从零开始构建 ZK (STARK) 证明器的旅程

你是否也有过这样的感觉，某天醒来就想写一个 STARK 证明器？... 没有吗？只有我这样吗？

这就是我如何用 Rust 从头开始编写 STARK 证明器和验证器的故事，且没有外部依赖。剧透一下：错误的数量肯定不止为零。

你可以通过浏览仓库中的提交记录来跟进，或者 просто 关注此处的重点内容。

我想创造什么

我从未打算构建任何可用于生产或高效的东西。与我的许多业余项目一样，这个项目的存在纯粹是为了教育目的。

碰巧的是，阅读真正的 STARK 证明器的代码简直是一场噩梦。你需要一种特殊的疯狂才能直接从生产级的实现中学习。

所以我构建了一个精简的证明器和验证器：一个仅包含基本构建块的仓库，以尽可能简单的方式组合在一起，以生成验证器可以实际检查的证明。

证明器和验证器的运行

时间线

该项目的大致时间线为：

1. 2024 年 1 月至 2 月：运行了 EthStark 论文的学习小组。这让我产生了自己尝试构建 STARK 证明器的想法。
2. 2024 年 3 月：启动项目。热情程度：高。
3. 2024 年 6 月：放弃。太难了。（这该死的玩意。）
4. 2025 年 9 月：重新启动并完成项目。

1. 学习小组

这一切都始于一个关于 EthStark 论文的学习小组。事实证明，这篇论文比我预期的更学术化，我吸收的内容也比我希望的要少。但有一个想法扎根了：为什么不尝试构建自己的 STARK 证明器呢？

幸运的是，学习小组还有其他人，他们为如何启动这个项目提供了宝贵的建议。

2. 项目启动

我首先实现了大部分构建块：哈希、Merkle 树、多项式、有限域、Trace，…… 那个阶段进行得比较顺利。

我自己的哈希函数的最终版本

然而，将它们拼接在一起以构建证明器是另一回事。我使用了一些参考项目（LamblaClass 和 StarkWare），但仍然无法掌握整个过程。我甚至尝试集成他们的一些代码，但它与我的组件不太兼容。

3. 这该死的玩意

这个阶段不需要太多的解释。我厌倦了自己的愚蠢，直接放弃了这个项目。你知道有时候会这样。

4. 重生

我回到这个项目有两个原因：我学到了一些东西，而且与一年前相比，AI 现在能提供更多的帮助。

暂停后，事情开始快速发展

在 AI (Cursor) 的帮助下，我首先修复了旧实现中的错误，然后继续编写实际的证明器。Cursor 提出了可靠的方法，我用另一个 AI 进行了二次检查，突然之间，事情开始快速发展。在一周之内，大部分项目都完成了。

棘手的部分不仅仅是监督 AI，而是决定将证明器做得多么高级。我可以推动更高的合理性或复杂性，但更多的代码会使其更难理解。毕竟，这应该是一个教育项目。

下一步

该项目现在可以正常运行，并且有望帮助任何试图了解 STARK 工作原理的人。

接下来，我正在考虑是否构建该项目的另一个版本，其中包含更多生产级功能。但就目前而言，保持简单和教育性感觉是一个正确的选择。

结论

这东西很难。如果你第一次尝试（甚至第七次尝试）都不理解，不要灰心。

通过分享我的错误、挣扎和成功，我希望鼓励其他人尝试构建自己的 STARK 证明器。这是真正了解它们工作原理的最佳方式之一。

关于作者

我是一名 ZK (零知识证明) & EVM 自由职业者。我主要从事开发工作，并撰写关于 零知识主题和生态系统 的文章。想聊聊吗？联系我！

• 原文链接： medium.com/@laurippelton...
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