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circom 与 snarkjs

本章节, 我们将讲解如何使用 circom 和 snarkjs 创建一个零知识 zkSnark 电路, 并展示如何创建证明并在以太坊上进行链外和链上验证

电路使用步骤

libsnark 使用步骤：

1. 将待证明的命题表达为 R1CS
2. 使用生成算法 G 为该命题生成公共参数
3. 使用证明生成算法生成 R1CS 可满足的证明
4. 使用验证算法来验证证明

测试步骤

链外证明

• 安装依赖

yarn

• 创建 circuit.circom 文件 文件内容如下

pragma circom 2.0.0;

/*This circuit template multiplies in1 and in2.*/

template Multiplier2 () {

   // Declaration of signals.
   signal input a;
   signal input b;
   signal output c;

   // Statements.
   c <== a * b;
}

component main = Multiplier2();

• 编译电路

circom circuit.circom --r1cs --wasm --sym

• 显示电路的信息

npx snarkjs r1cs info circuit.r1cs

PS: 查看 snarkjs 的具体命令参数可使用 npx snarkjs --help

• 打印电路的约束

npx snarkjs r1cs print circuit.r1cs circuit.sym

• 下载 tau ceremony 文件

wget https://hermez.s3-eu-west-1.amazonaws.com/powersOfTau28_hez_final_10.ptau

• 生成 zkey 文件

npx snarkjs zkey new circuit.r1cs powersOfTau28_hez_final_10.ptau circuit_0000.zkey

• 增加 out contribution，随机输入一段文本，比如'123'

npx snarkjs zkey contribute circuit_0000.zkey circuit_final.zkey

• 导出证明 key

npx snarkjs zkey export verificationkey circuit_final.zkey verification_key.json

• 创建 input.json 文件, 文件内容如下

{"a": 3, "b": 11}

• 计算见证

node ./circuit_js/generate_witness.js ./circuit_js/circuit.wasm input.json witness.wtns

• 导出 witness.wtns 见证文件为 json 格式

npx snarkjs wtns export json witness.wtns witness.json

• 创建证明

npx snarkjs groth16 prove circuit_final.zkey witness.wtns proof.json public.json

• 验证证明

npx snarkjs groth16 verify verification_key.json public.json proof.json

链上证明

• 生成 Solidity 的证明

npx snarkjs zkey export solidityverifier circuit_final.zkey verifier.sol

• 发布证明 可以复制 verifier.sol 代码到 remix 进行部署

• 生成调用的参数

npx snarkjs zkey export soliditycalldata public.json proof.json

• 进行调用 将命令的输出复制到 Remix 中的 verifyProof 方法的 parameters 字段中，点击 call 调用 verifyProof
  如果一切正常，方法应该返回 true
  如果仅更改参数中的任何位，则可以检查结果返回 false

参考资料

• 创建第一个零知识 snark 电路: https://learnblockchain.cn/article/1078
• circom2 doc:https://docs.circom.io/circom-language/basic-operators/