Rust加密库crate_crypto_internal_eth_kzg_erasure_codes使用指南

完整示例demo

下面是一个完整的示例代码，展示了如何使用crypto_internal_eth_kzg_erasure_codes库的主要功能：

use crypto_internal_eth_kzg_erasure_codes::{
    KzgSettings, 
    encode_data, 
    reconstruct_data,
    compute_kzg_commitment,
    verify_kzg_proof,
    batch_verify_kzg_proofs
};

fn main() {
    // 1. 初始化KZG设置
    let kzg_settings = KzgSettings::load_trusted_setup_file("path/to/trusted_setup.json")
        .expect("Failed to load trusted setup");
    
    // 2. 数据编码和创建纠删码
    let original_data: Vec<u8> = b"Important blockchain data".to_vec();
    
    // 扩展因子设为2(原始数据的两倍大小)
    let expansion_factor = 2;
    let encoded_data = encode_data(&original_data, expansion_factor)
        .expect("Failed to encode data");
    
    // 3. 模拟数据丢失并恢复
    let mut partial_data = encoded_data.clone();
    partial_data.truncate(partial_data.len() / 2); // 丢弃一半数据
    
    let recovered_data = reconstruct_data(&partial_data, original_data.len(), expansion_factor)
        .expect("Failed to reconstruct data");
    
    assert_eq!(recovered_data, original_data);
    println!("Data successfully recovered!");
    
    // 4. KZG承诺和验证
    let commitment = compute_kzg_commitment(&original_data, &kzg_settings)
        .expect("Failed to compute commitment");
    
    // 在实际应用中，proof应该从encode_data或其他专用函数获取
    // 这里简化为使用原始数据的一部分作为模拟proof
    let proof = &original_data[..original_data.len()/2];
    
    let is_valid = verify_kzg_proof(&commitment, &original_data, &proof, &kzg_settings)
        .expect("Verification failed");
    
    println!("KZG proof valid: {}", is_valid);
    
    // 5. 批量验证示例
    let data2 = b"Second data chunk".to_vec();
    let data3 = b"Third data chunk".to_vec();
    
    let commitment2 = compute_kzg_commitment(&data2, &kzg_settings).unwrap();
    let commitment3 = compute_kzg_commitment(&data3, &kzg_settings).unwrap();
    
    let proof2 = &data2[..data2.len()/2];
    let proof3 = &data3[..data3.len()/2];
    
    let commitments = vec![commitment, commitment2, commitment3];
    let proofs = vec![proof.to_vec(), proof2.to_vec(), proof3.to_vec()];
    let data_chunks = vec![original_data, data2, data3];
    
    let all_valid = batch_verify_kzg_proofs(&commitments, &data_chunks, &proofs, &kzg_settings)
        .expect("Batch verification failed");
    
    println!("All proofs valid in batch: {}", all_valid);
    
    // 6. 自定义纠删码参数
    let large_expansion = 4; // 更高的容错能力
    let large_encoded = encode_data(&original_data, large_expansion)
        .expect("Encoding failed");
    
    // 只需要保留25%的数据即可恢复
    let minimal_data = large_encoded.split_off(large_encoded.len() / large_expansion);
    let recovered = reconstruct_data(&minimal_data, original_data.len(), large_expansion)
        .expect("Reconstruction failed");
    
    assert_eq!(recovered, original_data);
    println!("Data recovered with higher expansion factor!");
}

代码说明

1. KZG设置初始化：从信任设置文件加载必要的密码学参数

2. 数据编码：

   • 将原始数据编码为带有冗余的纠删码
   • 扩展因子决定冗余量(2表示两倍大小)

3. 数据恢复：

   • 模拟数据丢失场景
   • 从部分数据重建完整数据

4. KZG承诺验证：

   • 创建数据的密码学承诺
   • 验证承诺与数据的对应关系

5. 批量验证：

   • 同时验证多个数据块的承诺
   • 提高验证效率

6. 自定义参数：

   • 使用更高的扩展因子增加容错能力
   • 演示不同参数下的数据恢复

使用建议

1. 信任设置文件应来自可信来源
2. 根据应用场景选择合适的扩展因子
3. 批量验证可以显著提高性能
4. 在资源受限环境中考虑KZG操作的计算开销

这个示例涵盖了该库的主要功能，包括数据编码、恢复、KZG承诺和验证等核心操作，可以作为开发的基础模板。