Sistema de Pruebas de Conocimiento Cero

savitri-zkp proporciona un framework de pruebas de conocimiento cero con múltiples backends para la verificación de integridad de bloques y los compromisos de monolith.

Backends

Backend	Indicador de Característica	Biblioteca	Caso de Uso
Mock	mock	Ninguna	Desarrollo y pruebas
PLONK	plonk	halo2_proofs	ZKP de propósito general
Arkworks	arkworks	ark-bn254, Groth16	Producción (curva BN254)

Por defecto: ningún backend habilitado. El backend mock se usa para desarrollo.

Seguridad: El sistema falla si se solicita un backend de producción sin el indicador de característica correspondiente. Nunca recurre silenciosamente al MockVerifier.

Configuración

pub struct ZkpConfig {
    pub backend: ZkpBackend,
    pub max_proof_size: usize,          // bytes
    pub verification_timeout_ms: u64,
}

// Preajustes
ZkpConfig::development()  // Mock, 1MB, 5s
ZkpConfig::testing()      // Mock, 512KB, 1s
ZkpConfig::production()   // Arkworks, 4MB, 15s

Tipos Fundamentales

Statement

Un statement contiene las entradas públicas de una prueba:

pub struct Statement {
    pub a: [u8; 32],   // campo de compromiso
    pub b: [u8; 32],   // campo de compromiso
    pub c: [u8; 32],   // campo de compromiso
    pub d: [u8; 32],   // campo de compromiso
    pub e: u64,         // campo escalar
    pub f: u64,         // campo escalar
}

ZkProof

pub struct ZkProof {
    pub proof: Vec<u8>,
    pub public_inputs: Vec<u8>,
    pub verification_key: Vec<u8>,
}

API del Verificador

pub trait ZkVerifier: Send + Sync {
    fn verify(&self, statement: &Statement, proof: &ZkProof) -> Result<bool>;
    fn batch_verify(&self, statements: &[Statement], proofs: &[ZkProof]) -> Result<Vec<bool>>;
}

Crear un Verificador

use savitri_zkp::{create_verifier, ZkpConfig, ZkpBackend};

// Desarrollo
let verifier = create_verifier(ZkpConfig::development())?;

// Producción (requiere la característica `arkworks`)
let verifier = create_verifier(ZkpConfig::production())?;

// Verificar una prueba
let is_valid = verifier.verify(&statement, &proof)?;

// Verificación por lote
let results = verifier.batch_verify(&statements, &proofs)?;

API del Probador

pub trait ZkProver: Send + Sync {
    fn prove(&self, statement: &Statement) -> Result<ZkProof>;
}

Probador Arkworks

// Configuración de confianza (genera claves de prueba + verificación)
let prover = ArkworksProver::from_setup()?;

// A partir de claves existentes
let prover = ArkworksProver::from_keys(pk_bytes, vk_bytes)?;

// Generar prueba
let proof = prover.prove(&statement)?;

El probador Arkworks usa una semilla determinista (SHA-256("savitri-monolith-sum-circuit-setup-v1")) para una configuración de confianza reproducible.

Integración con Monolith

ZKP se usa para verificar los compromisos de bloques monolith:

Cabecera Monolith

pub struct MonolithHeader {
    pub headers_commit: [u8; 64],   // árbol binario SHA-512 de cabeceras de bloques
    pub state_commit: [u8; 64],     // compromiso de instantánea de estado
    pub exec_height: u64,           // altura de ejecución
    pub epoch_id: u64,              // identificador de época
}

Compromiso de Cabeceras

Las cabeceras de bloque se comprometen usando una reducción de árbol binario:

leaf_0 = H(block_header_0)
leaf_1 = H(block_header_1)
...
node_01 = SHA-512(leaf_0 || leaf_1)
node_23 = SHA-512(leaf_2 || leaf_3)
...
root = SHA-512(node_01..n-1 || node_23..n)

Compromiso Monolith

El compromiso completo vincula todos los campos del monolith:

commitment = SHA-256(
    headers_commit || state_commit || exec_height || epoch_id || prev_state_root
)

Verificación

use savitri_zkp::monolith::monolith_zkp;

// Verificar una prueba monolith
let is_valid = monolith_zkp::verify_monolith_proof(
    &verifier,
    &monolith_header,
    &proof,
    prev_epoch_id,
)?;

// Generar una prueba monolith
let proof = monolith_zkp::generate_monolith_proof(
    &prover,
    &monolith_header,
)?;

Indicadores de Característica

[features]
default = []
mock = []                    # MockVerifier (siempre válido)
plonk = ["halo2_proofs"]     # backend PLONK
arkworks = ["ark-bn254", "ark-groth16", "ark-snark", "ark-relations", "ark-serialize", "ark-std"]
circom = []                  # Reservado para soporte futuro de Circom
production = ["arkworks"]    # Alias de producción
advanced = ["plonk", "arkworks"]
all_backends = ["mock", "plonk", "arkworks"]

Dependencias

Dependencia	Backend	Versión
ark-bn254	Arkworks	Última
ark-groth16	Arkworks	Última
halo2_proofs	PLONK	Última
sha2, sha3, blake3	Todos	Hash central
bincode	Todos	Serialización

Sin Dependencia de savitri-core

savitri-zkp tiene cero dependencias internas de Savitri para evitar cadenas de dependencias circulares. Se comunica con otros crates a través de los tipos Statement y ZkProof.