Nova: nuevo sistema de zk-SNARKs eficiente

Nova es un nuevo sistema de zk-SNARKs desarrollado por Microsoft, que utiliza tecnología de Sistemas de Restricción de Rango 1 Relajados (Relaxed Rank-1 Constraint Systems, Relaxed R1CS) para mejorar la eficiencia y flexibilidad de las pruebas.

Ventajas de Nova

La principal ventaja de Nova radica en el uso de la técnica R1CS relajada. Los sistemas R1CS tradicionales requieren una gran cantidad de aleatoriedad durante el proceso de prueba, lo que hace que la generación y verificación de pruebas sean complicadas y lentas. Nova, mediante R1CS relajada, permite el uso de menos aleatoriedad en las pruebas, lo que mejora significativamente la eficiencia de la prueba.

Nova también admite el cálculo incremental, lo que permite calcular funciones complejas paso a paso, en lugar de calcular toda la función de una vez. Esto es muy útil al manejar grandes volúmenes de datos o realizar cálculos complejos. Además, Nova admite cálculos polinómicos, lo que le permite manejar tareas de prueba más complejas.

Desventajas de Nova

Nova también tiene algunas desventajas. En primer lugar, debido al uso de R1CS relajado, sus pruebas pueden no ser tan robustas como las de los sistemas R1CS tradicionales. El R1CS relajado permite utilizar menos aleatoriedad, lo que puede reducir la seguridad de la prueba. Sin embargo, los desarrolladores de Nova han tomado medidas para abordar este problema, como el uso de algoritmos criptográficos más robustos y estrategias de prueba más complejas.

En segundo lugar, la implementación de Nova es relativamente compleja, lo que puede aumentar la dificultad de uso y mantenimiento. Nova utiliza muchas técnicas criptográficas avanzadas, como cálculos polinómicos, operaciones en grupos y oráculos aleatorios, y se requiere una comprensión profunda de estas técnicas para poder utilizar y modificar efectivamente Nova.

La posición de Nova en el campo de zk-SNARKs

Nova ocupa una posición importante en el campo de zk-SNARKs. Su aparición ha abierto nuevos caminos para el desarrollo de zk-SNARKs. La tecnología R1CS relajada adoptada por Nova hace que la generación y verificación de pruebas sea más eficiente, lo cual es crucial para las aplicaciones de zk-SNARKs a gran escala. Además, Nova soporta cálculos incrementales y cálculos polinómicos, lo que le permite manejar tareas de prueba más complejas, ampliando aún más el rango de aplicaciones de zk-SNARKs.

Análisis del código fuente de Nova

El código fuente de Nova contiene los siguientes módulos importantes:

• bellperson: implementó funciones relacionadas con R1CS (Rank-1 Constraint Systems).
• gadgets: herramientas que incluyen la construcción de pruebas zk-SNARKs.
• provider: incluye el código de algunos proveedores, como la implementación de la función hash Keccak.
• spartan: incluye la implementación del protocolo Spartan.
• traits: define algunos comportamientos generales de los traits de Rust.

La implementación central de Nova incluye:

• Definición e implementación de R1CS y R1CS relajado
• Cálculo y evaluación de polinomios
• Algoritmo Sumcheck
• Esquema de plegado no interactivo (NIFS)
• Esquema de compromiso polinómico basado en IPA

Estos módulos e implementaciones constituyen la base del eficiente sistema de zk-SNARKs de Nova.