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密码学

密码学组件包含我们在 Libra 中使用的所有加密原语的实现：散列、签名以及密钥推导/生成。使用 traits.rs 的库部分包含强制类型安全的密码学 API、可验证的随机函数、EdDSA & BLS 签名。

概述

Libra 使用了多种密码学算法

• SHA-3 作为主要的散列函数。它已在 FIPS 202 中标准化。它基于 tiny_keccak 库。
• HKDF：基于 RFC 5869 的基于 HMAC 的提取和扩展密钥推导函数 (HKDF)。它用于从盐（可选）、种子和应用信息（可选）生成密钥。
• traits.rs 引入了新的抽象来表示密码学 API。
• Ed25519 使用基于 ed25519-dalek 库的新 API 设计进行签名，并增加了额外的安全检查（例如，对于可塑性）。
• BLS12381 使用基于 threshold_crypto 库的新 API 设计进行签名。BLS 签名目前正在经历一个 标准化过程。
• ECVRF 实现了一个基于 curve25519 的可验证随机函数 (VRF)，按照 draft-irtf-cfrg-vrf-04。
• SLIP-0010 实现了 Ed25519 的通用分层密钥推导，按照 SLIP-0010。
• 使用X25519进行密钥交换。它通过Noise Protocol Framework来保障验证者之间的通信安全。它基于x25519-dalek库。

该模块是如何组织的？

    crypto/src
    ├── hash.rs             # Hash function (SHA-3)
    ├── hkdf.rs             # HKDF implementation (HMAC-based Extract-and-Expand Key Derivation Function based on RFC 5869)
    ├── macros/             # Derivations for SilentDebug and SilentDisplay
    ├── utils.rs            # Serialization utility functions
    ├── lib.rs
    ├── bls12381.rs         # Bls12-381 implementation of the signing/verification API in traits.rs
    ├── ed25519.rs          # Ed25519 implementation of the signing/verification API in traits.rs
    ├── slip0010.rs         # SLIP-0010 universal hierarchical key derivation for Ed25519
    ├── x25519.rs           # X25519 keys generation
    ├── test_utils.rs
    ├── traits.rs           # New API design and the necessary abstractions
    ├── unit_tests/         # Tests
    └── vrf/
        ├── ecvrf.rs        # ECVRF implementation using curve25519 and SHA512
        ├── mod.rs
        └── unit_tests      # Tests