARK تفصيلًا تقنيًا صغيرًا، بل جزءًا أساسيًا من هندسة الإثباتات القابلة للتوسع.

كيف تعمل دالة الهاش المتوافقة مع STARK؟

تعمل دالة الهاش المتوافقة مع STARK عادةً على حقل منتهٍ بدلًا من التعامل مع البيانات كبايتات وعمليات بتية فقط.

الحقل المنتهٍ هو مجموعة رياضية تعمل فيها عمليات الجمع والطرح والضرب والقسمة وفق قواعد الحساب المعياري.

تُبنى أنظمة إثبات STARK طبيعيًا حول الحقول المنتهية والقيود متعددة الحدود.

قد يكون إثبات دالة هاش تستخدم جمع الحقول وضربها والأسس البسيطة والطبقات الخطية أسهل من إثبات دالة هاش قائمة على تدوير البتات والمنطق البولياني والعمليات على مستوى البايت.

تستخدم العديد من دوال الهاش المتوافقة مع STARK تصميمًا قائمًا على التبديل.

تُحوّل دالة الهاش القائمة على التبديل حالةً ما مرارًا عبر جولات من العمليات غير الخطية والخطية.

توفر الطبقة غير الخطية حماية من الهجمات الجبرية والتفاضلية.

وتنشر الطبقة الخطية التغييرات عبر الحالة الداخلية.

ويُؤخذ الناتج النهائي من جزء من الحالة المحولة.

يهدف التصميم إلى الحفاظ على قوة الهاش التشفيرية مع جعل التعبير عن كل جولة في نظام الإثبات منخفض التكلفة.

دالة هاش متوافقة مع STARK مقابل دالة هاش عادية

تُحسَّن دالة الهاش العادية عادةً لسرعة البرامج والأجهزة والتحليل الأمني والتوافق الواسع.

أما دالة الهاش المتوافقة مع STARK فتُحسَّن لتوليد الإثباتات بكفاءة داخل أنظمة الإثبات الجبرية.

SHA-256 دالة هاش قوية وشائعة الاستخدام، لكن عملياتها البتية قد تكون مكلفة التمثيل في العديد من الدوائر الحسابية.

ويُستخدم Keccak على نطاق واسع في أنظمة البلوكشين، لكن تبديله على مستوى البتات قد يكون مكلفًا أيضًا في أنظمة الإثبات التي تفضل حساب الحقول.

تتجنب دالة الهاش المتوافقة مع STARK كثيرًا من هذه العمليات البتية المكلفة.

وتستخدم عمليات تتوافق مع الحقل الأصلي لنظام الإثبات.

وهذا لا يعني أن دوال الهاش العادية سيئة.

بل يعني أنها صُممت لبيئات مختلفة.

بالنسبة للتوقيعات العادية على البلوكشين، أو معرّفات المعاملات، أو التوافق مع البروتوكولات القائمة، قد تظل دالة الهاش التقليدية مطلوبة.

أما لدوائر ZK الداخلية، وأشجار Merkle، والالتزامات الأصلية للإثبات، فقد تكون دالة الهاش المتوافقة مع STARK أكثر كفاءة بكثير.

دالة هاش متوافقة مع STARK مقابل دالة هاش متوافقة مع ZK

دالة الهاش المتوافقة مع STARK هي نوع من دوال الهاش المتوافقة مع ZK.

ودالة الهاش المتوافقة مع ZK هي الفئة الأوسع من دوال الهاش المصممة لأنظمة إثباتات المعرفة الصفرية.

تركز دالة الهاش المتوافقة مع STARK على الكفاءة في التمثيل الحسابي بأسلوب STARK، مثل AIR أو أنظمة القيود متعددة الحدود ذات الصلة.

تُصمم بعض دوال الهاش لدوائر SNARK، أو دوائر STARK، أو أنظمة بأسلوب PLONK، أو R1CS، أو عدة أنظمة إثبات معًا.

يعتمد أفضل اختيار لدالة الهاش على نظام الإثبات، والحقل المنتهٍ، ولغة الدوائر، ومستوى الأمان، وتكلفة الإثبات، وبيئة التنفيذ.

قد لا تكون دالة الهاش الفعالة في نظام إثبات معين الأفضل في نظام آخر.

على سبيل المثال، قد لا تكون دالة هاش محسّنة لـ SNARK بحقل أولي مثالية لـ STARK بحقل ثنائي.

لذلك ينبغي للمطورين عدم التعامل مع عبارة «متوافقة مع ZK» باعتبارها وصفًا عالميًا.

والسؤال الأدق هو ما إذا كانت دالة الهاش فعالة وآمنة لنظام الإثبات المحدد المستخدم.

دالة الهاش المتوافقة مع STARK متوافقة مع ZK بطريقة خاصة بـ STARK.

لماذا قد يكون SHA-256 وKeccak مكلفين في STARKs؟

لم تُصمم SHA-256 وKeccak أساسًا لأنظمة الإثبات الجبرية.

تستخدم SHA-256 العديد من العمليات البتية، بما في ذلك التدويرات والإزاحات وXOR والدوال البوليانية.

ويستخدم Keccak كذلك عمليات على مستوى البتات داخل تبديل الإسفنج الخاص به.

تكون هذه العمليات فعالة على الحواسيب العادية لأن المعالجات تتعامل طبيعيًا مع البتات والبايتات.

لكن مُثبتات STARK غالبًا ما تعمل بعناصر الحقل والقيود متعددة الحدود.

وقد يتطلب تمثيل كل عملية بتية ضمن قيود الحقل خطوات إضافية كثيرة.

تزيد هذه الخطوات الإضافية عمل المُثبت وتعقيد نظام الإثبات.

لذلك تحاول دوال الهاش المتوافقة مع STARK استخدام عمليات جبرية تلائم نظام الإثبات مباشرةً.

في بعض الحالات، تظل دوال الهاش التقليدية مطلوبة للتوافق مع السلاسل أو الجسور أو تنسيقات العناوين القائمة.

لكن في كثير من مسارات عمل الإثبات الداخلية، قد تكون دالة الهاش المتوافقة مع STARK خيارًا هندسيًا أفضل.

Poseidon Hash

تُعد Poseidon من أكثر دوال الهاش المتوافقة مع ZK تداولًا في النقاشات.

صُممت للعمل بكفاءة على الحقول المنتهية وتقليل عدد القيود المطلوبة في أنظمة الإثبات.

تصف صفحة عرض USENIX Security الخاصة بـ Poseidon Poseidon بأنها دالة هاش تعمل أصليًا مع كائنات الحقول المنتهية ومصممة لأنظمة إثباتات المعرفة الصفرية.

تستخدم Poseidon بنية شبيهة بالإسفنج قائمة على تبديل جبري.

وتطبق عمليات S-box غير خطية وطبقات مزج خطية على امتداد عدة جولات.

وتتمثل ميزتها الرئيسية في أنها قد تكون أقل تكلفة بكثير في الإثبات من دوال الهاش التقليدية الموجهة للبايتات في العديد من بيئات ZK.

تُستخدم Poseidon غالبًا لأشجار Merkle، والالتزامات، وnullifiers، والهاش الداخلي في التطبيقات كثيفة الإثباتات.

في سياقات Starknet وCairo، تكتسب Poseidon أهمية لأنها موصى بها للعديد من برامج Cairo لكفاءتها في الإثبات.

تقول فقرة كتاب Cairo حول العمل مع دوال الهاش إن Poseidon أقل تكلفة وأسرع من Pedersen عند العمل مع أنظمة إثبات STARK، وهي الآن دالة الهاش الموصى بها لبرامج Cairo.

وهذا يجعل Poseidon مثالًا محوريًا على دالة هاش متوافقة مع STARK في تطوير البلوكشين العملي.

Pedersen Hash

تُعد Pedersen hash دالة هاش مهمة أخرى في تاريخ STARK وStarknet.

يعتمد Pedersen hashing على عمليات المنحنى الإهليلجي، وقد استُخدم في العديد من الأنظمة التشفيرية.

تسرد وثائق التشفير الخاصة بـ Starknet دالة Pedersen hash كواحدة من دوال الهاش المستخدمة في مواصفات Starknet.

استخدمت Starknet تاريخيًا Pedersen hash في مواضع مهمة، بما في ذلك سلوك تعيين التخزين القديم ومكونات النظام الأقدم.

يوضح كتاب Cairo الرسمي أن Pedersen كانت أول دالة هاش استُخدمت على Starknet، ولا تزال مستخدمة في بعض سياقات التخزين القديمة.

قد تكون Pedersen آمنة ومفيدة، لكنها قد تكون أقل كفاءة من Poseidon لأعباء عمل إثبات STARK الكثيرة.

لذلك يفضل تطوير Cairo الأحدث غالبًا Poseidon عندما لا يفرض التوافق استخدام Pedersen.

تبقى Pedersen مهمة لأن العقود والعناوين ومخططات التخزين القديمة قد تعتمد عليها.

يحتاج المطورون إلى معرفة دالة الهاش المتوقعة في كل سياق.

قد يؤدي استخدام دالة هاش خاطئة إلى عناوين غير صحيحة، أو عمليات بحث تخزين معطلة، أو توقيعات غير صالحة، أو إثباتات فاشلة.

Rescue Hash

Rescue تصميم هاش آخر مبني للاستخدام الفعال في أنظمة الإثبات الجبرية.

مثل Poseidon، صُممت Rescue حول عمليات الحقول المنتهية بدلًا من المنطق على مستوى البتات.

تستخدم دوال هاش بأسلوب Rescue تبديلات جبرية بطبقات غير خطية ومزج خطي مختارين بعناية.

والهدف هو توفير أمان تشفيري قوي مع إبقاء عدد قيود الإثبات منخفضًا.

تُناقش Rescue غالبًا ضمن عائلة دوال الهاش الموجهة للتمثيل الحسابي نفسها التي تضم Poseidon وGriffin وAnemoi وغيرها من التصاميم الحديثة المتوافقة مع ZK.

وقد تكون مناسبة في بعض أنظمة الإثبات بحسب التنفيذ والمعلمات وافتراضات الأمان.

لكن كون دالة الهاش متوافقة مع STARK لا يعني تلقائيًا وجوب استخدامها في كل مكان.

ينبغي للمطورين التحقق من توفر تطبيقات ناضجة ومعلمات خضعت للتدقيق ودعم من المنظومة وممارسات واضحة لفصل النطاقات.

أصبحت Poseidon شائعة بصورة خاصة في العديد من منظومات ZK، لكن Rescue تظل مهمة ضمن مساحة التصميم الأوسع.

ويُظهر وجود عدة دوال هاش متوافقة مع STARK أن هذا المجال لا يزال يتطور بنشاط.

دوال الهاش في Starknet

تستخدم Starknet عدة دوال هاش لاحتياجات بروتوكولية وتطبيقية مختلفة.

تصف وثائق التشفير الرسمية لـ Starknet، Starknet Keccak وPedersen hash وPoseidon hash بأنها دوال هاش مستخدمة في مواصفات Starknet.

Starknet Keccak نسخة خاصة بـ Starknet من Keccak تربط المخرجات بحقل STARK.

استخدمت Pedersen في السياقات القديمة ولا تزال جزءًا من بعض سلوكيات Starknet.

تُستخدم Poseidon في حسابات هاش المعاملات الأحدث، ويوصى بها في العديد من سياقات برمجة Cairo.

يوضح مرجع حقول معاملات Starknet وحسابات الهاش أن هاشات معاملات v3 تُحسب باستخدام Poseidon على عناصر المعاملة.

وهذا مهم لأن اختيار دالة الهاش ليس نظريًا فقط.

فهو يؤثر مباشرةً في معرّفات المعاملات، ومفاتيح التخزين، والتوقيعات، وسلوك العقود، وأداء الإثبات.

يجب على المطور الذي يبني على Starknet اتباع دالة الهاش التي يتطلبها مكون البروتوكول المحدد.

لا يحتاج المستخدم إلى معرفة كل التفاصيل، لكن ينبغي أن يفهم أن دوال الهاش المختلفة قد تؤدي أدوارًا مختلفة في المنظومة نفسها.

الحقول المنتهية

الحقول المنتهية هي البيئة الرياضية للعديد من دوال الهاش المتوافقة مع STARK.

يحتوي الحقل المنتهٍ على عدد محدود من العناصر ويدعم عمليات حسابية تبقى ضمن الحقل.

تستخدم أنظمة إثبات STARK الحقول المنتهية لأن هويات متعددات الحدود ومجالات التقييم والقيود الجبرية يمكن التعبير عنها طبيعيًا عليها.

تعمل دالة الهاش المتوافقة مع STARK جيدًا عندما تكون عملياتها الداخلية جمع الحقول وضربها والأسس والمزج بأسلوب المصفوفات.

يمكن تمثيل هذه العمليات بصورة مباشرة أكثر في نظام الإثبات مقارنة بالعمليات البتية.

وهذا أحد أسباب كفاءة دوال الهاش الأصلية للحقول غالبًا في إثباتات ZK.

ومع ذلك، يثير تصميم الحقول المنتهية أيضًا أسئلة تتعلق بالمعلمات.

يجب أن تكون دالة الهاش آمنة على الحقل المختار.

كما يجب اختيار أس S-box وثوابت الجولات وعرض الحالة وعدد الجولات بعناية.

دالة الهاش المتوافقة مع STARK ليست مجرد «هاش باستخدام الرياضيات»، بل تصميم تشفيري مضبوط لبيئة جبرية محددة.

التمثيل الحسابي

التمثيل الحسابي هو عملية تحويل العمليات الحسابية إلى قيود جبرية يمكن لنظام الإثبات إثباتها.

في STARK، قد تُمثل العملية الحسابية كتتبع تنفيذ ويجري التحقق منها عبر قيود متعددة الحدود.

تكون دالة الهاش ملائمة للتمثيل الحسابي عندما يمكن التعبير عنها بعدد قليل نسبيًا من القيود البسيطة.

وهذا هو السبب الرئيسي لوجود دوال الهاش المتوافقة مع STARK.

إذا تطلبت دالة الهاش قيودًا كثيرة لكل جولة أو لكل بت إدخال، يصبح كل مسار Merkle وكل التزام مكلفًا.

أما إذا استخدمت دالة الهاش عمليات أصلية للحقول، فقد يصبح التمثيل الحسابي أصغر بكثير.

ويمكن للتمثيل الحسابي الأصغر تقليل وقت المُثبت واستخدام الذاكرة وتكلفة توليد الإثباتات.

كما يمكن أن يساعد التطبيقات على استخدام أشجار Merkle أعمق أو دفعات أكبر.

يساعد فهم التمثيل الحسابي المطورين على إدراك سبب عدم كون أفضل دالة هاش للبرامج العادية بالضرورة الأفضل داخل الإثبات.

أفضل دالة هاش متوافقة مع STARK هي التي تلائم البنية الجبرية لنظام الإثبات مع الحفاظ على الأمان التشفيري.

أشجار Merkle ودوال الهاش المتوافقة مع STARK

تُعد أشجار Merkle من أكثر المواضع شيوعًا لاستخدام دوال الهاش المتوافقة مع STARK.

تقوم شجرة Merkle بعمل هاش للبيانات لتشكيل أوراق، ثم تعمل هاش لأزواج أو مجموعات العقد مرارًا حتى إنتاج جذر واحد.

تُستخدم جذور Merkle لالتزامات الحالة، وإثباتات الإدراج، ودفعات Rollup، وملاحظات الخصوصية، وقوائم الإيردروب، والعديد من مسارات عمل الكريبتو الأخرى.

إذا كان على نظام الإثبات التحقق من مسار Merkle، فقد يحتاج إلى إثبات عمليات هاش كثيرة.

قد تتطلب شجرة Merkle عميقة عشرات حسابات الهاش لإثبات واحد.

وقد يتحقق Rollup أو نظام خصوصية من العديد من مسارات Merkle في دفعة واحدة.

وهذا يجعل دالة الهاش عنصرًا رئيسيًا في التكلفة.

يمكن لاستخدام دالة هاش متوافقة مع STARK أن يجعل التحقق من إثباتات Merkle داخل STARKs أقل تكلفة بكثير.

ويمكن أن يدعم ذلك أشجار حالة أكبر وإثباتًا أسرع وتكاليف تطبيقات أقل.

بالنسبة لأنظمة ZK، تكون شجرة Merkle عملية بقدر عملية دالة الهاش الموجودة بداخلها.

الالتزامات وNullifiers

تستخدم أنظمة الكريبتو التي تركز على الخصوصية غالبًا الالتزامات وnullifiers.

يخفي الالتزام قيمة سرية مع استمرار ربط المستخدم بهذه القيمة.

ويمنع nullifier الإنفاق المزدوج بكشف علامة فريدة عند إنفاق ملاحظة خاصة.

تعتمد الالتزامات وnullifiers غالبًا على دوال الهاش.

إذا أُثبتت عمليات الهاش تلك داخل STARK، يمكن لدالة هاش متوافقة مع STARK أن تخفض تكلفة الإثبات.

على سبيل المثال، قد يثبت مستخدم أنه يعرف ملاحظة سرية يقع التزامها داخل شجرة Merkle دون كشف الملاحظة نفسها.

وقد يحتاج الإثبات إلى عمل هاش للملاحظة، وحساب nullifier، والتحقق من مسار Merkle.

يمكن أن تتضمن كل واحدة من هذه الخطوات عمليات هاش.

وقد تجعل دالة هاش أصلية للإثبات المعاملة الخاصة أكثر كفاءة.

ولهذا، تكتسب دوال الهاش المتوافقة مع STARK أهمية ليس للتوسع فقط، بل لتطبيقات الخصوصية العملية أيضًا.

فصل النطاقات

يعني فصل النطاقات استخدام تسميات أو بادئات أو ثوابت أو هياكل إدخال مختلفة لكي يمكن استخدام دالة الهاش نفسها بأمان في سياقات مختلفة.

وهذا مهم لأن هاش عقدة شجرة Merkle لا ينبغي أن يتصادم في المعنى عن طريق الخطأ مع هاش معاملة أو nullifier أو رسالة توقيع أو مفتاح تخزين.

يساعد فصل النطاقات على منع الالتباس بين البروتوكولات.

بالنسبة لدوال الهاش المتوافقة مع STARK، يمكن بناء فصل النطاقات عبر البادئات أو الثوابت أو سعة الإسفنج أو الترميزات ذات الأنواع أو القواعد الخاصة بالبروتوكول.

ينبغي للمطورين عدم جمع عناصر الحقل ببساطة دون فهم الترميز المتوقع.

قد يؤدي الترميز الغامض إلى تصادمات على مستوى التطبيق حتى لو كانت دالة الهاش نفسها قوية.

على سبيل المثال، لا ينبغي الخلط بين عمل هاش لقيمتين كزوج وعمل هاش لقائمة أطول واحدة.

يجعل فصل النطاقات الجيد أنظمة الإثبات أكثر أمانًا وأسهل تدقيقًا.

توفر دالة الهاش القوة التشفيرية، لكن على البروتوكول استخدامها بشكل صحيح.

تأتي العديد من أخطاء ZK من ترميز بيانات سيئ لا من بدائية هاش معطلة.

متطلبات الأمان

تظل دالة الهاش المتوافقة مع STARK بحاجة إلى خصائص الأمان التشفيرية العادية.

ينبغي أن تقاوم هجمات الصورة الأولية، حيث يحاول المهاجم العثور على إدخال يطابق مخرجًا معروفًا.

وينبغي أن تقاوم هجمات الصورة الأولية الثانية، حيث يحاول المهاجم العثور على إدخال آخر له المخرج نفسه لإدخال معروف.

وينبغي أن تقاوم هجمات التصادم، حيث يحاول المهاجم العثور على أي إدخالين مختلفين لهما المخرج نفسه.

كما ينبغي أن تقاوم الهجمات الجبرية التي قد تكون أكثر صلة بتصاميم الهاش القائمة على الحقول.

الكفاءة وحدها لا تكفي.

دالة الهاش الرخيصة في الإثبات لكنها ضعيفة أمام التحليل التشفيري خطيرة.

يعتمد الأمان على عدد الجولات واختيار S-box وحجم الحقل وتوليد المعلمات وصحة التنفيذ وفصل النطاقات.

ينبغي للمطورين استخدام معلمات خضعت لمراجعة جيدة وتجنب ابتكار إعدادات هاش مخصصة من دون مراجعة خبراء.

في التشفير، يمكن أن تُحدث تغييرات صغيرة في المعلمات مشكلات أمنية كبيرة.

اختيار المعلمات

يُعد اختيار المعلمات أحد أصعب أجزاء تصميم دالة هاش متوافقة مع STARK.

قد تشمل المعلمات عرض الحالة، والمعدل، والسعة، وعدد الجولات، وأُس S-box، ومصفوفة MDS، وثوابت الجولات، واختيار الحقل.

تؤثر هذه الخيارات في الأمان والأداء.

قد تحسن الجولات الإضافية الأمان، لكنها تزيد تكلفة الإثبات.

وقد تحسن الجولات الأقل السرعة، لكنها تضعف هوامش الأمان.

قد تستوعب الحالة الأوسع بيانات أكثر في كل تبديل، لكنها تتطلب عمليات أكثر في كل جولة.

وقد يغير حقل مختلف الأسس التي تكون فعالة أو آمنة.

ينبغي توليد ثوابت الجولات بطريقة شفافة وقابلة لإعادة الإنتاج متى أمكن.

ويجب أن تطابق التطبيقات مجموعات المعلمات الرسمية أو المدققة تمامًا.

ولا تكون دالة الهاش المتوافقة مع STARK موثوقة في بيئة الإنتاج إلا بقدر موثوقية المعلمات والتنفيذ المستخدمين.

دالة هاش متوافقة مع STARK وCairo

Cairo لغة برمجة تُستخدم للحوسبة القائمة على STARK وللعقود الذكية في Starknet.

تهم دوال الهاش في Cairo لأنها تؤثر في تخزين العقود وبيانات المعاملات والتوقيعات وكفاءة الإثبات.

يوضح كتاب Cairo الرسمي أن Poseidon موصى بها الآن لبرامج Cairo لأنها أقل تكلفة وأسرع من Pedersen عند العمل مع إثباتات STARK.

تعكس هذه التوصية الهدف العملي من الهاش المتوافق مع STARK.

لا يختار المطورون Poseidon لمجرد أنها شائعة.

بل يختارونها لأنها تتوافق بصورة أفضل مع حساب نظام الإثبات.

ومع ذلك، قد يحتاج مطورو Cairo إلى Pedersen أو Keccak في سياقات بروتوكولية محددة.

على سبيل المثال، قد يتطلب التوافق مع التخزين القديم أو البيانات الخارجية بأسلوب Ethereum دالة هاش محددة.

ينبغي لمطور Cairo الجيد معرفة دالة الهاش المناسبة لكل غرض.

حتى استخدام دالة الهاش الأكثر كفاءة في الموضع الخطأ قد يعطل التطبيق.

دالة هاش متوافقة مع STARK وهاشات المعاملات

تعرّف هاشات المعاملات المعاملات وتلتزم بحقول المعاملات المهمة.

في Starknet، يمكن أن تستخدم تنسيقات هاش المعاملات الأحدث Poseidon على عناصر الحقل.

يوضح مرجع معاملات Starknet الرسمي أن هاشات معاملات v3 تستخدم Poseidon عبر حقول معاملات مثل الإصدار وعنوان المرسل وحدود الغاز ومعرّف السلسلة وnonce وهاش calldata والبيانات ذات الصلة.

وهذا مثال على استخدام دالة هاش متوافقة مع STARK في مسار عمل بروتوكولي أساسي.

يجب أن يكون هاش المعاملة حتميًا.

ويجب أن تحسب كل عقدة ومحفظة الهاش نفسه من الحقول نفسها.

إذا وقعت محفظة على هاش وتحققت الشبكة من هاش آخر، فستفشل المعاملة.

وهذا يعني أن مواصفات الهاش يجب أن تكون دقيقة.

ينبغي للمطورين اتباع صيغ هاش المعاملات الرسمية بدلًا من بناء اختصاراتهم الخاصة.

الهاش على مستوى البروتوكول ليس مجالًا للتخمين.

دالة هاش متوافقة مع STARK ومفاتيح التخزين

تمثل مفاتيح التخزين مجالًا آخر تهم فيه دوال الهاش.

يستخدم تخزين العقود الذكية غالبًا مفاتيح ممهشّة لربط المتغيرات والعناوين والفهارس بمواقع التخزين.

في تاريخ Starknet، استُخدمت Pedersen لسلوك معين لتعيين التخزين.

يشير كتاب Cairo إلى أن LegacyMap يستخدم Pedersen لعمل هاش لمفاتيح تعيينات التخزين على Starknet.

قد تفضل شيفرة التطبيقات الأحدث Poseidon حيثما تكون مدعومة وموصى بها.

وهذا يخلق مسألة توافق للمطورين.

يجب أن تستمر مخططات التخزين القديمة في استخدام دالة الهاش المتوقعة لقراءة البيانات الصحيحة.

قد يغير تغيير دالة هاش التخزين المكان الذي تُخزن فيه القيم.

وقد يجعل ذلك الأرصدة أو الموافقات أو قيم الإعدادات القديمة غير قابلة للوصول إذا عولج الأمر بصورة غير صحيحة.

يجب التعامل مع هاش التخزين باعتباره جزءًا من مخطط البيانات الدائم للتطبيق.

دالة هاش متوافقة مع STARK وRollups

تستخدم Rollups الهاش للالتزام بالدفعات والمعاملات وتحديثات الحالة والرسائل والإثباتات.

يمكن لـ Rollup صلاحية قائم على STARK الاستفادة من دوال الهاش المتوافقة مع STARK لأن إثبات العمليات الحسابية الكثيفة بالهاش يصبح أقل تكلفة.

تصف صفحة StarkWare Starknet Starknet بأنه Layer 2 ينتج إثباتات STARK خارج السلسلة ويرسل تلك الإثباتات على السلسلة.

داخل نظام كهذا، يشكل عمل الإثبات خارج السلسلة جزءًا رئيسيًا من تكاليف التشغيل.

إذا كانت عمليات الهاش الداخلية غير فعالة، يجب على المُثبت أداء عمل أكبر لكل دفعة.

وإذا كانت عمليات الهاش الداخلية فعالة، يمكن للنظام معالجة بيانات أكثر بتكاليف إثبات أقل.

يمكن أن يحسن ذلك قابلية التوسع للمستخدمين حتى إن لم يروا دالة الهاش مباشرةً.

غالبًا ما يفكر مستخدمو Rollup في الرسوم والسرعة.

لكن هذه النتائج التي يراها المستخدم تعتمد جزئيًا على كفاءة نظام الإثبات.

تُعد دوال الهاش المتوافقة مع STARK إحدى اللبنات التي تجعل Rollups الصلاحية عالية الإنتاجية أكثر عملية.

دالة هاش متوافقة مع STARK وتجريد الحساب

يتيح تجريد الحساب للحسابات استخدام منطق تحقق مرن بدلًا من نموذج توقيع ثابت فقط.

تظهر دوال الهاش في تجريد الحساب لأن الحسابات قد تعمل هاش لبيانات المعاملات أو التوقيعات أو مفاتيح الجلسة أو قواعد السياسات أو رسائل التحقق.

على سلسلة قائمة على STARK، يجب إثبات منطق التحقق من الحساب كجزء من التنفيذ.

إذا نفذت شيفرة الحساب عمليات هاش مكلفة كثيرة، فقد تزيد تكاليف الإثبات.

يمكن لدالة هاش متوافقة مع STARK جعل التحقق من الحساب أكثر كفاءة عندما يدعمها البروتوكول.

لكن تجريد الحساب قد يحتاج أيضًا إلى توافق مع مخططات التوقيع أو تنسيقات الرسائل الخارجية.

وهذا يعني أن المطورين قد يحتاجون أحيانًا إلى دوال هاش متوافقة مع STARK وتقليدية معًا في نظام الحساب نفسه.

يعتمد التصميم الصحيح على معايير المحافظ والتحقق من التوقيع وتوافق الجسور وأمان المستخدم.

الهاش الفعال مفيد، لكن يجب أن يبقى أمان الحساب الأولوية الأولى.

ولا تفيد دالة هاش رخيصة إذا أضعفت فصل نطاقات التوقيع أو تفويض المعاملات.

دالة هاش متوافقة مع STARK والجسور

تتحقق الجسور غالبًا من الرسائل أو جذور الحالة أو إثباتات التخزين أو مخرجات Rollup عبر سلاسل مختلفة.

يصبح توافق الهاش مهمًا عندما يستخدم أحد جانبي الجسر دالة هاش متوافقة مع STARK ويستخدم الجانب الآخر دالة هاش تقليدية.

على سبيل المثال، قد يستخدم نظام قائم على STARK دالة Poseidon داخليًا، بينما قد تتوقع سلسلة أخرى Keccak أو SHA-256 لإثباتاتها الأصلية.

قد يحتاج الجسر إلى إثبات نوعي الهاش أو التحقق منهما.

وقد يزيد ذلك التكلفة لأن نظام الإثبات قد يحتاج إلى تضمين دالة هاش تقليدية مكلفة من أجل التوافق.

تستخدم بعض الأنظمة محولات أو إثباتات متكررة أو طبقات التزام منفصلة لإدارة هذه المسألة.

يجب أن يتوخى مطورو الجسور الحذر الشديد بشأن افتراضات الهاش.

قد يؤدي عدم التوافق في ترميز الحقول أو ترتيب البايتات أو الحشو أو فصل النطاقات إلى فشل التحقق.

تحسن دوال الهاش المتوافقة مع STARK الكفاءة الداخلية، لكن الأنظمة عبر السلاسل تحتاج مع ذلك إلى توافق دقيق مع البروتوكولات الخارجية.

لذلك، يعد اختيار دالة الهاش مسألة أمان للجسور بالإضافة إلى كونه مسألة أداء.

دالة هاش متوافقة مع STARK والتحقق من إثباتات Merkle

يمثل التحقق من إثباتات Merkle غالبًا سببًا رئيسيًا لاستخدام دالة هاش متوافقة مع STARK.

يثبت إثبات Merkle أن ورقة تنتمي إلى جذر شجرة ملتزم به.

للتحقق من الإثبات داخل STARK، يجب على المُثبت حساب كل هاش على امتداد المسار.

إذا كانت الشجرة عميقة، فقد يتطلب الإثبات عمليات هاش متكررة كثيرة.

وإذا كانت كل عملية هاش مكلفة، يصبح الإثبات بأكمله مكلفًا.

يمكن لدوال الهاش بأسلوب Poseidon تخفيف هذا العبء في العديد من أنظمة الإثبات القائمة على الحقول.

يساعد ذلك التطبيقات التي تستخدم أشجار Merkle لالتزامات الحالة والقوائم المسموح بها ولقطات التوكنات وملاحظات الخصوصية ورسائل الجسور والتزامات إتاحة البيانات.

قد تكون شجرة Merkle المبنية باستخدام دالة هاش متوافقة مع STARK فعالة داخل إثبات، لكنها قد تكون أقل توافقًا مع الأنظمة التي تتوقع جذور هاش تقليدية.

ينبغي للمطورين تحديد ما إذا كانت شجرة Merkle مخصصة أساسًا للاستخدام الداخلي في الإثبات أو للتوافق الخارجي.

يعتمد أفضل هاش على مكان وكيفية التحقق من الإثبات.

دالة هاش متوافقة مع STARK والأجهزة

لا تعني عبارة متوافقة مع STARK دائمًا أنها الأسرع على الأجهزة العادية.

يمكن أن تكون دالة هاش تقليدية مثل SHA-256 سريعة للغاية على وحدات CPU وGPU وASIC والمكتبات المحسنة.

قد تكون دالة هاش أصلية للحقول أبطأ في البرامج العادية، لكنها أقل تكلفة داخل نظام إثبات.

هذا التمييز مهم عند المقارنة المعيارية.

ينبغي للمطورين عدم مقارنة دوال الهاش بالسرعة الخام للبرامج فقط.

بل ينبغي مقارنة وقت المُثبت وقيود الإثبات واستخدام الذاكرة وتكلفة التحقق ونضج التدقيق والتوافق.

قد تكون دالة هاش تبدو أبطأ في Rust أو C++ أو JavaScript أفضل مع ذلك لمُثبت STARK.

وقد لا تكون دالة هاش السريعة داخل الإثبات مثالية لسلامة البيانات العامة خارج الإثبات.

تكافئ البيئات المختلفة تصميمات مختلفة.

تعني STARK-friendly أنها ملائمة للإثبات أولًا، لا أنها الأسرع عالميًا في كل إعداد.

دالة هاش متوافقة مع STARK والمقاومة الكمومية

غالبًا ما يُناقش STARK باعتباره يعتمد أساسًا على دوال الهاش وتقنيات نظرية المعلومات بدلًا من اقترانات المنحنيات الإهليلجية.

وهذا يمنح أنظمة STARK ملف أمان مختلفًا عن بعض أنظمة الإثبات التي تعتمد على منحنيات ملائمة للاقتران.

ومع ذلك، ينبغي للمستخدمين الحذر من الادعاءات العامة بشأن المقاومة الكمومية.

لا تزال دالة الهاش المتوافقة مع STARK تعتمد على أمان دالة الهاش ومعلمات الأمان المختارة.

قد تؤثر الخوارزميات الكمومية في مستويات الأمان بتغيير التكلفة الفعلية لبعض الهجمات.

وقد يحتاج المطورون إلى أحجام مخرجات أكبر أو معلمات أقوى للحفاظ على هوامش الأمان المطلوبة.

لا تعني عبارة STARK-friendly تلقائيًا أنها محصنة للمستقبل ضد كل تهديد تشفيري.

بل تعني أن دالة الهاش فعالة في نظام إثبات بأسلوب STARK.

ويجب تقييم الأمان ضد المهاجمين التقليديين والكموميين بشكل منفصل.

تتجنب الهندسة التشفيرية القوية تحويل المصطلحات التسويقية إلى ضمانات أمنية.

فوائد دالة هاش متوافقة مع STARK

تتمثل الفائدة الأولى في خفض تكلفة الإثبات.

يمكن للقيود الجبرية الأقل أن تقلل عبء عمل المُثبت.

الفائدة الثانية هي تسريع توليد الإثباتات للتطبيقات كثيفة الهاش.

وقد يحسن ذلك تجربة المستخدم في Rollups وأدوات الخصوصية والتطبيقات القابلة للتحقق.

الفائدة الثالثة هي خفض تكلفة التحقق من إثباتات Merkle داخل STARKs.

وهذا مهم لأشجار الحالة وأشجار nullifier والقوائم المسموح بها وأشجار الالتزامات.

الفائدة الرابعة هي توافق أفضل مع حساب الحقول المنتهية.

فالعمليات الأصلية للحقول أسهل في التمثيل الحسابي من العديد من العمليات البتية.

الفائدة الخامسة هي قابلية التوسع لمعالجة الدفعات.

عند إثبات عمليات هاش كثيرة معًا، يمكن لمكاسب الكفاءة أن تتراكم بصورة كبيرة.

مخاطر وقيود دوال الهاش المتوافقة مع STARK

الخطر الأول هو النضج الأقل مقارنة بدوال الهاش التقليدية الأقدم.

لم تخضع بعض دوال الهاش المتوافقة مع STARK لتحليل واقعي يمتد عقودًا مثل SHA-256 أو Keccak.

الخطر الثاني هو سوء استخدام المعلمات.

يمكن لتغيير الجولات أو الثوابت أو اختيارات الحقول أو الترميزات أن يضعف الأمان.

الخطر الثالث هو فشل التوافق.

لا يمكن لبروتوكول يتوقع Keccak أو SHA-256 قبول Poseidon ببساطة من دون تغيير قواعد التحقق.

الخطر الرابع هو أخطاء التنفيذ.

قد تؤدي الأخطاء في حساب الحقول أو التسلسل أو ترتيب البايتات أو الاختزال المعياري إلى تعطيل الصحة.

الخطر الخامس هو فشل فصل النطاقات.

قد يؤدي استخدام مدخلات الهاش نفسها في سياقات مختلفة دون تسميات إلى غموض خطير.

الخطر السادس هو التعميم المفرط.

قد لا تكون دالة الهاش الفعالة في نظام إثبات معين مثالية في نظام آخر.

ينبغي للمطورين التعامل مع دوال الهاش المتوافقة مع STARK كأدوات تشفيرية متخصصة، لا كبدائل جاهزة لكل دالة هاش.

مفاهيم خاطئة شائعة حول دوال الهاش المتوافقة مع STARK

أحد المفاهيم الخاطئة الشائعة هو أن دالة الهاش المتوافقة مع STARK أكثر أمانًا تلقائيًا من SHA-256 أو Keccak.

تعني STARK-friendly أنها فعالة لأنظمة إثبات STARK، لا أنها أقوى عالميًا.

ومن المفاهيم الخاطئة الأخرى أن دوال الهاش التقليدية أصبحت قديمة.

تظل دوال الهاش التقليدية أساسية لكثير من بروتوكولات البلوكشين والتوقيعات والعناوين وطبقات التوافق.

والمفهوم الخاطئ الثالث هو أن Poseidon وPedersen وRescue قابلة للاستبدال فيما بينها.

فلديها تصميمات ومعلمات وملفات أداء وأدوار مختلفة في المنظومة.

والمفهوم الخاطئ الرابع هو أن دالة هاش وحدها تجعل النظام خاصًا.

تتطلب الخصوصية تصميم البروتوكول كاملًا، بما في ذلك الالتزامات وnullifiers والإثباتات والمحافظ ومعالجة البيانات.

والمفهوم الخاطئ الخامس هو أن المطورين يستطيعون تغيير معلمات الهاش بحرية لتحقيق السرعة.

لا ينبغي تغيير المعلمات التشفيرية إلا بتحليل خبراء ومراجعة قوية.

كيفية تقييم دالة هاش متوافقة مع STARK

ابدأ بالتحقق مما إذا كانت دالة الهاش مصممة لنظام الإثبات المحدد الذي تستخدمه.

راجع ما إذا كانت دالة الهاش تعمل على الحقل المنتهٍ نفسه الذي يستخدمه نظام STARK لديك.

تحقق مما إذا كانت دالة الهاش تخضع لتحليل تشفيري منشور.

تحقق مما إذا كانت المعلمات موحدة وموثقة وخضعت لمراجعة واسعة.

راجع تكلفة المُثبت واستخدام الذاكرة وقيود الإثبات ضمن عبء العمل الفعلي لديك.

تحقق مما إذا كانت مكتبات موثوقة متاحة في بيئة البرمجة لديك.

راجع ما إذا كانت دالة الهاش مدعومة مسبقًا من سلسلتك أو محفظتك أو لغة العقد أو حزمة المُثبت.

تحقق مما إذا كانت دالة الهاش تحتاج إلى توافق مع بيانات Keccak أو SHA-256 أو Pedersen القائمة.

راجع قواعد فصل النطاقات وترميز المدخلات بعناية.

لا تختر دالة هاش لمجرد أن لديها نتيجة معيارية أقل في اختبار معزول واحد.

أفضل الممارسات للمطورين

استخدم دوال هاش البروتوكول الرسمية عند حساب هاشات المعاملات أو مفاتيح التخزين أو التوقيعات أو العناوين.

استخدم دوال الهاش المتوافقة مع STARK الموصى بها للالتزامات الداخلية الأصلية للإثبات عندما يسمح التوافق بذلك.

اتبع الوثائق الرسمية لـ Cairo أو Starknet أو إطار STARK المستهدف.

لا تصمم معلمات هاش مخصصة ما لم تكن لديك خبرة في التشفير ومراجعة مستقلة.

استخدم فصل نطاقات واضحًا لسياقات الهاش المختلفة.

استخدم تسلسلًا غير ملتبس لعناصر الحقل ومصفوفات البايتات والقوائم والأزواج.

اختبر مخرجات الهاش مقابل متجهات اختبار معروفة.

دقق الشيفرة التي تحول بين البايتات وعناصر الحقول.

قارن تكلفة المُثبت معياريًا على أعباء عمل واقعية بدلًا من قياس سرعة هاش البرامج فقط.

وثّق سبب استخدام كل دالة هاش وافتراضات التوافق التي تعتمد عليها.

أفضل الممارسات للمستخدمين

افهم أن دوال الهاش المتوافقة مع STARK هي في الغالب أدوات بنية تحتية تستخدمها المحافظ وRollups والعقود وأنظمة الإثبات.

لا تفترض أن مشروعًا آمن لمجرد استخدامه Poseidon أو Pedersen أو Rescue أو دالة هاش أخرى متوافقة مع ZK.

تحقق مما إذا كان التطبيق يملك عمليات تدقيق ووثائق رسمية وافتراضات أمنية واضحة.

توخ الحذر مع الجسور لأن توافق الهاش عبر السلاسل قد يكون معقدًا.

استخدم برنامج محفظة موثوقًا يتبع قواعد الهاش الرسمية للشبكة المستهدفة.

لا تُعد إنشاء هاشات المعاملات يدويًا ما لم تفهم مواصفات البروتوكول.

تذكر أن كفاءة الهاش لا تزيل مخاطر العقود الذكية أو المفاتيح أو Oracle أو الجسور.

افهم أن التطبيقات الخاصة تحتاج إلى أكثر من دالة هاش لحماية بيانات المستخدم.

راقب ترقيات البروتوكول التي تغير دوال الهاش الموصى بها أو تنسيقات المعاملات.

اعتبر اختيار دالة الهاش مؤشرًا على جودة الهندسة فقط عندما يقترن بتنفيذ ومراجعة قويين.

الأسئلة الشائعة

ماذا تعني دالة هاش متوافقة مع STARK؟

دالة الهاش المتوافقة مع STARK هي دالة هاش مصممة للعمل بكفاءة داخل أنظمة إثبات STARK عبر استخدام عمليات يسهل التعبير عنها كقيود جبرية.

لماذا تُستخدم دوال الهاش المتوافقة مع STARK في الكريبتو؟

تُستخدم لأن Rollups وأنظمة الخصوصية وأشجار Merkle والالتزامات تتطلب غالبًا عمليات هاش كثيرة، ويمكن لدوال الهاش الفعالة خفض تكلفة الإثبات.

هل Poseidon دالة هاش متوافقة مع STARK؟

نعم، Poseidon دالة هاش متوافقة مع ZK واسعة الاستخدام وفعالة في العديد من أنظمة الإثبات ذات الحقول المنتهية، وموصى بها للعديد من برامج Cairo.

هل Pedersen دالة هاش متوافقة مع STARK؟

استُخدمت Pedersen في Starknet وأنظمة تشفيرية أخرى، لكن Poseidon غالبًا ما تُفضل لأعباء عمل إثبات STARK الأحدث لأنها قد تكون أقل تكلفة وأسرع في السياقات ذات الصلة.

هل SHA-256 متوافقة مع STARK؟

SHA-256 آمنة وشائعة الاستخدام، لكنها لا تُعد عادةً متوافقة مع STARK لأن عملياتها البتية قد تكون مكلفة في الإثبات ضمن العديد من أنظمة الإثبات الجبرية.

هل Keccak متوافقة مع STARK؟

يُستخدم Keccak على نطاق واسع في أنظمة البلوكشين، لكن تصميمه على مستوى البتات قد يكون مكلفًا داخل أنظمة الإثبات القائمة على الحقول مقارنةً بدوال الهاش المصممة للتمثيل الحسابي الجبري.

هل تعني STARK-friendly أمانًا أكبر؟

لا، تعني STARK-friendly الكفاءة لإثباتات STARK، بينما يعتمد الأمان على التصميم التشفيري والمعلمات والتنفيذ والمراجعة.

أين تستخدم دوال الهاش المتوافقة مع STARK؟

تُستخدم في أشجار Merkle والالتزامات وnullifiers وهاش المعاملات ومفاتيح التخزين وتحديثات حالة Rollup وأنظمة الخصوصية ومنطق التطبيقات الأصلي للإثبات.

هل يستطيع المطورون استبدال كل دالة هاش بـ Poseidon؟

لا، يجب على المطورين استخدام دالة الهاش المطلوبة في كل سياق بروتوكولي لأن العناوين ومخططات التخزين والتوقيعات وإثباتات الجسور قد تعتمد على دوال هاش محددة.

ما الخطر الرئيسي لاستخدام دالة هاش متوافقة مع STARK؟

تتمثل المخاطر الرئيسية في سوء استخدام المعلمات وأخطاء التنفيذ وضعف فصل النطاقات واستخدام دالة الهاش في سياق يتطلب دالة أخرى للتوافق.

الخلاصة

دالة الهاش المتوافقة مع STARK هي دالة هاش محسّنة للإثبات الفعال داخل أنظمة المعرفة الصفرية القائمة على STARK.

وهي مصممة للعمل بكفاءة مع الحقول المنتهية والقيود الجبرية والعمليات الحسابية الأصلية للإثبات.

وهذا يجعلها مختلفة عن دوال الهاش التقليدية مثل SHA-256 وKeccak، وهي دوال عامة ممتازة لكنها قد تكون مكلفة في الإثبات ضمن العديد من بيئات ZK.

تكتسب دوال الهاش المتوافقة مع STARK أهميتها لأن Rollups وبروتوكولات الخصوصية وأشجار Merkle والالتزامات وnullifiers ومفاتيح التخزين وهاشات المعاملات قد تتطلب كميات هائلة من الهاش.

تُعد Poseidon أحد أشهر الأمثلة، وتوصي وثائق Cairo الرسمية بها للعديد من برامج Cairo لأنها أقل تكلفة وأسرع من Pedersen في سياقات إثبات STARK.

وتبقى Pedersen مهمة في سياقات Starknet القديمة وأنظمة التشفير الأخرى.

وتُظهر Rescue وغيرها من دوال الهاش الموجهة للتمثيل الحسابي أن هذا المجال يواصل التطور.

الفائدة الرئيسية لدالة الهاش المتوافقة مع STARK هي خفض تكلفة الإثبات لأعباء العمل كثيفة الهاش.

أما الخطر الرئيسي فهو افتراض أن كفاءة الإثبات تعني تلقائيًا أمانًا عالميًا أو توافقًا عالميًا.

يجب على المطورين اتباع المواصفات الرسمية واستخدام معلمات خضعت للمراجعة وتطبيق فصل النطاقات واختبار التسلسل بعناية واختيار دالة الهاش المناسبة لكل سياق بروتوكولي.

لا يحتاج المستخدمون إلى إدارة هذه الدوال مباشرةً، لكنهم يستفيدون عندما تستخدمها Rollups والمحافظ وتطبيقات الخصوصية بصورة صحيحة.

في سياق معجم الكريبتو، تعني STARK-Friendly Hash دالة هاش فعالة للإثبات ومصممة لأنظمة STARK، حيث يجب موازنة الأداء الجبري والأمان التشفيري وتوافق البروتوكول.

الخلاصة الأساسية هي أن دوال الهاش المتوافقة مع STARK تساعد على جعل أنظمة البلوكشين ذات المعرفة الصفرية أسرع وأقل تكلفة، لكنها يجب أن تُنفذ بانضباط تشفيري دقيق ووفق قواعد بروتوكولية محددة.