arkworks::algebra

arkworks 生态系统由用于设计和处理 零知识简短非交互式论证（zkSNARKs） 的 Rust 库组成。此存储库包含 zkSNARKs 的基础代数组件的高效实现：有限域、椭圆曲线和多项式。

此库在 MIT 许可证和 Apache v2 许可证下发布（请参阅 许可证）。

警告：这是一个学术性的概念原型，并且特别地，尚未经过仔细的代码审查。此实现尚不适合生产使用。

目录结构

此存储库包含几个 Rust crate

• ark-ff：各种有限域的泛型和实现抽象
• ark-ec：素数阶群的泛型和各种（配对友好和标准）椭圆曲线的实现抽象
• ark-poly：一元、多元和多线性多项式以及有限域上的 FFT 的接口
• ark-serialize：有限域和椭圆曲线序列化和点压缩的高效接口

此外，curves 仓库包含了一些流行的椭圆曲线的具体实现；详细信息请见此处。

构建指南

此库可以在 Rust 编译器（v 1.51+）的 stable 工具链上编译。要安装最新版本的 Rust，首先按照此处的说明安装 rustup，或者通过您平台的包管理器。安装 rustup 后，通过以下命令安装 Rust 工具链：

rustup install stable

之后，使用标准 Rust 构建工具 cargo 构建库

git clone https://github.com/arkworks-rs/algebra.git
cd algebra
cargo build --release

测试

此库为每个提供的 crate 提供了全面的单元和集成测试。运行测试命令如下：

cargo test --all

基准测试

要运行基准测试，请通过 rustup install nightly 安装夜间 Rust 工具链，然后运行以下命令：

cargo +nightly bench

字段算术的汇编后端

ark-ff crate 包含（默认不开启）基于 adcxq、adoxq 和 mulxq 指令优化的字段算术汇编实现。这些指令在大多数 x86_64 平台上都可用（Intel 的 Broadwell 及以后，AMD 的 Ryzen 及以后）。使用此后端可以在有限域和椭圆曲线算术中实现 30-70% 的速度提升。要启用此后端构建，请运行以下命令：

RUSTFLAGS="-C target-feature=+bmi2,+adx" cargo [test/build/bench] --features asm

要在自己的项目的 Cargo.toml 中启用此功能，请启用 asm 特性标志

ark-ff = { version = "0.4", features = [ "asm" ] }

请注意，由于 Rust 中的内联汇编支持目前尚不稳定，因此目前需要使用夜间编译器来使用此后端。

许可证

此仓库中的 crate 可根据您的意愿选择以下任一许可证：

• Apache License Version 2.0 (LICENSE-APACHE 或 apache.org 许可证链接)
• MIT 许可证 (LICENSE-MIT 或 opensource.org 许可证链接)

除非您明确声明，否则您提交给此库的任何贡献都应根据上述许可证（Apache v2 许可证中定义）进行双许可，不附加任何额外条款或条件。

致谢

本工作得到了以下机构的支持：谷歌教师奖；国家科学基金会；加州大学伯克利分校长期网络安全中心；以及以太坊基金会、互链基金会和 Qtum 的捐赠。

此库的早期版本是在论文“ZEXE：启用去中心化私有计算”中开发的。

lib.rs:

此库实现了由 [BCGMMW20, “Zexe”] 生成的 BLS12_377 曲线。名称表示这是一个嵌入度为 12 的 Barreto--Lynn--Scott 曲线，定义在 377 位（素数）字段上。此曲线的主要特点是标量和基字段都高度 2-adic。（这与只有标量字段高度 2-adic 的 BLS12_381 曲线形成对比。）

曲线信息

• 基字段：q = 258664426012969094010652733694893533536393512754914660539884262666720468348340822774968888139573360124440321458177
• 标量字段：r = 8444461749428370424248824938781546531375899335154063827935233455917409239041
• valuation(q - 1, 2) = 46
• valuation(r - 1, 2) = 47
• G1 曲线方程：y^2 = x^3 + 1
• G2 曲线方程：y^2 = x^3 + B，其中
  • B = Fq2(0, 155198655607781456406391640216936120121836107652948796323930557600032281009004493664981332883744016074664192874906)