zkInterface，一个零知识互操作性的标准工具

zkInterface 是一个用于不同 ZK DSL、gadget 库和证明系统之间零知识互操作性的标准工具。zkInterface 项目起源于 ZKProof 社区。

查看 实时演示。

查看 规范 和 序列化格式。

查看 Rust 实现：

集成说明

• Dalek Bulletproofs
• Bellman
• libSNARK
• Gadgets

介绍

zkInterface 是一个规范和相关工具，用于实现通用零知识证明系统实现之间的互操作性。它旨在促进零知识证明实现之间的互操作性，在表示待证明陈述的低约束系统层面。此类约束系统由 前端（例如，通过从高级规范编译）生成，并由加密 后端 消费，后端生成和验证证明。目标是实现前端和后端的解耦，允许应用程序编写者选择最适合其功能和开发需求的前端，并将其与最能满足其性能和安全需求的后端相结合。

该规范指定了通信约束系统的协议、通信变量分配（用于生成证明）以及从较小的构建块（gadget）构建约束系统的协议。这些是用语言无关的调用约定和格式指定的，以实现不同作者、框架和语言之间的互操作性。

一个简单的特殊情况是整个约束系统和其变量分配的单体表示。然而，需要更丰富和更细腻的互操作性形式

• 精确指定的陈述语义、变量表示和变量映射
• 证人简化，从高级证人到变量分配
• 设备互操作性，允许约束系统组件以可重用和互操作的形式打包
• 过程互操作性，允许执行复杂代码以便利上述操作

当前状态

实现

前端

后端

请参阅用于构建实时演示的WebAssembly模块。

请参阅ecosystem/文件夹中安装和连接多个系统的说明。

存储库内容

测试

在rust目录中，运行单元测试

cargo测试

以下命令将在rust/src/examples.rs中生成并打印包含消息Circuit、R1CSConstraints和Witness的文件，用于玩具电路

cargo run example  > example.zkif
cargo run explain  < example.zkif

生成的代码

包含生成的C++和Rust代码。

对于其他语言，安装FlatBuffers代码生成器（flatc）。一种方法是使用以下方式编译它

git clone https://github.com/google/flatbuffers.git
cd flatbuffers
cmake -G "Unix Makefiles" -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make

然后运行：flatc --LANGUAGE zkinterface.fbs

如何贡献

• 在前端实现一个功能，将电路或设备导出到zkInterface格式。
• 在证明系统中，支持从zkInterface缓冲区或文件加载电路。

请参阅规范上方的实现指南部分以获取更多详细信息，并查看下面的现有实现。

规范

zkInterface规范文档提供了上述内容的更多背景信息，并定义了前端和后端之间的通信协议和调用约定

• 交换消息的逻辑内容。
• 消息的序列化格式（基于FlatBuffers，可以用于内存、保存或流式传输）。
• 从设备组合构建约束系统的一种协议。
• 实施的技术建议。

集成示例

Dalek Bulletproofs

安装

git clone https://github.com/QED-it/bulletproofs.git
cd bulletproofs
cargo install --features yoloproofs --path .

证明

zkif example - | zkif_bulletproofs prove

验证

zkif example - | zkif_bulletproofs verify

Bellman

安装

git clone https://github.com/QED-it/zkinterface-bellman.git
cd zkinterface-bellman
cargo install --path .

验证/打印

zkif example - | zkif_bellman print

证明

zkif example - | zkif_bellman prove

验证

(not implemented)

libSNARK

安装

export ZKINTERFACE_LIBSNARK_PATH=$PWD/dist
PATH=$PATH:$ZKINTERFACE_LIBSNARK_PATH/bin

git clone https://github.com/QED-it/zkinterface.git
cd zkinterface/cpp

./deps.sh

cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=$ZKINTERFACE_LIBSNARK_PATH . && make install

设置

zkif example - | zkif_snark setup

证明

zkif example - | zkif_snark prove

验证

zkif example - | zkif_snark verify

Rust中的设备

[dependencies]
    zkinterface = { version = "1.1.3" }
    zkinterface-libsnark = { version = "1.1.3" }

请参阅libsnark-rust/src/test.rs中的示例

C/C++/ Foreign Function Interface中的设备

CFLAGS="-I $ZKINTERFACE_LIBSNARK_PATH/include -L $ZKINTERFACE_LIBSNARK_PATH/lib -l ff -l gmp -l zkif_gadgetlib"

请参阅gadgetlib.h中的API

请参阅Rust中的FFI调用libsnark-rust/src/gadgetlib.rs

限制

本次修订重点关注以R1CS/QAP风格的约束系统表示形式表示的一般语句（即NP关系）的非交互式证明系统（NIZKs）。计划扩展到其他形式的约束系统。

相关的代码是实验性的。

有关局限性和范围的更多信息，请参阅规范文档。