Nova: Một hệ thống zk-SNARK mới

Nova là một hệ thống chứng minh không kiến thức mới được phát triển bởi Microsoft, nó sử dụng công nghệ hệ thống ràng buộc bậc một thư giãn (Relaxed R1CS) để cải thiện hiệu quả và tính linh hoạt của chứng minh.

Lợi ích của Nova

Lợi ích chính của Nova là sử dụng công nghệ R1CS lỏng lẻo. Các hệ thống R1CS truyền thống cần sử dụng một lượng lớn ngẫu nhiên trong quá trình chứng minh, dẫn đến quy trình tạo và xác minh chứng minh trở nên phức tạp và tốn thời gian. Nova bằng cách sử dụng R1CS lỏng lẻo, cho phép sử dụng ít ngẫu nhiên hơn trong chứng minh, từ đó nâng cao hiệu quả chứng minh một cách đáng kể.

Nova còn hỗ trợ tính toán gia tăng, có thể tính toán dần dần các hàm phức tạp mà không cần tính toán toàn bộ hàm một lần. Điều này rất hữu ích khi xử lý dữ liệu lớn hoặc thực hiện các tính toán phức tạp. Ngoài ra, Nova còn hỗ trợ tính toán đa thức, có khả năng xử lý các nhiệm vụ chứng minh phức tạp hơn.

Nhược điểm của Nova

Chứng minh của Nova có thể không mạnh mẽ như hệ thống R1CS truyền thống, vì R1CS lỏng lẻo sử dụng ít ngẫu nhiên hơn có thể làm giảm độ an toàn của chứng minh. Tuy nhiên, các nhà phát triển Nova đã thực hiện các biện pháp để giải quyết vấn đề này, chẳng hạn như sử dụng các thuật toán mật mã mạnh mẽ hơn và các chiến lược chứng minh phức tạp hơn.

Việc triển khai Nova tương đối phức tạp, có thể làm tăng độ khó trong việc sử dụng và bảo trì. Nó sử dụng nhiều công nghệ mật mã tiên tiến, như tính toán đa thức, thao tác nhóm và oracle ngẫu nhiên, cần phải hiểu sâu về những công nghệ này để có thể sử dụng và sửa đổi Nova một cách hiệu quả.

Vị trí quan trọng của Nova trong lĩnh vực zk-SNARK

Nova đã mở ra một con đường mới cho sự phát triển của zk-SNARK. Công nghệ R1CS lỏng lẻo mà nó áp dụng giúp quá trình tạo ra và xác minh chứng minh trở nên hiệu quả hơn, điều này rất quan trọng cho các ứng dụng zk-SNARK quy mô lớn. Nova cũng hỗ trợ tính toán gia tăng và tính toán đa thức, mở rộng thêm phạm vi ứng dụng của zk-SNARK.

Giải thích mã nguồn của Nova

Mã nguồn của Nova chủ yếu bao gồm các phần sau:

• bellperson/: Bao gồm mã liên quan đến thuật toán Bellman-Ford.
• gadgets/: Bao gồm các công cụ xây dựng zk-SNARK chứng minh
• provider/: Bao gồm một số mã cung cấp, chẳng hạn như triển khai hàm băm Keccak.
• spartan/: Bao gồm mã liên quan đến giao thức Spartan
• traits/: Bao gồm một số traits Rust, định nghĩa hành vi chung

Tài liệu chính và chức năng:

• bellperson/mod.rs: Dùng để tạo R1CS, định nghĩa các hàm liên quan đến R1CS
• bellperson/r1cs.rs: Định nghĩa các traits NovaWitness và NovaShape
• bellperson/shape_cs.rs: Định nghĩa cấu trúc ShapeCS, được sử dụng để tạo hình dạng R1CS
• bellperson/solver.rs: Định nghĩa cấu trúc SatisfyingAssignment, được sử dụng để tạo ra các phiên bản R1CS và nhân chứng
• circuit.rs: Định nghĩa mạch tăng cường trong giao thức Nova
• constants.rs: Định nghĩa một số hằng số
• errors.rs: Định nghĩa các loại lỗi có thể trả về từ thư viện Nova
• gadgets/mod.rs: Thực hiện các gadgets cần thiết khác nhau
• nifs.rs: Triển khai giải pháp gập không tương tác
• r1cs.rs: Định nghĩa các loại và phương thức liên quan đến R1CS
• spartan/mod.rs: Triển khai sử dụng Spartan của RelaxedR1CSSNARK
• traits/: Định nghĩa một số traits quan trọng, như StepCircuit, CommitmentTrait, v.v.

Tổng thể, mã nguồn của Nova đã triển khai một hệ thống chứng minh không cần biết (zk-SNARK) hiệu quả, thông qua việc nới lỏng R1CS, tính toán gia tăng và các công nghệ khác để nâng cao hiệu quả chứng minh, mở ra những khả năng mới cho việc ứng dụng chứng minh không cần biết.