Система доказательств с нулевым разглашением

savitri-zkp предоставляет мультибэкендовый фреймворк доказательств с нулевым разглашением для верификации целостности блоков и обязательств монолитов.

Бэкенды

Бэкенд	Флаг функции	Библиотека	Применение
Mock	mock	None	Разработка и тестирование
PLONK	plonk	halo2_proofs	ZKP общего назначения
Arkworks	arkworks	ark-bn254, Groth16	Продакшн (кривая BN254)

По умолчанию бэкенд не включён. Для разработки используется бэкенд mock.

Безопасность: Система завершает работу с паникой, если запрошен продакшн-бэкенд без соответствующего флага функции. Никогда не выполняется тихий откат к MockVerifier.

Конфигурация

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

// Предустановки
ZkpConfig::development()  // Mock, 1МБ, 5с
ZkpConfig::testing()      // Mock, 512КБ, 1с
ZkpConfig::production()   // Arkworks, 4МБ, 15с

Базовые типы

Statement (утверждение)

Утверждение содержит публичные входные данные для доказательства:

pub struct Statement {
    pub a: [u8; 32],   // поле обязательства
    pub b: [u8; 32],   // поле обязательства
    pub c: [u8; 32],   // поле обязательства
    pub d: [u8; 32],   // поле обязательства
    pub e: u64,         // скалярное поле
    pub f: u64,         // скалярное поле
}

ZkProof (доказательство)

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

API верификатора

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>>;
}

Создание верификатора

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

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

// Продакшн (требует функцию `arkworks`)
let verifier = create_verifier(ZkpConfig::production())?;

// Верификация доказательства
let is_valid = verifier.verify(&statement, &proof)?;

// Пакетная верификация
let results = verifier.batch_verify(&statements, &proofs)?;

API прувера

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

Прувер Arkworks

// Доверенная настройка (генерирует ключи доказательства + верификации)
let prover = ArkworksProver::from_setup()?;

// Из существующих ключей
let prover = ArkworksProver::from_keys(pk_bytes, vk_bytes)?;

// Генерация доказательства
let proof = prover.prove(&statement)?;

Прувер Arkworks использует детерминированное начальное значение (SHA-256("savitri-monolith-sum-circuit-setup-v1")) для воспроизводимой доверенной настройки.

Интеграция с монолитами

ZKP используется для верификации обязательств блоков монолита:

Заголовок монолита

pub struct MonolithHeader {
    pub headers_commit: [u8; 64],   // бинарное дерево SHA-512 заголовков блоков
    pub state_commit: [u8; 64],     // обязательство снимка состояния
    pub exec_height: u64,           // высота выполнения
    pub epoch_id: u64,              // идентификатор эпохи
}

Обязательство заголовков

Заголовки блоков фиксируются с помощью бинарного дерева редукций:

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)

Обязательство монолита

Полное обязательство связывает все поля монолита:

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

Верификация

use savitri_zkp::monolith::monolith_zkp;

// Верификация доказательства монолита
let is_valid = monolith_zkp::verify_monolith_proof(
    &verifier,
    &monolith_header,
    &proof,
    prev_epoch_id,
)?;

// Генерация доказательства монолита
let proof = monolith_zkp::generate_monolith_proof(
    &prover,
    &monolith_header,
)?;

Флаги функций

[features]
default = []
mock = []                    # MockVerifier (всегда валидный)
plonk = ["halo2_proofs"]     # бэкенд PLONK
arkworks = ["ark-bn254", "ark-groth16", "ark-snark", "ark-relations", "ark-serialize", "ark-std"]
circom = []                  # Зарезервировано для будущей поддержки Circom
production = ["arkworks"]    # Псевдоним для продакшна
advanced = ["plonk", "arkworks"]
all_backends = ["mock", "plonk", "arkworks"]

Зависимости

Зависимость	Бэкенд	Версия
ark-bn254	Arkworks	Последняя
ark-groth16	Arkworks	Последняя
halo2_proofs	PLONK	Последняя
sha2, sha3, blake3	Все	Основное хеширование
bincode	Все	Сериализация

Отсутствие зависимости от savitri-core

savitri-zkp имеет нулевые внутренние зависимости Savitri для избежания циклических зависимостей. Взаимодействие с другими крейтами осуществляется через типы Statement и ZkProof.