| 过程
作者此次使用的OS为WIN10系统,在Rust官网下载对应的版本进行安装。最好使用镜像网站，不然下载速度会非常缓慢。 按照指示一步一步走完后，在命令行输入rustc --version查看是否正确安装
Node.js下载安装及环境配置教程【超详细】_nodejs下载-CSDN博客 作者根据此文章的指示完成的NODE.js的配置。
在命令行输入 git clone GitHub - iden3/circom: zkSnark circuit compiler cargo build --release cargo install --path circom 之后可以用以下命令查看circom版本： circom --help 如下图所示，返回了版本信息，就说明circom安装成功了。
在命令行窗口中输入npm install -g snarkjs@latest安装snarkjs的module 安装完成后可以使用snarkjs --help查看帮助
准备工作 - 电路部分 首先准备好一个电路文件 circuit.circom ，具体如下 pragma circom 2.1.4; template Multiplier() { signal input a; signal input b; signal output c; c <== a*b; } component main = Multiplier() 将上述代码保存为 .circom 文件，放在对应目录下 第一行表示指定编译该电路用到的circom版本为2.1.4 电路包含三个变量，其中a,b为输入，输出为c，该电路可以证明Prover知道两个数字a和b，其乘积为c 这里第5行的 <== 符号有两个含义：将值与变量 c 相关联，然后是施加约束 a*b 之后是将该电路声明为Multiplier模板，并用main组件将该模板实例化 circom在编译电路时必须要有一个main组件 之后执行下列命令编译电路 circom circuit.circom --r1cs --wasm --sym 这里的三个参数可以生成三个文件 r1cs：生成基于R1CS约束系统的电路，得到一个.r1cs的二进制文件 wasm：生成一个circuit_js的目录（目录名取决于电路名），目录内包含一个wasm文件和其他用于生成witness的相关文件 sym：生成一个.sym的符号文件，用于调试和打印约束系统 如果还加了 --c 参数，则还会生成一个 _cpp 目录，里面包含了相关的.cpp，.dat，MakeFile等等文件，这些文件将用于编译C代码以生成witness文件。 此外可以采用 -o 参数来指定生成的目录名（如果不加这个参数，则默认目录名为 circname_js ，这里circname是你的.circom电路文件的名字。 编译电路后，可以用snarkjs的相关命令来查看电路，先看一下snarkjs的帮助文件 这里用ri参数可以查看电路信息（或者用r1cs info也可以） 输出表示电路采用的曲线为bn-128，包含4个导线，其中2个私有输入，一个输出，输入输出之间包含一个约束关系 或者使用rp参数查看电路中的约束（或者用print r1cs也可以） 这里忽略掉前面的系数，得到的约束就是 到此为止，电路就编译好了，接下来需要给电路特定的输入，也就是构建witness，这里就需要用到前面生成的wasm文件 snarkjs采用json文件的方式将witness输入电路，需要准备一个 input.json 文件，如下 {"a": "3", "b": "11"} 将这个json文件放到刚刚生成的circuit_js下面，此时目录里面应该有四个文件，分别是之前的wasm文件和三个json文件然后在该目录下执行下列命令 node generate_witness.js circuit.wasm input.json witness.wtns 这样就得到了 witness.wtns 的证据文件，之后将利用这个文件来生成对应的snark证明
证明生成需要两个文件，一个是前面构造电路时生成的r1cs文件 circuit.r1cs ，另一个是证据文件witness.wtns 接下来以Groth16为例来生成证明Groth16需要为每个电路都执行一次可信设置，因此在证明生成之前还需要针对电路完成一些准备工作，Plonk和FFlonk无需为每个电路都执行可信设置，Plonk和FFlonk的生成过程可以看 Groth16的可信设置由两部分组成 τ的幂次：这一部分与电路无关 phase 2：这一部分取决于电路 首先来生成 的幂次，命令如下 snarkjs powersoftau new bn128 12 pot12_0000.ptau -v 利用new命令创建τ \tauτ的幂次，这里有几个参数说明一下: 第一个参数为指定需要的曲线，snarkjs支持bn128和bls12-381两种曲线 第二个参数为约束参数，表示可信设置所支持的最大约束的数量，这里的12表示可信设置最多支持2^12 = 4096 个约束，这个参数的最大值为28，也即snarkjs可以生成具有至多2^28 ≈ 2.68 ∗10^8 个约束的电路。 生成之后会在目录下得到一个 pot12_0000.ptau 文件 接下来需要用 contribute 命令，使用新的贡献来创建一个ptau文件 snarkjs powersoftau contribute pot12_0000.ptau pot12_0001.ptau --name="Firstcontribution" -v 这里会提示输入一些随机文本来为贡献提供额外的熵源，这里随便输就行，比如输入snowolfcontribute命令会将截止至现在的所有ptau文件作为输入（截止至目前为止的ptau文件为上面新建的pot12_0000.ptau ），同时输出一个新的ptau文件 pot12_0001.ptau ，该文件中包含新贡献者执行的计算 这个命令还有一个name参数，可以输入任何内容（可以理解为执行contribute命令的一些注释），在后续验证ptau文件时这些信息会作为辅助内容输出 如果不想在contribute命令执行过程中输入文本（懒狗行为），可以使用 -e 参数来讲命令变为非交互式的，就可以不用输入相关信息了 比如在第一次contribute的基础上利用 -e 参数再执行一次contribute 更新完成之后，用 verify 命令验证截止至目前为止的ptau（只执行了一次更新，所以验证0001这个ptau文件） 这里只是生成 的幂，还没有执行phase 2的命令，因此此时运行后系统会输出如下提示 [WARN] snarkJS: this file does not contain phase2 precalculated values. Please run: snarkjs "powersoftau preparephase2" to prepare this file to be used in thephase2 ceremony. [INFO] snarkJS: Powers of Tau Ok! 不过验证通过了，就没什么问题 这里注意一点，每当新的zk-snark需要执行可信设置时，只需要对最新的ptau文件执行verify命令，即可验证截止到目前为止的整个挑战和相应链 接下来是利用beacon命令创建一个ptau文件，这个ptau文件会以随机beacon的形式对ptau文件完成贡献，可信设置的第一阶段需要对其应用一个随机beacon。引入beacon的命令如下。 snarkjs powersoftau beacon pot12_0001.ptau pot12_beacon.ptau 1cbf6603d6ff9ba4e1d15d0fd83be3a80bca470b6a43a7f9055204e860298f99 10 -n="FinalBeacon” 这里利用了以太坊第16668892个区块的Hash值作为beacon值，后面的参数10表示以该beacon值作为输入，计算 2^10次Hash 接下来是可信设置的第二部分，也即phase 2 phase 2用到的命令为 prepare phase2 ，该命令会用到前面输出的 pot12_beacon.ptau 文件，并基于τ,α∗β,β∗τ该文件计算基于 的拉氏插值多项式，命令如下 snarkjs powersoftau prepare phase2 pot12_beacon.ptau pot12_final.ptau -v 输入命令之后，电脑会算一阵子，计算的时间取决于曲线、第一阶段中允许的约束数量（约束数量越大，计算时间越长） 生成完最终ptau文件后，别忘了用 verify 命令验证一下 这里验证通过的话会输出Powers of Tau Ok，且不再出现前面的“not contain phase2 precalculatedvalues”的警告信息。 五．密钥生成 准备完毕之后，接下来是根据电路构建证明与验证密钥 首先需要用电路和上面的最终ptau文件生成一个zkey文件，该文件是一个零知识密钥文件，包含phase2的所有贡献，以及用于证明和验证的密钥，利用这个zkey文件可以验证其是否属于特定的电路。 snarkjs groth16 setup circuit.r1cs pot12_final.ptau circuit_0000.zkey 这里得到的 circuit_0000.zkey 文件不包含任何贡献，不能用于最终电路的证明，因此需要执行前面的贡献更新步骤。 接下来使用 zkey 命令来对zkey文件进行贡献更新（前面用的是 powersoftau 命令，基本流程是一样的）。 snarkjs zkey contribute circuit_0000.zkey circuit_0001.zkey --name="First Contributor Name" -v #这里依然输入snowolf snarkjs zkey contribute circuit_0001.zkey circuit_0002.zkey --name="Second contribution Name" -v -e="Another random entropy" snarkjs zkey verify circuit.r1cs pot12_final.ptau circuit_0002.zkey # 更新完贡献记得验证一下 然后引入随机beacon值并验证 之后基于该zkey文件，导出一个验证密钥，导出的密钥为json格式 六．密钥验证 接下来利用电路和证明密钥来构建证明 命令执行完毕后，可以得到两个json文件，一个是 public.json ，也就是statement。 我们前面给的witness分别是3和11，因此 正确。 另一个是 proof.json ，里面包含用于验证的元素。 上面三个就是Groth16中三个用于配对的元素。
利用上述两个json文件可以验证证明。 |
| 通过验证。 |
| 总结 这个实验与上个实验相反，在Windows系统上更为简单。 RUST可以找国内镜像源，否则要下半天。 |
| 参考文献 密码协议形式化分析与可证明安全实验2——使用circom和snarkjs来创建一个零知识snark电路-CSDN博客 Node.js下载安装及环境配置教程【超详细】_nodejs下载-CSDN博客 GitHub - iden3/circom: zkSnark circuit compiler文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-802841.html https://blog.csdn.net/weixin_30767835/article/details/96215708?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522170520277016800188532867%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=170520277016800188532867&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~baidu_landing_v2~default-2-96215708-null-null.142^v99^pc_search_result_base9&utm_term=failure%20when%20receiving%20data%20fr&spm=1018.2226.3001.4187文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-802841.html |
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