arkworks::algebra

arkworks生态系统包含用于设计和处理 零知识简短非交互式论证(zkSNARKs) 的Rust库。此仓库包含zkSNARKs底层关键代数组件的有效实现：有限域、椭圆曲线和多项式。

此库以MIT许可和Apache v2许可发布（见许可）。

警告：这是一个学术性证明概念原型，特别是尚未经过仔细的代码审查。此实现尚不适用于生产使用。

目录结构

此仓库包含多个Rustcrate

• ark-ff：各种有限域的通用抽象和实现
• ark-ec：素数阶群的通用抽象和各种（配对友好和标准）椭圆曲线的实现
• ark-poly：一元、多元和多元线性多项式及其在有限域上的FFT的接口
• 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仓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（v 1.51+）的稳定工具链上编译。要安装最新版本的Rust，首先按照以下说明安装rustup：[此处](https://rustup.rs/)，或者通过您的平台包管理器。安装好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来构建库。

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

测试

该库为每个提供的crate提供了全面的单元和集成测试。运行测试的命令如下：

cargo test --all

基准测试

要运行基准测试，请通过以下命令安装nightly Rust工具链：rustup install nightly，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（默认禁用）基于adcxq、adoxq和mulxq指令的优化汇编实现。这些指令在大多数x86_64平台上可用（Intel的Broadwell及以后的版本和AMD的Ryzen及以后的版本）。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

要在自己的项目的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中内联汇编的支持目前不稳定，因此使用此后端需要目前使用Nightly编译器。

许可证

该存储库中的crates可以在以下许可证中选择，由您自行决定。

• Apache License Version 2.0 ([LICENSE-APACHE](https://github.com/arkworks-rs/algebra/blob/dcf73a5f9610ba9d16a3c8e0de0b3835e5e5d5e4/LICENSE-APACHE) 或 [apache.org许可证链接](https://apache.ac.cn/licenses/LICENSE-2.0))
• MIT许可证 ([LICENSE-MIT](https://github.com/arkworks-rs/algebra/blob/dcf73a5f9610ba9d16a3c8e0de0b3835e5e5d5e4/LICENSE-MIT) 或 [opensource.org许可证链接](http://opensource.org/licenses/MIT))

除非您明确说明，否则您提交给此库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），而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、Interchain Foundation和Qtum的捐赠。

本库的早期版本是在论文“[ZEXE: Enabling Decentralized Private Computation](https://ia.cr/2018/962)”中开发的。

lib.rs:

该库实现了具有BLS12-377曲线标量场的扭曲埃德华兹曲线。这允许定义使用后者标量场上的椭圆曲线的密码学原语。此曲线是在论文[BCGMMW20, “Zexe”]中生成的。

曲线信息

• 基域：q = 8444461749428370424248824938781546531375899335154063827935233455917409239041
• 标量场：r = 2111115437357092606062206234695386632838870926408408195193685246394721360383
• 估值(q - 1, 2) = 47
• 估值(r - 1, 2) = 1
• 曲线方程：ax^2 + y^2 =1 + dx^2y^2，其中
  • a = -1
  • d = 3021