zkInterface，零知识互操作性的标准工具

zkInterface是不同ZK DSLs、gadget库和证明系统之间零知识互操作性的标准工具。zkInterface项目诞生于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

简介

zkInterface 是通用零知识证明系统实现之间互操作性的规范和相关工具。它旨在促进零知识证明实现之间，在代表待证明陈述的低约束系统级别的互操作性。此类约束系统由 前端（例如，通过从高级规范编译生成）生成，并由生成和验证证明的加密 后端 消费。目标是使前端与后端解耦，允许应用程序编写者选择最适合其功能和发展需求的端，并与性能和安全需求最佳匹配的后端结合。

该规范指定了约束系统通信协议、变量分配（生成证明）通信协议以及从更小的构建块（gadgets）构造约束系统的协议。这些使用语言无关的调用约定和格式进行指定，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一表示。然而，需要更丰富和更细致的互操作性形式。

• 精确指定的陈述语义、变量表示和变量映射
• 从高级证据到变量分配的证词简化
• gadgets互操作性，允许将约束系统的组件打包成可重用和可互操作的格式
• 过程互操作性，允许执行复杂代码以促进上述操作

当前状态

实现

前端

后端

另请参阅用于构建现场演示的WebAssembly模块。

请参阅ecosystem/文件夹中的安装和连接多个系统的指令集合。

仓库内容

测试

在rust目录中，运行单元测试

cargotest

以下命令将生成并打印一个包含消息Circuit、R1CSConstraints和Witness的文件，这些消息在rust/src/examples.rs中的玩具电路中

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

生成的代码

包括生成的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缓冲区或文件中加载电路。

请参阅上述规范中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

• 交换的消息的逻辑内容。
• 消息的序列化格式（基于FlatBuffers，可以用于内存中、保存或流式传输）。
• 从设备组合构建约束系统的协议。
• 实现的技术建议。

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++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

本次修订版本主要关注非交互式证明系统（NIZKs）在R1CS/QAP风格约束系统表示中的一般陈述（即，NP关系）。计划扩展到其他形式的约束系统。

相关代码为实验性质。

有关局限性和范围更多信息，请参阅规范文档。