#elliptic-curve #finite-fields #math

no-std ark-vesta

维斯塔素数阶椭圆曲线

6个版本 (3个重大变更)

0.5.0-alpha.02024年6月20日
0.4.0 2023年1月17日
0.4.0-alpha.22022年12月28日
0.4.0-alpha.12022年11月29日
0.2.0 2021年3月25日

#2412 in 密码学

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用于 2 crates

MIT/Apache

610KB
13K SLoC

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。

此库根据MIT许可证和Apache v2许可证发布(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使用。

目录结构

此存储库包含多个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)各种椭圆曲线的实现
  • 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:针对有限域和椭圆曲线的高效序列化和点压缩接口

此外,curves仓库包含流行的椭圆曲线的具体实现;有关详细信息,请参阅此处

构建指南

该库在Rust编译器的stable工具链(v 1.51+)上编译。要安装最新版本的Rust,首先按照以下说明安装rustup:[此处](https://rustup.rs/),或者通过您的平台包管理器。安装好rustup后,通过以下命令安装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。运行测试的命令如下:

cargo test --all

基准测试

要运行基准测试,安装nightly Rust工具链,通过以下命令:

cargo +nightly bench

字段算术的汇编后端

ark-ff crate包含(默认不启用)针对字段算术的优化汇编实现,这些实现依赖于adcxqadoxqmulxq指令。这些指令在大多数x86_64平台上可用(Intel的Broadwell及以后的版本和AMD的Ryzen及以后的版本)。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

要在自己的项目的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中内联汇编支持目前不稳定,因此使用此后端需要当前使用Nightly编译器。

许可协议

此存储库中的crate受以下任一许可协议的许可,由您自行决定。

  • Apache License Version 2.0 ([LICENSE-APACHE](https://github.com/arkworks-rs/algebra/blob/dcf73a5f9610ba9d16a3c8e0de0b3835e5e5d5e4/LICENSE-APACHE) 或 [apache.org license link](https://apache.ac.cn/licenses/LICENSE-2.0))
  • MIT license ([LICENSE-MIT](https://github.com/arkworks-rs/algebra/blob/dcf73a5f9610ba9d16a3c8e0de0b3835e5e5d5e4/LICENSE-MIT) 或 [opensource.org license link](http://opensource.org/licenses/MIT))

除非您明确声明,否则您提交给包含在此库中的任何贡献都将按照上述许可协议(如Apache v2许可证中定义)进行双许可,没有其他条款或条件。

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、跨链基金会和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:

此库实现了由Daira Hopwood生成的素数阶曲线Vesta。该曲线的主要特点是它与Pallas形成一个循环,即它的标量域和基域分别是Pallas的标量域和基域。

曲线信息:Vesta

  • 基域:q = 28948022309329048855892746252171976963363056481941647379679742748393362948097
  • 标量域:r = 28948022309329048855892746252171976963363056481941560715954676764349967630337
  • 曲线方程:y^2 = x^3 + 5
  • 估值(q - 1, 2) = 32
  • 估值(r - 1, 2) = 32

依赖关系

~3.5–5MB
~88K SLoC