Nova: нова система zk-SNARKs

Nova є новою системою zk-SNARKs, розробленою Microsoft, яка використовує розслаблену рангову обмежену систему (Relaxed Rank-1 Constraint Systems, технологію Relaxed R1CS) для підвищення ефективності та гнучкості доказів.

Переваги Nova

Головна перевага Nova полягає в використанні розслабленої технології R1CS. Традиційні системи R1CS потребують великої кількості випадковості в процесі доказу, що ускладнює та затягує процес генерації та перевірки доказів. Nova використовує менше випадковості завдяки розслабленій R1CS, що значно підвищує ефективність доказів.

Nova також підтримує інкрементальні обчислення, дозволяючи поетапно обчислювати складні функції без необхідності одноразового обчислення всієї функції. Це дуже корисно при обробці масштабних даних або складних обчислень. Крім того, Nova підтримує поліноміальні обчислення, здатні обробляти більш складні завдання доказу.

Недоліки Nova

Nova використовує розслаблені R1CS, доведення може бути не таким потужним, як традиційна система R1CS. Розслаблені R1CS використовують менше випадковості, що може знизити безпеку доведення. Проте розробники Nova вжили заходів для вирішення цієї проблеми, таких як використання більш потужних криптографічних алгоритмів і складних стратегій доведення.

Реалізація Nova є відносно складною, що може підвищити складність використання та обслуговування. Nova використовує безліч передових криптографічних технологій, таких як поліноміальні обчислення, групові операції та випадкові оракули, що вимагає глибокого розуміння цих технологій для ефективного використання та модифікації Nova.

Важлива роль Nova у сфері zk-SNARKs

Nova відкриває нові шляхи для розвитку zk-SNARKs. Використана технологія R1CS з розслабленням робить генерацію та перевірку доказів більш ефективними, що є критично важливим для масштабних застосувань zk-SNARKs. Nova підтримує інкрементальні обчислення та поліноміальні обчислення, що дозволяє обробляти більш складні завдання доказів і далі розширює сферу застосування zk-SNARKs.

Аналіз вихідного коду Nova

Вихідний код проекту Nova містить такі основні модулі:

• bellperson: реалізував генерацію R1CS( Rank-1 Constraint Systems).
• gadgets: містять інструменти для побудови zk-SNARKs доказів.
• provider: надав реалізації функції хешування keccak та інші.
• spartan: реалізував протокол Spartan.
• traits: визначає деякі загальні поведінкові traits.

Ключові документи включають:

• circuit.rs: визначає підсилений контур у протоколі Nova.
• nifs.rs: реалізує неінтерактивну схему згортання.
• ipa_pc.rs: реалізував оцінювальний механізм для поліноміальних зобов'язань на основі IPA.
• r1cs.rs: визначає типи та методи, пов'язані з R1CS.

Ці модулі та файли спільно реалізують основні функції Nova, включаючи генерування та обробку R1CS, полігональні зобов'язання, неінтерактивне складання тощо, що забезпечує основу для побудови ефективної системи zk-SNARKs.