Nova: um novo sistema zk-SNARKs

Nova é um novo sistema de zk-SNARKs desenvolvido pela Microsoft, que utiliza sistemas de restrição de ordem relaxada (Relaxed Rank-1 Constraint Systems, tecnologia Relaxed R1CS), para aumentar a eficiência e flexibilidade das provas.

Vantagens da Nova

A principal vantagem do Nova está na utilização da tecnologia R1CS relaxada. Os sistemas R1CS tradicionais requerem uma grande quantidade de aleatoriedade durante o processo de prova, o que torna a geração e a verificação da prova complexas e demoradas. O Nova, ao utilizar R1CS relaxada, precisa de menos aleatoriedade, aumentando significativamente a eficiência da prova.

A Nova também suporta cálculo incremental, permitindo calcular funções complexas de forma gradual, sem precisar calcular toda a função de uma só vez. Isso é muito útil ao lidar com grandes volumes de dados ou cálculos complexos. Além disso, a Nova suporta cálculos polinomiais, podendo lidar com tarefas de prova mais complexas.

Desvantagens da Nova

Nova utiliza R1CS relaxado, e as provas podem não ser tão robustas quanto os sistemas R1CS tradicionais. O R1CS relaxado utiliza menos aleatoriedade, o que pode reduzir a segurança das provas. No entanto, os desenvolvedores da Nova tomaram medidas para enfrentar isso, como o uso de algoritmos criptográficos mais robustos e estratégias de prova mais complexas.

A implementação do Nova é relativamente complexa, o que pode aumentar a dificuldade de uso e manutenção. O Nova utiliza várias técnicas de criptografia avançadas, como cálculos polinomiais, operações em grupos e oráculos aleatórios, sendo necessário um entendimento profundo dessas técnicas para usar e modificar o Nova de forma eficaz.

A posição importante da Nova no campo dos zk-SNARKs

Nova abriu um novo caminho para o desenvolvimento de zk-SNARKs. A tecnologia R1CS relaxada utilizada torna a geração e verificação de provas mais eficientes, sendo vital para aplicações de zk-SNARKs em larga escala. Nova suporta computação incremental e computação polinomial, podendo lidar com tarefas de prova mais complexas, expandindo ainda mais o alcance das aplicações de zk-SNARKs.

Interpretação do código-fonte da Nova

O código-fonte do projeto Nova contém os seguintes módulos principais:

• bellperson: implementou a geração de R1CS( Sistemas de Restrições de Rank-1 ).
• gadgets: ferramentas que incluem a construção de provas zk-SNARKs.
• provider: forneceu implementações da função de hash keccak.
• spartan: implementou o protocolo Spartan.
• traits: definiu alguns comportamentos gerais dos traits.

Documentos-chave incluem:

• circuit.rs: define o circuito aprimorado no protocolo Nova.
• nifs.rs: implementou um esquema de colapso não interativo.
• ipa_pc.rs: Implementou um motor de avaliação para o esquema de compromisso polinomial baseado em IPA.
• r1cs.rs: define tipos e métodos relacionados ao R1CS.

Estes módulos e arquivos implementam em conjunto as funções principais do Nova, incluindo a geração e processamento de R1CS, compromissos polinomiais, e dobragem não interativa, fornecendo a base para a construção de sistemas de zk-SNARKs eficientes.