Nova: một hệ thống zk-SNARK hiệu quả

Nova là hệ thống chứng minh không kiến thức mới do Microsoft phát triển, nó sử dụng công nghệ Relaxed R1CS( để nâng cao hiệu quả và tính linh hoạt của các chứng minh.

Lợi ích chính của Nova là việc sử dụng công nghệ R1CS thư giãn. Hệ thống R1CS truyền thống cần sử dụng một lượng lớn ngẫu nhiên trong quá trình chứng minh, dẫn đến việc tạo ra và xác minh chứng minh trở nên phức tạp và tốn thời gian. Nova thông qua việc sử dụng R1CS thư giãn, cho phép sử dụng ít ngẫu nhiên hơn trong chứng minh, từ đó cải thiện đáng kể hiệu quả của chứng minh.

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

Nhược điểm của Nova là do sử dụng R1CS lỏng, chứng minh của nó có thể không mạnh mẽ như hệ thống R1CS truyền thống. R1CS lỏng 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.

Ngoài ra, việc triển khai Nova tương đối phức tạp, điều này có thể làm tăng độ khó trong việc sử dụng và bảo trì. Nova sử dụng nhiều công nghệ mật mã tiên tiến, cần phải hiểu sâu về những công nghệ này để có thể sử dụng và chỉnh sửa hiệu quả Nova.

Tổng thể, Nova chiếm vị trí quan trọng trong lĩnh vực zk-SNARK. Công nghệ R1CS lỏng của nó giúp việc tạo và xác minh chứng minh 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.

Mã nguồn của Nova chủ yếu bao gồm một số mô-đun cốt lõi sau:

1. bellperson: thực hiện các chức năng liên quan đến R1CS.

2. gadgets: Bao gồm các công cụ xây dựng zk-SNARK.

3. spartan: Thực hiện các chức năng liên quan đến giao thức Spartan.

4. traits: định nghĩa một số trait chung như Group, CommitmentTrait, v.v.

5. r1cs.rs: Định nghĩa các cấu trúc dữ liệu và phương pháp liên quan đến R1CS.

6. nifs.rs: thực hiện phương án gập không tương tác.

7. ipa_pc.rs: Thực hiện phương án cam kết đa thức dựa trên IPA.

Các mô-đun này cùng nhau thực hiện chức năng cốt lõi của Nova, bao gồm hệ thống ràng buộc R1CS, cam kết đa thức, tạo ra và xác minh zk-SNARK. Nova thông qua sự kết hợp của các mô-đun này, đã đạt được hệ thống zk-SNARK hiệu quả.