Nova: Sistem Zero-Knowledge Proof yang Efisien dan Baru

Nova adalah sistem bukti tanpa pengetahuan baru yang dikembangkan oleh Microsoft, yang menggunakan teknologi Sistem Kendala Peringkat 1 yang Dilonggarkan (Relaxed Rank-1 Constraint Systems, Relaxed R1CS) untuk meningkatkan efisiensi dan fleksibilitas bukti.

Keuntungan Nova

Keunggulan utama Nova terletak pada penggunaan teknologi R1CS yang dilonggarkan. Sistem R1CS tradisional membutuhkan banyak keacakan dalam proses pembuktian, yang menyebabkan proses pembuatan dan verifikasi bukti menjadi kompleks dan memakan waktu. Nova, dengan R1CS yang dilonggarkan, memungkinkan penggunaan keacakan yang lebih sedikit dalam bukti, secara signifikan meningkatkan efisiensi pembuktian.

Nova juga mendukung komputasi inkremental, yang memungkinkan perhitungan fungsi kompleks secara bertahap, bukan menghitung seluruh fungsi sekaligus. Ini sangat berguna saat menangani data besar atau melakukan perhitungan kompleks. Selain itu, Nova mendukung perhitungan polinomial, yang dapat menangani tugas pembuktian yang lebih kompleks.

Kekurangan Nova

Nova juga memiliki beberapa kekurangan. Pertama, karena menggunakan R1CS yang dilonggarkan, buktinya mungkin tidak sekuat sistem R1CS tradisional. R1CS yang dilonggarkan memungkinkan penggunaan lebih sedikit acak, yang mungkin menurunkan keamanan bukti. Namun, pengembang Nova telah mengambil langkah untuk mengatasi masalah ini, seperti menggunakan algoritma kriptografi yang lebih kuat dan strategi bukti yang lebih kompleks.

Kedua, implementasi Nova relatif kompleks, yang mungkin meningkatkan kesulitan penggunaan dan pemeliharaan. Nova menggunakan banyak teknologi kriptografi tingkat tinggi, seperti perhitungan polinomial, operasi grup, dan oracle acak, yang memerlukan pemahaman mendalam tentang teknologi ini untuk dapat menggunakan dan memodifikasi Nova secara efektif.

Posisi Nova di bidang zk-SNARKs

Nova memiliki posisi penting di bidang zk-SNARKs. Kehadirannya membuka jalur baru untuk pengembangan zk-SNARKs. Teknologi R1CS yang dilonggarkan yang digunakan oleh Nova membuat proses pembuatan dan verifikasi bukti menjadi lebih efisien, yang sangat penting untuk aplikasi zk-SNARKs berskala besar. Selain itu, Nova mendukung komputasi inkremental dan komputasi polinomial, mampu menangani tugas bukti yang lebih kompleks, yang lebih lanjut memperluas jangkauan aplikasi zk-SNARKs.

Penjelasan Kode Sumber Nova

Kode sumber Nova terutama terdiri dari beberapa modul penting berikut:

• bellperson: mengimplementasikan fungsi terkait R1CS (Sistem Kendala Peringkat-1).
• gadget: Termasuk alat untuk membangun zk-SNARKs.
• penyedia: Berisi beberapa kode penyedia, seperti implementasi fungsi hash Keccak.
• spartan：termasuk implementasi protokol Spartan.
• traits: Mendefinisikan beberapa perilaku umum dari traits Rust.

Implementasi inti Nova mencakup:

• Definisi dan implementasi R1CS dan R1CS yang dilonggarkan
• Perhitungan dan evaluasi polinomial
• Algoritma Sumcheck
• Skema Lipatan Non-Interaktif (NIFS)
• Skema komitmen polinomial berbasis IPA

Modul dan implementasi ini bersama-sama membentuk dasar dari sistem zero-knowledge proof Nova yang efisien.