arkworks::algebra

arkworks生态系统包括用于设计和使用零知识简洁非交互式论证（zkSNARKs）的Rust库。此存储库包含zkSNARKs关键代数组件的有效实现：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：这是一个学术性的概念原型，特别是代码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的接口以及有限域上的FFT
• ark-serialize：有限域和椭圆曲线的序列化和点压缩的效率接口

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 编译器的稳定工具链（v 1.51+）上编译。要安装最新版本的 Rust，首先按照这里的说明安装 rustup，或者通过您的平台包管理器。一旦安装了 rustup，通过调用以下命令安装 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。使用以下命令运行测试：

cargo test --all

基准测试

要运行基准测试，通过以下命令安装夜间的 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（默认关闭）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 平台上可用（Intel 的 Broadwell 以及 AMD 的 Ryzen 之后）。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

要在您自己的项目的 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 中的内联汇编支持目前不稳定，因此使用此后端需要目前使用 Nightly 编译器。

许可

该存储库中的 crate 采用以下任一许可，由您选择。

• 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）

除非您明确声明，否则您提交的任何贡献都应如上所述（如 Apache v2 许可证中定义），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：谷歌学者奖；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。

本库的一个早期版本是作为论文 "ZEXE: Enabling Decentralized Private Computation" 的一部分开发的。

lib.rs:

该库实现了基数为 BN254 曲线的标量场的扭曲埃德沃斯曲线。这允许定义使用后者曲线标量场的椭圆曲线的密码学原语。该曲线也称为 Baby-Jubjub。

曲线信息

• 基数域：q = 21888242871839275222246405745257275088548364400416034343698204186575808495617
• 标量域：r = 2736030358979909402780800718157159386076813972158567259200215660948447373041
• 估值(q - 1, 2) = 28
• 估值(r - 1, 2) = 4
• 曲线方程：ax^2 + y^2 =1 + dx^2y^2，其中
  • a = 1
  • d = 168696/168700 mod q = 9706598848417545097372247223557719406784115219466060233080913168975159366771