Nova: Novo sistema de zk-SNARKs eficiente

Nova é um novo sistema de zk-SNARKs desenvolvido pela Microsoft, que utiliza a tecnologia de Sistemas de Restrições de Rank-1 Relaxadas (Relaxed Rank-1 Constraint Systems, Relaxed R1CS) para melhorar a eficiência e flexibilidade das provas.

Vantagens do Nova

A principal vantagem do Nova reside na utilização da técnica R1CS relaxada. Os sistemas R1CS tradicionais exigem uma grande quantidade de aleatoriedade durante o processo de prova, o que torna a geração e verificação das provas complexas e demoradas. O Nova, através da R1CS relaxada, permite o uso de menos aleatoriedade nas provas, melhorando significativamente a eficiência da prova.

A Nova também suporta cálculos incrementais, permitindo calcular funções complexas passo a passo, em vez de calcular toda a função de uma só vez. Isso é muito útil ao lidar com grandes volumes de dados ou realizar cálculos complexos. Além disso, a Nova suporta cálculos polinomiais, sendo capaz de lidar com tarefas de prova mais complexas.

Desvantagens da Nova

A Nova também apresenta algumas desvantagens. Primeiro, devido ao uso de R1CS relaxado, suas provas podem não ser tão robustas quanto as dos sistemas R1CS tradicionais. O R1CS relaxado permite o uso de menos aleatoriedade, o que pode comprometer a segurança da prova. No entanto, os desenvolvedores da Nova tomaram medidas para resolver esse problema, como o uso de algoritmos criptográficos mais robustos e estratégias de prova mais complexas.

Em segundo lugar, a implementação do Nova é relativamente complexa, o que pode aumentar a dificuldade de uso e manutenção. O Nova utiliza muitas técnicas avançadas de criptografia, como cálculos polinomiais, operações em grupo e oráculos aleatórios, sendo necessário uma compreensão profunda dessas técnicas para utilizar e modificar o Nova de forma eficaz.

A posição da Nova no campo dos zk-SNARKs

A Nova ocupa uma posição importante no campo dos zk-SNARKs. O seu surgimento abriu novos caminhos para o desenvolvimento dos zk-SNARKs. A tecnologia R1CS relaxada utilizada pela Nova torna a geração e verificação de provas mais eficientes, o que é crucial para a aplicação em larga escala dos zk-SNARKs. Além disso, a Nova suporta cálculos incrementais e cálculos polinomiais, podendo lidar com tarefas de prova mais complexas, expandindo ainda mais o alcance das aplicações dos zk-SNARKs.

Análise do código fonte da Nova

O código-fonte da Nova contém os seguintes módulos importantes:

• bellperson: implementou funcionalidades relacionadas a R1CS (Rank-1 Constraint Systems).
• gadgets: ferramentas que incluem a construção de provas zk-SNARKs.
• provider: inclui algum código de provedores, como a implementação da função de hash Keccak.
• spartan: implementação do protocolo Spartan.
• traits: definiu alguns comportamentos gerais dos traits Rust.

A implementação central da Nova inclui:

• Definição e implementação de R1CS e R1CS relaxado
• Cálculo e avaliação de polinómios
• Algoritmo Sumcheck
• Esquema de dobra não interativo (NIFS)
• Esquema de compromisso polinomial baseado em IPA

Estes módulos e implementações constituem a base do eficiente sistema de zk-SNARKs Nova.