論文の概要: Lite-PoT: Practical Powers-of-Tau Setup Ceremony

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.04549v1
• Date: Thu, 06 Mar 2025 15:34:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-07 15:57:09.040976
• Title: Lite-PoT: Practical Powers-of-Tau Setup Ceremony
• Title（参考訳）: Lite-PoT:実用パワー・オブ・タウ・セットアップ・セレモニー
• Authors: Lucien K. L. Ng, Pedro Moreno-Sanchez, Mohsen Minaei, Panagiotis Chatzigiannis, Adithya Bhat, Duc V. Le,
• Abstract要約: Zk-SNARKは、パブリックパラメータ(しばしば「PoTのパワー」と呼ばれる)を生成するために、一度だけ信頼できる設定に依存している。 秘密パラメータの$tau$のリークにより、攻撃者は偽の証明を生成でき、その上に構築されたすべてのzk-SNARKシステムの音質を損なうことになる。 参加コストを削減するために設計された2つの主要なプロトコルを含むLite-PoTを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.689131565202945
• License:
• Abstract: Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge (zk-SNARK) schemes have gained significant adoption in privacy-preserving applications, decentralized systems (e.g., blockchain), and verifiable computation due to their efficiency. However, the most efficient zk-SNARKs often rely on a one-time trusted setup to generate a public parameter, often known as the ``Powers of Tau" (PoT) string. The leakage of the secret parameter, $\tau$, in the string would allow attackers to generate false proofs, compromising the soundness of all zk-SNARK systems built on it. Prior proposals for decentralized setup ceremonies have utilized blockchain-based smart contracts to allow any party to contribute randomness to $\tau$ while also preventing censorship of contributions. For a PoT string of $d$-degree generated by the randomness of $m$ contributors, these solutions required a total of $O(md)$ on-chain operations (i.e., in terms of both storage and cryptographic operations). These operations primarily consisted of costly group operations, particularly scalar multiplication on pairing curves, which discouraged participation and limited the impact of decentralization In this work, we present Lite-PoT, which includes two key protocols designed to reduce participation costs: \emph{(i)} a fraud-proof protocol to reduce the number of expensive on-chain cryptographic group operations to $O(1)$ per contributor. Our experimental results show that (with one transaction per update) our protocol enables decentralized ceremonies for PoT strings up to a $2^{15}$ degree, an $\approx 16x$ improvement over existing on-chain solutions; \emph{(ii)} a proof aggregation technique that batches $m$ randomness contributions into one on-chain update with only $O(d)$ on-chain operations, independent of $m$. This significantly reduces the monetary cost of on-chain updates by $m$-fold via amortization.
• Abstract（参考訳）: Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge (zk-SNARK)スキームは、プライバシ保護アプリケーション、分散システム(ブロックチェーンなど)、その効率性による検証可能な計算に大きく採用されている。 しかし、最も効率的なzk-SNARKは、しばしば公開パラメータを生成するために1回だけ信頼できる設定に依存しており、しばしば ``Powers of Tau" (PoT) 文字列として知られている。 秘密パラメータである$\tau$のリークにより、攻撃者は偽の証明を生成でき、その上に構築されたすべてのzk-SNARKシステムの音質を損なうことになる。 分散セットアップセレモニーの以前の提案では、ブロックチェーンベースのスマートコントラクトを使用して、任意のパーティが$\tau$にランダムにコントリビュートできると同時に、コントリビューションの検閲を防止している。 $m$コントリビュータのランダム性によって生成される$d$-degreeのPoT文字列に対して、これらのソリューションは合計$O(md)$オンチェーン操作(ストレージと暗号の両方の操作)を必要とした。 これらの操作は、主にコストの高いグループ操作、特にペアリング曲線上のスカラー乗算によって構成され、これは、参加を妨げ、分散化の影響を制限する。 i) 高価なオンチェーン暗号グループ操作数を1コントリビュータあたり$O(1)$に削減する不正防止プロトコル。 我々の実験結果は、我々のプロトコルが(更新1回につき1トランザクションで)PoT文字列の分散的なセレモニーを$2^{15}$程度、既存のオンチェーンソリューションよりも$\approx 16x$改善できることを示している。 (ii)$m$ランダムネスコントリビューションを1つのオンチェーン更新にバッチする証明集約手法で、$m$とは独立に$O(d)$オンチェーン操作のみを使用する。 これにより、オンチェーン更新の金銭的コストが、償却によって$m$-foldに大幅に削減される。

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