Proximity gaps and correlated agreement have become central tools in the analysis of interactive oracle proofs of proximity (IOPPs) and code-based SNARKs. Informally, a proximity-gap statement says that for a structured set of words -- such as a line, an affine space, or a curve -- either all points are close to the code, or most are far from it. Such statements are essential in sampling-based proof systems, where a verifier queries only a few random locations on a structured object but must still obtain a global soundness guarantee. In Reed--Solomon-based proof systems, one would ideally like the proximity parameter to approach the information-theoretic limit $1-R$, since this is the largest possible radius for a rate-$R$ code and directly affects protocol efficiency. While recent work has substantially strengthened the picture for algebraic codes and linked proximity gaps to decoding-related structural properties, it remains unclear whether analogous results for random linear codes can be proved directly, rather than through decoding-theoretic surrogates. In this work, we establish a direct approach to proximity gaps and correlated agreement for random linear codes in the random parity-check-matrix model, without relying on list decoding as the main engine of the proof. Our approach is based on a syndrome-space reformulation together with a witness-based reduction mechanism, and it yields strong results for affine lines, affine spaces, and polynomial curves. It is conceptually different from the existing decoding-driven route for random linear codes, and it also leads to sharper parameters, including the optimal-up-to-$\varepsilon$ large-alphabet radius bound $ρ<1-R-\varepsilon$ for $q=Θ(n)$, as well as near-capacity bounds over constant alphabets with improved alphabet-size requirements.


翻译:邻近间隙与一致性验证已成为交互式谕言证明(IOPP)及基于编码的SNARKs分析中的核心工具。非正式地讲,邻近间隙陈述表明:对于结构化的词集(如直线、仿射空间或曲线),要么所有点都接近码字,要么大多数点远离码字。此类陈述在基于抽样的证明系统中至关重要——验证者仅需对结构化对象上的少数随机位置进行查询,便能获得全局可靠性保证。在基于Reed-Solomon码的证明系统中,理想情况下希望邻近参数接近信息论极限$1-R$,因为这是速率为$R$的码字所能达到的最大半径,并直接影响协议效率。尽管近期研究显著强化了代数码的相关理论,并将邻近间隙与译码相关的结构性质相关联,但尚不明确能否绕过译码理论代理,直接证明随机线性码的类似结果。本文采用随机奇偶校验矩阵模型,在不依赖列表译码作为主要证明引擎的前提下,为随机线性码建立了邻近间隙与一致性验证的直接方法。该方法基于症候子空间重构与见证归约机制,能够针对仿射直线、仿射空间及多项式曲线获得强健结果。该思路与现有基于译码驱动的随机线性码分析路径存在本质差异,同时能导出更优参数:对于$q=Θ(n)$的大字母表,可获得最优(容差$\varepsilon$)的半径界$ρ<1-R-\varepsilon$;对于常数字母表,可在降低字母表规模要求的同时实现接近信道容量的参数界。

0
下载
关闭预览

相关内容

【博士论文】拓扑空间上的信号处理与学习
专知会员服务
31+阅读 · 2024年3月12日
专知会员服务
15+阅读 · 2021年8月29日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年1月9日
【干货书】凸随机优化,320页pdf
专知
12+阅读 · 2022年9月16日
从香农熵到手推KL散度:一文带你纵览机器学习中的信息论
算法与数学之美
10+阅读 · 2018年1月14日
各种相似性度量及Python实现
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2017年7月6日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
【博士论文】拓扑空间上的信号处理与学习
专知会员服务
31+阅读 · 2024年3月12日
专知会员服务
15+阅读 · 2021年8月29日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年1月9日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员