Rust隐私加密库zcash_note_encryption的使用,Zcash零知识证明交易的加密与解密功能实现
Rust隐私加密库zcash_note_encryption的使用,Zcash零知识证明交易的加密与解密功能实现
zcash_note_encryption
crate实现了Sapling和Orchard协议的带内秘密分发方案。它提供了可重用的方法来实现常见的票据加密和尝试解密逻辑,并强制执行协议无关的验证要求。
协议特定的逻辑通过Domain
trait处理。该trait的实现由zcash_primitives
(用于Sapling)和orchard
crates提供;用户也可以为自己的现有类型实现该trait。
许可证
许可证为以下之一:
- Apache License, Version 2.0
- MIT license
示例代码
以下是使用zcash_note_encryption
进行票据加密和解密的完整示例:
use zcash_note_encryption::{try_note_decryption, EphemeralKeyBytes, NoteEncryption};
use zcash_primitives::{
consensus::Parameters,
sapling::{
keys::OutgoingViewingKey,
note_encryption::SaplingDomain,
prover::TxProver,
value::NoteValue,
PaymentAddress,
},
transaction::components::Amount,
};
// 示例:Sapling票据加密
fn encrypt_sapling_note(
recipient: PaymentAddress,
value: NoteValue,
memo: &[u8; 512],
) -> Result<Vec<u8>, String> {
// 获取共识参数
let params = Parameters::mainnet();
// 创建Sapling域
let domain = SaplingDomain::for_network(params);
// 生成临时密钥
let epk = EphemeralKeyBytes::random(&mut rand::thread_rng());
// 创建票据加密器
let ne = NoteEncryption::new(domain, epk, recipient, memo, value);
// 加密票据
ne.encrypt_note().map_err(|e| e.to_string())
}
// 示例:Sapling票据解密
fn decrypt_sapling_note(
ciphertext: &[u8],
ovk: OutgoingViewingKey,
output_index: usize,
) -> Result<(PaymentAddress, NoteValue, [u8; 512]), String> {
// 获取共识参数
let params = Parameters::mainnet();
// 创建Sapling域
let domain = SaplingDomain::for_network(params);
// 尝试解密
try_note_decryption(domain, output_index, ovk, ciphertext)
.map_err(|e| e.to_string())
}
// 示例使用
fn main() {
// 假设我们有接收方地址和值
let recipient = PaymentAddress::dummy();
let value = NoteValue::from_raw(10000);
let memo = [0u8; 512];
// 加密票据
match encrypt_sapling_note(recipient, value, &memo) {
Ok(ciphertext) => {
println!("票据加密成功,密文长度: {}", ciphertext.len());
// 解密票据
let ovk = OutgoingViewingKey([0u8; 32]);
match decrypt_sapling_note(&ciphertext, ovk, 0) {
Ok((decrypted_recipient, decrypted_value, decrypted_memo)) => {
println!("票据解密成功:");
println!("接收方: {:?}", decrypted_recipient);
println!("值: {}", decrypted_value);
println!("备忘录: {:?}", &decrypted_memo[..32]);
}
Err(e) => println!("解密失败: {}", e),
}
}
Err(e) => println!("加密失败: {}", e),
}
}
代码说明
-
encrypt_sapling_note
函数演示了如何加密Sapling票据:- 创建Sapling域实例
- 生成临时密钥
- 使用NoteEncryption加密票据
-
decrypt_sapling_note
函数演示了如何解密Sapling票据:- 创建Sapling域实例
- 使用try_note_decryption尝试解密
- 返回解密后的接收方地址、值和备忘录
-
示例中使用了dummy数据,实际应用中需要替换为真实的密钥和地址。
注意:实际使用时需要添加zcash_note_encryption
和zcash_primitives
作为依赖项。
1 回复
根据您提供的内容,我将整理一个完整的示例demo,结合加密和解密功能,并添加更多实际应用场景的细节。
完整示例代码
use zcash_note_encryption::{
try_sapling_note_decryption, try_sapling_output_recovery, SaplingDomain,
};
use zcash_primitives::{
consensus::Parameters,
memo::MemoBytes,
sapling::{
note_encryption::{sapling_note_encryption, SaplingNoteEncryption},
PaymentAddress, Rseed,
},
transaction::components::Amount,
};
fn main() {
// 示例1: 基本加密流程
let encrypted_data = encrypt_sapling_note();
// 示例2: 基本解密流程
decrypt_sapling_note(&encrypted_data);
// 示例3: 完整的发送接收流程
full_transaction_flow();
}
fn encrypt_sapling_note() -> ([u8; 580], [u8; 80]) {
println!("=== 开始Sapling笔记加密 ===");
// 初始化测试网参数
let consensus_params = Parameters::testnet();
// 创建接收方地址 (实际应用中应从密钥派生)
let diversifier = [0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x9a, 0xbc, 0xde, 0xf0, 0x12, 0x34, 0x56];
let pk_d = [
0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc,
0xdd, 0xee, 0xff, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88,
0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xdd, 0xee, 0xff, 0x00,
];
let addr = PaymentAddress::from_parts(diversifier, pk_d).unwrap();
// 创建加密器,转账金额1000 ZEC
let ne = SaplingNoteEncryption::new(
None, // 发送方密钥 (None表示新生成的临时密钥)
addr,
MemoBytes::empty(), // 空备忘录
Amount::from_u64(1000).unwrap(),
);
// 加密笔记内容
let enc_ciphertext = ne.encrypt_note_plaintext();
println!("笔记加密完成,密文长度: {}字节", enc_ciphertext.len());
// 加密输出内容
let out_ciphertext = ne.encrypt_outgoing_plaintext(&enc_ciphertext);
println!("输出加密完成,密文长度: {}字节", out_ciphertext.len());
// 返回加密数据 (实际应用中应包含更多上下文)
(enc_ciphertext, out_ciphertext)
}
fn decrypt_sapling_note(encrypted_data: &([u8; 580], [u8; 80])) {
println!("\n=== 开始Sapling笔记解密 ===");
let consensus_params = Parameters::testnet();
let (enc_ciphertext, _out_ciphertext) = encrypted_data;
// 假设我们已经知道接收方的ivk (实际应用中应从种子派生)
let ivk = [
0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb,
0xcc, 0xdd, 0xee, 0xff, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77,
0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xdd, 0xee, 0xff,
];
// 假设的epk和cmu (实际应用中应从交易中获取)
let epk = [
0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc,
0xdd, 0xee, 0xff, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88,
0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xdd, 0xee, 0xff, 0x00,
];
let cmu = [
0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xdd,
0xee, 0xff, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99,
0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xdd, 0xee, 0xff, 0x00, 0x11,
];
// 尝试解密
let decrypted = try_sapling_note_decryption(
&consensus_params,
1, // 区块链高度
&ivk.into(),
&epk.into(),
&cmu.into(),
enc_ciphertext,
);
match decrypted {
Some((note, addr, memo)) => {
println!("解密成功!");
println!("金额: {:?} ZEC", note.value());
println!("接收地址: {:?}", addr);
println!("备忘录: {:?}", memo);
}
None => println!("解密失败 - 可能是密钥不匹配或数据损坏"),
}
}
fn full_transaction_flow() {
println!("\n=== 完整交易流程示例 ===");
// 1. 发送方准备交易
let (enc_ciphertext, out_ciphertext) = encrypt_sapling_note();
// 2. 交易上链后,接收方扫描区块链
// 这里简化过程,实际应扫描区块中的交易
// 3. 接收方尝试解密
decrypt_sapling_note(&(enc_ciphertext, out_ciphertext));
println!("=== 交易流程结束 ===");
}
示例说明
-
加密流程:
- 创建接收方支付地址
- 使用SaplingNoteEncryption加密笔记内容和输出
- 生成加密后的密文
-
解密流程:
- 使用接收方的ivk(Incoming Viewing Key)
- 从交易中获取epk(Ephemeral Public Key)和cmu(Commitment)
- 尝试解密笔记内容
-
完整交易流程:
- 模拟从加密到解密的完整隐私交易过程
- 展示发送方和接收方的交互
实际应用注意事项
- 密钥管理:
// 实际应用中应该这样安全地生成密钥
use zcash_primitives::sapling::generate_spending_key;
let spending_key = generate_spending_key(&mut rand::thread_rng());
let ivk = spending_key.to_incoming_viewing_key();
- 网络选择:
// 主网参数
use zcash_primitives::consensus::MAIN_NETWORK;
let mainnet_params = &MAIN_NETWORK;
- 错误处理增强:
use zcash_note_encryption::NoteDecryptionError;
let result = try_sapling_note_decryption(...);
match result {
Ok(_) => { /* 成功处理 */ },
Err(NoteDecryptionError::InvalidNote) => { /* 处理无效笔记 */ },
Err(e) => { /* 处理其他错误 */ },
}
这个完整示例展示了如何使用zcash_note_encryption库实现Zcash隐私交易的基本功能,包括加密、解密和完整交易流程。