論文の概要: Clap: a Rust eDSL for PlonKish Proof Systems with a Semantics-preserving Optimizing Compiler
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.12115v1
- Date: Mon, 20 May 2024 15:31:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-21 12:25:40.593513
- Title: Clap: a Rust eDSL for PlonKish Proof Systems with a Semantics-preserving Optimizing Compiler
- Title（参考訳）: Clap: セマンティックス保存最適化コンパイラを備えたPlonKish Proof Systems用のRust eDSL
- Authors: Marco Stronati, Denis Firsov, Antonio Locascio, Benjamin Livshits,
- Abstract要約: Clapは、自動最適化と正式な保証を可能にする最初のRustエグノスティック回路フォーマットである。
クラップは、お互いに健全で完全なプロンキッシュの制約システムと目撃者生成装置を生成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.469723382577489
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Writing Plonkish constraint systems by hand is tedious and error-prone; as a result, several libraries and DSL's have emerged over the years to facilitate this task as well as techniques to directly analyze constraint systems. However, standalone languages require developers to use a foreign toolchain and leave gaps between the application and its circuits. On the other hand, Rust-embedded DSL like Halo2 or Boojum lack in modularity; furthermore, it is usually impossible to tease apart the circuit from the proof system, making it hard to reuse circuits and even to compare performance of different proof systems on the same circuits. In this paper we introduce Clap, the first Rust eDSL to propose a prover-agnostic circuit format that enables extensibility, automatic optimizations, and formal guarantees for the resulting constraint system. Clap generates Plonkish constraint systems and witness generators that are sound and complete with respect to each other, leaving no room for subtle bugs due to under- or over-constraining. A model of this equivalence is proved in the Agda proof assistant for a subset of Clap's Rust implementation that is expressive enough to capture the compositional properties of our format. In order to increase the reuse of circuits, a number of optimizations are carried out automatically, sparing the developer from over-specifying low-level constraint system details in their circuit descriptions. We test the expressivity and efficiency of Clap on an implementation of the Poseidon2 hash function that produces a constraint system that is competitive in terms of size with hand-optimized Boojum circuits.
- Abstract（参考訳）: Plonkishの制約システムを手作業で書くのは面倒でエラーを起こしやすい。その結果、この作業を促進するために、長年にわたっていくつかのライブラリやDSLが登場し、また、制約システムを直接解析する技術が登場した。
しかし、スタンドアロン言語では、開発者は外部ツールチェーンを使用し、アプリケーションとその回路間のギャップを残す必要がある。
一方、Halo2やBoojumのようなラスト埋め込みDSLはモジュール性に欠けており、証明システムから回路を分離することは不可能であり、同じ回路上で異なる証明システムの性能を比較することも困難である。
本稿では、拡張性、自動最適化、および結果の制約システムに対する正式な保証を可能にする、証明不能な回路フォーマットを提案する最初のRust eDSLであるClapを紹介する。
クラップはプロンキッシュの制約システムと目撃者生成装置を生成し、互いに健全で完全なもので、過度の制約や過度の制約による微妙なバグの余地は残っていない。
この等価性のモデルが、ClapのRust実装のサブセットであるAgda証明アシスタントで証明されている。
回路の再利用性を高めるために、開発者が回路記述の低レベル制約システムの詳細を過度に指定しないように、多数の最適化が自動的に実施される。
我々は,手動最適化Boojum回路と競合する制約系を生成するPoseidon2ハッシュ関数の実装において,Clapの表現性と効率を検証した。
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