arkworks::algebra

arkworks 生态系统由用于设计和使用 零知识简洁非交互式论证 (zkSNARKs) 的 Rust 库组成。此存储库包含 zkSNARKs 下的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（参见 许可证）。

警告：这是一个学术性的概念原型，特别是尚未经过仔细的代码审查。此实现尚不适合生产使用。

目录结构

此存储库包含几个 Rust 包

• ark-ff: 有限域的各种类型的通用抽象及其实现的泛型
• ark-ec: 首项群和（配对友好和标准）椭圆曲线的通用抽象及其实现的泛型
• ark-poly: 单变量、多元和多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。要安装最新的Rust版本，首先按照这里的说明安装rustup，或者通过您平台上的软件包管理器进行安装。一旦安装了rustup，通过以下命令安装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

该库为提供的每个crate提供了全面的单元测试和集成测试。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（默认关闭）针对字段算术的优化汇编实现，这些实现依赖于adcxq、adoxq和mulxq指令。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夜间编译器。

许可协议

该存储库中的crate的许可协议可以是以下任一，由您自行选择。

• Apache License Version 2.0 (LICENSE-APACHE或apache.org许可链接)
• MIT许可协议 (LICENSE-MIT或opensource.org许可链接)

除非您明确声明，否则您提交的任何贡献，如果包含在此库中，都应按上述方式双重许可（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：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。

该库的早期版本是在论文“ZEXE: Enabling Decentralized Private Computation”中开发的。

lib.rs:

该库实现了基域为曲线MNT4-753的标量场的扭曲Edwards曲线。这允许定义使用后者标量域上的椭圆曲线的密码学原语。

曲线信息

• 基域：q = 41898490967918953402344214791240637128170709919953949071783502921025352812571106773058893763790338921418070971888458477323173057491593855069696241854796396165721416325350064441470418137846398469611935719059908164220784476160001
• 标量域：r = 5237311370989869175293026848905079641021338739994243633972937865128169101571388346632361720473792365177258871486054600656048925740061347509722287043067341250552640264308621296888446513816907173362124418513727200975392177480577
• 估值(q - 1, 2) = 30
• 估值(r - 1, 2) = 7
• 曲线方程：ax^2 + y^2 =1 + dx^2y^2，其中
  • a = -1
  • d = 317690 mod q