Nova: ефективна система zk-SNARKs

Nova є новою системою нульових знань, розробленою компанією Microsoft. Вона використовує технологію, відому як Relaxed Rank-1 Constraint Systems, або Relaxed R1CS(, щоб підвищити ефективність і гнучкість доказів.

Основна перевага Nova полягає в використанні технології розслаблених R1CS. Традиційні системи R1CS вимагають використання великої кількості випадковості під час процесу доказу, що ускладнює і затягує процес генерації та верифікації доказів. Nova вирішує цю проблему, використовуючи розслаблені R1CS, що дозволяє використовувати менше випадковості в доказах, тим самим значно підвищуючи ефективність доказів.

Nova також підтримує інкрементальні обчислення, що означає, що можна поступово обчислювати складні функції, не виконуючи обчислення всієї функції одноразово. Це дуже корисно при обробці великомасштабних даних або виконанні складних обчислень. Крім того, Nova також підтримує поліноміальні обчислення, що дозволяє їй справлятися з більш складними завданнями доказу.

Недоліком Nova є те, що, оскільки використовується розслаблений R1CS, то її докази можуть бути не такими сильними, як традиційні системи R1CS. Це пов'язано з тим, що розслаблений R1CS дозволяє використовувати менше випадковості в доказах, що може знизити безпеку доказів. Однак, розробники Nova вже вжили деякі заходи для вирішення цієї проблеми, наприклад, використовуючи більш потужні криптографічні алгоритми та складніші стратегії доказів.

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

Незважаючи на ці виклики, Nova все ще займає важливе місце в сфері zk-SNARKs. Її поява відкрила нові можливості для розвитку zk-SNARKs. Використання технології розслаблених R1CS, яку застосовує Nova, робить процес генерації та верифікації доказів більш ефективним, що є надзвичайно важливим для масштабних застосувань zk-SNARKs. Крім того, Nova підтримує інкрементальні обчислення та багаторазові обчислення, що дозволяє їй обробляти більш складні завдання доказів, тим самим розширюючи область застосування zk-SNARKs.

Основний код проекту Nova містить кілька важливих модулів:

1. bellperson: реалізував генерацію R1CS) Rank-1 Constraint Systems(.

2. гаджети: містять різноманітні інструменти для створення zk-SNARKs доказів.

3. provider: надає реалізацію деяких основних функцій, таких як хеш-функції тощо.

4. spartan: реалізував функції, пов'язані з протоколом Spartan.

5. traits: визначає деякі загальні інтерфейси та характеристики.

6. circuit: визначає покращене коло в протоколі Nova.

7. r1cs: реалізовано типи та методи, пов'язані з R1CS.

Ці модулі разом утворюють основні функції Nova, включаючи побудову R1CS, генерацію та верифікацію доказів, багаторазові обчислення тощо. Nova завдяки цьому розумному поєднанню модулів реалізувала ефективну систему zk-SNARKs.