arkworks::algebra

arkworks生态系统由用于设计和处理零知识简短非交互式论证(zkSNARKs)的Rust库组成。此存储库包含zkSNARKs的基本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，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使用。

目录结构

此存储库包含多个Rust包

• 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（对偶友好和标准）椭圆曲线的各种实现
• ark-poly：一元、多元和多线性多项式以及有限域上的FFT的接口
• ark-serialize：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

此库在Rust编译器（v 1.51+）的stable工具链上编译。要安装Rust的最新版本，首先按照此处的说明或通过您平台的包管理器安装rustup。安装rustup后，通过调用

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

此库为提供的每个 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，请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

字段算术的后端汇编

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 及以后，AMD 的 Ryzen 及以后）。使用此后端可以在有限域和椭圆曲线算术中提高 30-70% 的速度。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，因此使用此后端目前需要使用夜间编译器。

许可证

本存储库中的 crate 采用以下许可证之一，由您自行决定。

• 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，否则您提交给本库的任何贡献都将根据上述许可证（根据 Apache v2 许可证定义）双许可，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；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、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 Zachary J. Williamson 从 Aztec 协议生成的素数阶曲线 Grumpkin。此曲线的主要特点是它与 bn254 形成一个循环，即其标量域和基数域分别是 bn254 的基数域和标量域。

曲线信息：Grumpkin

• 基数域：q = 21888242871839275222246405745257275088548364400416034343698204186575808495617
• 标量域：r = 21888242871839275222246405745257275088696311157297823662689037894645226208583
• 曲线方程：y^2 = x^3 - 17
• 估值(q - 1, 2) = 28
• 估值(r - 1, 2) = 1