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WeBankBlockchain / WeDPR-Lab-Crypto

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项目背景

WeDPR

WeDPR是一系列即时可用场景式隐私保护高效解决方案套件和服务(参见WeDPR白皮书),由微众银行区块链团队自主研发。方案致力于解决业务数字化中隐私不“隐”、共享协作不可控等隐私保护风险痛点,消除隐私主体的隐私顾虑和业务创新的合规壁垒,助力基于隐私数据的核心价值互联和新兴商业探索,营造公平、对等、共赢的多方数据协作环境,达成数据价值跨主体融合和数据治理的可控平衡。

WeDPR具备以下特色和优势:

  • 场景式解决方案:已基于具有共性的场景需求,提炼出公开可验证密文账本、多方密文决策、多方密文排名、多方密文计算、多方安全随机数生成、选择性密文披露等高效技术方案框架模板,可应用于支付、供应链金融、跨境金融、投票、选举、榜单、竞拍、招标、摇号、抽检、审计、隐私数据聚合分析、数字化身份、数字化资质凭证、智慧城市、智慧医疗等广泛业务场景。
  • 即时可用:高性能、高易用、跨平台跨语言实现、不依赖中心化可信服务、不依赖可信硬件、支持国密算法标准、隐私效果公开可验证,5分钟一键构建示例应用。
  • 透明可控:隐私控制回归属主,杜绝数据未授权使用,在『数据可用而不可见』的基础上,进一步实现数据使用全程可监管、可追溯、可验证。

WeDPR全面拥抱开放,将陆续开源一系列核心算法组件,进一步提升系统安全性的透明度,提供更透明、更可信的隐私保护效果。WeDPR-Lab就是这一系列开源的核心算法组件的集合。

为便于开发者仅对WeDPR-Lab中的密码算法组件进行选择性使用,我们将WeDPR-Lab中涉及的所有密码算法组件进行拆分、迁移,重新独立包装形成一个新的密码模块仓库WeDPR-Lab-Crypto。

首先,我们将WeDPR-Lab Core v1.3.0之前版本中的所有密码算法进行拆分,重新加入WeDPR-Lab-Crypto,拆分部分具体包括:

  1. 核心密码算法组件

    (1)基础编解码;

    (2)公钥加解密算法:ECIES加解密;

    (3)哈希算法;

    (4)签名及验证;

    (5)离散对数系统的零知识证明算法:加和证明及验证、乘积证明及验证;

    (6)零知识范围证明及验证。

  2. FFI接口,支持交叉编译跨语言、跨平台所调用的FFI适配接口。

WeDPR-Lab Crypto v1.1.0新增以下密码算法及其对应的FFI接口:

  1. 分组加密算法
  • AES-256

AES-256的分组长度为128比特,密钥长度为256比特。

  • 国密SM4

国密SM4的分组长度为128比特,密钥长度为128比特。

  1. 哈希算法
  • SHA3
  • BLAKE2
  • RIPEMD-160
  1. bn128 点加,点乘,paring
  2. 数字签名算法
  • Ed25519
  1. 零知识证明的聚合验证
  • 加和证明的聚合验证
  • 乘积证明的聚合验证

WeDPR-Lab Crypto v1.0.0新增以下密码算法及其对应的FFI接口:

  1. 国密SM2签名及验证算法

国密SM2为我国自主设计,基于椭圆曲线密码(Elliptic Curve Cryptography, ECC)的公钥密码算法,包括SM2-1椭圆曲线数字签名算法,SM2-2椭圆曲线密钥交换协议,SM2-3椭圆曲线公钥加密算法。

WeDPR-Lab Crypto v1.0.0新增的是其中的SM2-1椭圆曲线数字签名算法。

  1. 国密SM3

国密SM3为我国自主设计的密码杂凑算法,也称消息摘要算法。适用于数字签名、消息认证码的生成与验证、随机数的生成等。

  1. 基于椭圆曲线的可验证随机函数VRF(Verifiable Random Functions)

VRF包含: (1)密钥生成算法 (2)证明生成算法 (3)证明验证算法

VRF能够实现:只有私钥的持有者才能计算哈希,但任何拥有公钥的人都可以验证哈希的正确性。可用于随机数的生成,在区块链共识机制中具有广泛应用。

  1. FFI接口,支持交叉编译跨语言、跨平台所调用的FFI适配接口。

(说明:由于在进行密码算法组件迁移过程中存在接口变动,所以WeDPR-Lab-Crypto v1.0.0与WeDPR-Lab Core v1.3.0之前版本的密码算法可能存在部分接口不兼容的情况,未来我们会持续进行修复、更新。)

欢迎社区伙伴参与WeDPR-Lab的共建,一起为可信开放数字新生态的构建打造坚实、可靠的技术底座。

安装

安装Rust环境

安装nightly版本的Rust开发环境,可参考Rust官方文档

rustup default nightly

下载WeDPR-Lab-Crypto源代码

使用git命令行工具,执行如下命令。

git clone https://github.com/WeBankBlockchain/WeDPR-Lab-Crypto.git

条件编译

WeDPR-Lab-Crypto支持灵活的定制化算法选择,用户可根据业务场景、实际需求选择对应的密码算法。

譬如,若用户只希望使用“ECIES加解密算法”的Java调用接口,则只需在WeDPR-Lab Crypto的Java FFI目录下,打开ECIES加解密算法对应的特性进行编译,即进行如下条件编译即可:

cd ffi/ffi_java/ffi_java_crypto/
cargo build --features "wedpr_f_base64, wedpr_f_ecies_secp256k1" --no-default-features

只有../ffi目录下涉及条件编译。其中,除ffi_c/ffi_c_crypto和ffi_java/ffi_java_crypto,ffi_commom, ffi_macros与ffi_c/ffi_c_commom都为工具类方法,无需编译。

ffi_c与ffi_java条件编译方法

(以ffi_c目录下的条件编译为例,ffi_java与之类似)

  1. 进入ffi_c目录:
cd ffi/ffi_c/ffi_c_crypto
  1. 查看当前目录下的Cargo.toml中的[features],明确本目录所有的条件编译选项。

  2. 使用cargo build进行编译时,默认打开了所有条件编译选项(默认编解码方式为base64),编译完成后,即生成本目录下所有密码算法的调用接口。

  3. 若只需使用部分密码算法的调用接口,则开启该密码算法对应的条件编译选项,编译时使用:

cargo build --features "一个或多个feature名" --no-default-features

其中,选择"一个或多个feature名"时,注意(binary接口无须使用base64或hex编码):

注意事项 条件编译选项
互斥条件编译项 wedpr_f_base64, wedpr_f_hex
必选条件编译项 wedpr_f_base64或wedpr_f_hex
可选条件编译项 "wedpr_f_ecies_secp256k1", "wedpr_f_signature_secp256k1", "wedpr_f_hash_keccak256", "wedpr_f_signature_sm2", "wedpr_f_hash_sm3", "wedpr_f_vrf_curve25519", "wedpr_f_crypto_block_cipher_aes", "wedpr_f_crypto_block_cipher_sm4", "wedpr_f_hash_ripemd160", "wedpr_f_hash_sha3", "wedpr_f_hash_blake2b", "wedpr_f_signature_ed25519"

接口文档

查看WeDPR所有crate对应文档

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