SNARK (Succinct Non-interactive Argument of Knowledge) 是知识证明的一种形式，即允许一个证明者（Prover）向一个验证者（Verifier）证明自己知道某个信息，而不需要向验证者透露这个信息的具体内容。
正如 SNARK 名称揭示的那样，SNARK 主要是三个关键特性：
简洁性（Succinctness）：SNARK 生成的证明非常小（通常为几个KB）。并且验证者可以快速地验证证明。
非交互性（Non-interactive）：传统的交互式证明系统需要证明者和验证者多次往返交换信息，而 SNARK 则只需要证明者生成一个证明并发送给验证者，验证者可以独立地验证这个证明。这个特性使得 SNARK 特别适用于分布式系统和区块链等场景。
知识论证（Argument of Knowledge）：验证者可以确信证明者拥有特定的秘密信息，而不是在某些情况下蒙混过关。
SNARK 可以按前端 (Front End) 和后端 (Back End) 分成两个子模块。
前端（Front End）：前端部分主要负责将原始计算问题(实践中常常以计算机程序的形式出现)转化为SNARK协议可以处理的形式(主要是算术电路和R1CS)。
后端（Back End）：部分主要负责在前端生成的约束系统基础上生成和验证证明。这个过程涉及以下步骤：
证明生成（Prover）：后端使用前端生成的算术电路/R1CS和证明者的秘密输入，生成一个简洁的证明（Proof）。证明者通过它向验证者证明他们确实执行了计算，并且计算结果是正确的。
验证（Verifier）：验证者使用公共参数和证明来验证计算的正确性。后端确保验证过程非常高效，通常在几个毫秒内完成验证。验证者在验证时不需要知道证明者的输入，仅通过检查证明是否满足前端生成的算术电路/R1CS约束来确定其正确性。
前端（Front End）就是目前 Aleo 最新谜题指令集算法所计算的其中一部分，不是全部。
后端（Back End）就是根据最新的ARC43提案所要做的事情，重磅！Aleo的PoSW谜题算法将迎来重大调整！在现有谜题算法中引入后端，形成一个完整的 SNARK，将谜题算法计算结果（前端）变成证明（Proof），最终输出给验证者节点。
https://github.com/AleoNet/ARCs/discussions/77
形式化地，SNARK 后端可以描述成：给定一个原始计算问题，以算术电路形式表示成 C，证明者知道该问题的答案 W，使得 C(w) = 0。
Varuna SNARK 是 Aleo 目前使用的方案，是 Marlin 方案的改进版本。
在 Aleo 官方博客的审计文章也有体现：
https://aleo.org/post/aleo-completes-security-audits-of-snarkos-and-snarkvm/
Marlin 是一种可验证计算协议，利用 TEE 允许在去中心化云上部署复杂的工作负载（如 DeFi 策略、自动化任务或 AI 模型）。它允许使用智能合约调用和 web2 API 来租用实例或执行无服务器功能。因此，Marlin 可用作协处理器来扩展区块链应用程序。
https://docs.marlin.org/learn/
从上图可以看到 Marlin 属于 SNARK 的一个分支。
Varuna 和 Marlin 之间的主要区别在于，Marlin 的算术语言仅允许 R1CS，而 Varuna 可以同时支持 R1CS 和自定义门和查找（自定义约束查找参数），例如 Plonkish。这意味着在电路的算术表示中，Marlin 仅限于三个矩阵，而 Varuna 可以使用更多矩阵，从而提供更好的可扩展性。除了加法和乘法电路之外，Varuna 还可以支持各种类型的算术电路，并具有相应的不同构造方法，称为广义 R1CS。
在 SNARK 的基础上添加零知识 (ZK) 特性就成了零知识证明的一种形式，即 ZK-SNARK。
零知识（ZK）属性是一个附加的特性，当需要在证明过程中保护隐私时才是必需的。确保在证明计算正确性的过程中，验证者不会获得任何关于输入数据或计算过程的额外信息。因此，零知识属性与隐私保护直接相关。
因此，SNARK 本身就可以实现可验证计算，而不一定需要零知识特性；只有在我们需要保护隐私时，才会引入 ZK 属性，形成 ZK-SNARK。
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