Rust加密库near-crypto的使用：NEAR协议区块链安全加密与哈希算法实现

near-crypto是NEAR协议区块链中用于安全加密和哈希操作的Rust库，提供了多种加密算法和工具，用于密钥生成、签名验证和哈希计算等区块链核心功能。

主要功能

1. 支持多种密钥类型：ED25519、SECP256K1
2. 提供签名和验证功能
3. 实现常用的哈希算法
4. 支持密钥对生成和序列化

基本使用方法

添加依赖

首先在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
near-crypto = "0.14.0"

生成密钥对

use near_crypto::{SecretKey, PublicKey, KeyType};

// 生成ED25519密钥对
let secret_key = SecretKey::from_random(KeyType::ED25519);
let public_key = secret_key.public_key();

println!("Secret Key: {}", secret_key);
println!("Public Key: {}", public_key);

签名与验证

use near_crypto::{SecretKey, Signature};

let secret_key = SecretKey::from_random(KeyType::ED25519);
let message = b"NEAR Protocol";

// 签名
let signature = secret_key.sign(message);

// 验证签名
assert!(signature.verify(message, &secret_key.public_key()));

哈希计算

use near_crypto::hash::{hash, CryptoHash};

let data = b"Hello, NEAR!";
let hash = hash(data);

println!("SHA-256 hash: {}", hash);

高级用法

从字符串恢复密钥

use near_crypto::SecretKey;

let secret_key_str = "ed25519:3D4YudUQRE39Lc4JHghuB5WM8kbgDDa34mnrEP5DdTApVH81af7e2dWgNPEaiQfdJnZq1CNPp5im4Rg5b733oiMP";
let secret_key: SecretKey = secret_key_str.parse().unwrap();

println!("Recovered public key: {}", secret_key.public_key());

使用不同算法签名

use near_crypto::{SecretKey, KeyType};

// SECP256K1 (用于以太坊兼容)
let secp_secret_key = SecretKey::from_random(KeyType::SECP256K1);
let secp_signature = secp_secret_key.sign(b"message");

println!("SECP256K1 Signature: {}", secp_signature);

验证NEAR格式签名

use near_crypto::{PublicKey, Signature};

let public_key: PublicKey = "ed25519:6E8sCci9badyRkXb3JoRpBj5p8C6Tw41ELDZoiihKEtp".parse().unwrap();
let signature: Signature = "ed25519:5Y2R7m1Z8U7cS5QYd3q3eLW7KZ1J3h7Kt1J3h7Kt1J3h7Kt1J3h7Kt1J3h7Kt1J3h7Kt1J3h7Kt1J3h7Kt1J3h7K".parse().unwrap();
let message = b"NEAR";

assert!(signature.verify(message, &public_key));

完整示例代码

下面是一个完整的示例，展示了near-crypto库的主要功能：

use near_crypto::{PublicKey, SecretKey, Signature, KeyType};
use near_crypto::hash::{hash, CryptoHash};
use serde::Serialize;

fn main() {
    // 1. 生成密钥对
    println!("=== 生成ED25519密钥对 ===");
    let secret_key = SecretKey::from_random(KeyType::ED25519);
    let public_key = secret_key.public_key();
    println!("Secret Key: {}", secret_key);
    println!("Public Key: {}", public_key);
    
    // 2. 签名与验证
    println!("\n=== 签名与验证 ===");
    let message = b"NEAR Protocol";
    let signature = secret_key.sign(message);
    println!("Signature: {}", signature);
    assert!(signature.verify(message, &public_key));
    println!("Signature verified successfully!");
    
    // 3. 哈希计算
    println!("\n=== 哈希计算 ===");
    let data = b"Hello, NEAR!";
    let data_hash = hash(data);
    println!("SHA-256 hash: {}", data_hash);
    
    // 4. 从字符串恢复密钥
    println!("\n=== 从字符串恢复密钥 ===");
    let secret_key_str = format!("{}", secret_key);
    let recovered_key: SecretKey = secret_key_str.parse().unwrap();
    println!("Recovered public key: {}", recovered_key.public_key());
    
    // 5. 使用不同算法签名
    println!("\n=== 使用SECP256K1算法签名 ===");
    let secp_secret_key = SecretKey::from_random(KeyType::SECP256K1);
    let secp_signature = secp_secret_key.sign(b"message");
    println!("SECP256K1 Signature: {}", secp_signature);
    
    // 6. 交易签名示例
    println!("\n=== 交易签名示例 ===");
    #[derive(Serialize)]
    struct Transaction {
        sender: String,
        receiver: String,
        amount: u128,
        nonce: u64,
    }
    
    let transaction = Transaction {
        sender: "alice.near".to_string(),
        receiver: "bob.near".to_string(),
        amount: 100,
        nonce: 1,
    };
    
    let tx_message = serde_json::to_vec(&transaction).unwrap();
    let tx_signature = secret_key.sign(&tx_message);
    println!("Transaction signature: {}", tx_signature);
}

注意事项

1. 密钥安全：SecretKey包含敏感信息，应妥善保管
2. 算法选择：NEAR主要使用ED25519，与以太坊交互时使用SECP256K1
3. 错误处理：实际使用中应处理可能的错误，如解析失败等

near-crypto为NEAR区块链开发提供了基础的加密功能，是构建安全区块链应用的重要组件。