Nova: Hệ thống zk-SNARK hiệu quả mới

Nova là một hệ thống chứng minh không kiến thức mới do Microsoft phát triển, nó sử dụng công nghệ Hệ thống Ràng buộc Cấp 1 Thoải mái (Relaxed Rank-1 Constraint Systems, Relaxed R1CS) để cải thiện hiệu suất và tính linh hoạt của chứng minh.

Ưu điểm của Nova

Lợi thế chính của Nova là sử dụng công nghệ R1CS thư giãn. Hệ thống R1CS truyền thống yêu cầu một lượng lớn tính ngẫu nhiên trong quá trình chứng minh, dẫn đến quy trình tạo và xác minh chứng minh phức tạp và tốn thời gian. Nova thông qua R1CS thư giãn, cho phép sử dụng ít tính ngẫu nhiên hơn trong chứng minh, từ đó tăng cường hiệu quả chứng minh.

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

Nhược điểm của Nova

Nova cũng tồn tại một số hạn chế. Đầu tiên, do sử dụng R1CS lỏng lẻo, nên chứng minh của nó có thể không mạnh mẽ như hệ thống R1CS truyền thống. R1CS lỏng lẻo cho phép 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.

Thứ hai, việc triển khai Nova tương đối phức tạp, có thể làm tăng độ khó trong việc sử dụng và bảo trì. Nova 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 thế của Nova trong lĩnh vực zk-SNARK

Nova đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực zk-SNARK. Sự xuất hiện của nó đã mở ra những con đường mới cho sự phát triển của zk-SNARK. Công nghệ R1CS lỏng lẻo mà Nova áp dụng giúp việc tạo và xác minh chứng minh trở nên hiệu quả hơn, điều này rất quan trọng cho các ứng dụng zk-SNARK quy mô lớn. Hơn nữa, Nova hỗ trợ tính toán gia tăng và tính toán đa thức, có khả năng xử lý các nhiệm vụ chứng minh phức tạp hơn, mở rộng hơn nữa phạm vi ứng dụng của zk-SNARK.

Giải thích mã nguồn của Nova

Mã nguồn của Nova chủ yếu bao gồm các mô-đun quan trọng sau:

• bellperson: đã triển khai các chức năng liên quan đến R1CS (Hệ thống ràng buộc cấp 1).
• gadgets：bao gồm các công cụ để xây dựng zk-SNARK.
• provider：bao gồm một số mã của các nhà cung cấp, chẳng hạn như việc triển khai hàm băm Keccak.
• spartan：bao gồm việc triển khai giao thức Spartan.
• traits：Định nghĩa một số hành vi chung của các traits Rust.

Cốt lõi của Nova bao gồm:

• Định nghĩa và triển khai R1CS và R1CS thả lỏng
• Tính toán và đánh giá đa thức
• Thuật toán Sumcheck
• Giải pháp gập không tương tác (NIFS)
• Giải pháp cam kết đa thức dựa trên IPA

Các mô-đun và triển khai này tạo thành nền tảng cho hệ thống zk-SNARK hiệu quả của Nova.