arkworks::algebra

arkworks生态系统包含用于设计和使用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（见许可证）。

警告：这是一个学术原型，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。

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（配对友好和标准）椭圆曲线的实现
• ark-poly：单变量、多变量和多线性多项式以及有限域上的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；详细信息请参阅 此处。

构建指南

该库可在 Rust 编译器的 stable 工具链上编译（版本 1.51+）。要安装最新版本的 Rust，首先按照 此处 的说明安装 rustup，或者通过您平台上的软件包管理器。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 构建库

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

测试

此库为提供的每个 crate 提供了全面的单元和集成测试。通过以下命令运行测试：

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（默认不启用）基于 adcxq、adoxq 和 mulxq 指令优化的字段算术的汇编实现。这些指令在大多数 x86_64 平台上可用（Intel 的 Broadwell 以及 AMD 的 Ryzen 之后的版本）。使用此后端可以将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 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不稳定，因此使用此后端目前需要使用夜间编译器。

许可证

此存储库中的 crate 受以下任一许可证的许可，由您自行决定。

• Apache License 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）

除非您明确声明，否则您提交给包括在此库中的任何贡献都应按上述方式双许可（如 Apache v2 许可证中定义），无需任何附加条款或条件。

致谢

这项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、Interchain 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:

此库实现了以曲线 BLS12-381 的标量场为基场的扭曲埃德沃德曲线。这允许定义使用该后者的标量场上的椭圆曲线的密码学原语。此曲线由 Sean Bowe 生成，也称为 Jubjub。

曲线信息

• 基场：q = 52435875175126190479447740508185965837690552500527637822603658699938581184513
• 标量场：r = 6554484396890773809930967563523245729705921265872317281365359162392183254199
• 估值(q - 1, 2) = 32
• 估值(r - 1, 2) = 1
• 曲线方程：ax^2 + y^2 =1 + dx^2y^2，其中
  • a = -1
  • d = -(10240/10241)