arkworks::algebra

arkworks生态系统包含用于设计和操作零知识简洁非交互式论证(zkSNARKs)的Rust库。此存储库包含zkSNARKs底层关键代数组件的高效实现：有限域、椭圆曲线和多项式。

此库根据MIT许可证和Apache v2许可证发布（请参阅许可证）。

警告：这是一个学术性的原型，特别是尚未经过仔细的代码审查。此实现尚未准备好用于生产使用。

目录结构

此存储库包含几个Rust crate

• ark-ff：各种有限域的泛型抽象和实现
• ark-ec：素数阶群的泛型抽象和（配对友好和标准）椭圆曲线的各种实现
• ark-poly：一元、多元和多元线性多项式的接口以及有限域上的FFT
• ark-serialize：用于有限域和椭圆曲线的序列化和点压缩的高效接口

此外，curves存储库包含流行椭圆曲线的具体实现；有关详细信息，请参阅此处。

构建指南

该库可以在 Rust 编译器的 stable 工具链（v 1.51+）上编译。要安装最新版本的 Rust，首先按照以下说明安装 rustup，请参阅此处的说明，或通过您平台的包管理器进行安装。安装 rustup 后，通过执行以下命令安装 Rust 工具链：

rustup install stable

之后，使用标准 Rust 构建工具 cargo 来构建库

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。使用以下命令运行测试：

cargo test --all

基准测试

要运行基准测试，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 指令的优化汇编实现，用于字段算术。这些指令在大多数 x86_64 平台上可用（Intel 的 Broadwell 及以后，AMD 的 Ryzen 及以后）。使用此后端可以使有限域和椭圆曲线算术的速度提高 30-70%。要启用此后端进行构建，请运行以下命令：

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

要在您的项目中的 Cargo.toml 中启用此功能，请启用 asm 功能标志

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

请注意，由于 Rust 中的内联汇编支持目前还不稳定，因此使用此后端需要目前使用夜间编译器。

许可

此存储库中的 crates 下的许可，您可自行选择以下任一许可。

• Apache 许可证版本 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）

除非您明确说明，否则您提交的任何贡献都应按上述方式双重许可（如 Apache v2 许可证中定义），不附加任何其他条款或条件。

致谢

本工作得到了以下机构的支持：谷歌教师奖；美国国家科学基金会；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、跨链基金会和 Qtum 的捐赠。

此库的早期版本是作为论文“ZEXE: Enabling Decentralized Private Computation”的一部分开发的。

lib.rs:

此库实现了在[EG20]中生成的 BW6_761 曲线。名称表示它是使用 Brezing--Weng 方法生成的，其嵌入度数为 6。此曲线的主要特点是标量域等于 BLS12_377 曲线的基域。

曲线信息

• 基域：q = 6891450384315732539396789682275657542479668912536150109513790160209623422243491736087683183289411687640864567753786613451161759120554247759349511699125301598951605099378508850372543631423596795951899700429969112842764913119068299
• 标量域：r = 258664426012969094010652733694893533536393512754914660539884262666720468348340822774968888139573360124440321458177
• valuation(q - 1, 2) = 1
• valuation(r - 1, 2) = 46

G1 曲线方程：y^2 = x^3 + ax + b，其中

• a = 0,
• b = -1,

G2 曲线方程：y^2 = x^3 + Ax + B

• A = 0
• B = 4