arkworks::algebra

arkworks生态系统包含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：这是一个学术性概念原型，并且特别尚未经过仔细的代码审查。此实现不适合用于生产环境。

目录结构

此存储库包含多个Rust包

• ark-ff：各种有限域的泛型抽象及其实现
• ark-ec：素数阶群的泛型抽象及其（配对友好型和标准型）椭圆曲线的实现
• ark-poly：单变量、多变量和多线性多项式的接口，以及有限域上的快速傅立叶变换(FFT)
• ark-serialize：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（v 1.51+）的stable工具链上编译。要安装Rust的最新版本，首先按照这里的说明或通过您平台的软件包管理器安装rustup。安装好rustup后，通过执行以下命令安装Rust工具链：

rustup install stable

之后，使用标准的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。通过以下命令运行测试：

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）。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，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中的内联汇编支持目前还不稳定，因此使用此后端目前需要使用Nightly编译器。

许可证

本存储库中的crate可以在以下任一许可证下使用，由您自行决定。

• Apache License Version 2.0 (LICENSE-APACHE 或 apache.org license link)
• MIT license (LICENSE-MIT 或 opensource.org license link)

除非您明确声明，否则您提交给此库的任何贡献都将按照上述方式双授权（如Apache v2许可证中定义），没有任何附加条款或条件。

致谢

本工作得到了以下机构的支持：Google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CP6的标量场为基场的扭曲Edwards曲线。这允许定义使用后者标量场的椭圆曲线的加密原语。此曲线是在论文[BCGMMW20, “Zexe”]中生成的。

曲线信息

• 基场：q = 258664426012969094010652733694893533536393512754914660539884262666720468348340822774968888139573360124440321458177
• 标量场：r = 32333053251621136751331591711861691692049189094364332567435817881934511297123972799646723302813083835942624121493
• 估值(q - 1, 2) = 46
• 估值(r - 1, 2) = 2
• 曲线方程：ax^2 + y^2 =1 + dx^2y^2，其中
  • a = -1
  • d = 79743