密码学系列 - 零知识证明(ZKP) - NTT与MSM的总结

区别

特性 多项式乘法 (NTT) 椭圆曲线点乘 (MSM)
定义 两个多项式的系数逐项乘积并合并结果。 标量和椭圆曲线点的点乘。
数学背景 代数运算(有限域/环上的多项式)。 椭圆曲线上的群运算。
操作对象 多项式的系数。 椭圆曲线上的点和整数标量。
结果类型 多项式(一个更高次的多项式)。 椭圆曲线上的点。
复杂度 使用 NTT 优化到 O ( n log ⁡ n ) O(n \log n) O(nlogn)。 使用双倍和加法优化到 O ( log ⁡ k ) O(\log k) O(logk)。
主要用途 多项式承诺、FFT 运算、约束检查等。 密钥生成、签名、验证、证明生成。
加速方法 NTT、FFT、并行化等。 Pippenger 算法、分块优化等。

联系

尽管它们在数学定义上不同,但在许多密码学和零知识证明系统中,它们常常相辅相成:

  1. 多项式承诺和 KZG(Kate-Zaverucha-Goldberg)方案:
    • 多项式承诺用于证明一个多项式在某一点的值是正确的。
    • KZG 承诺需要将多项式的系数映射到椭圆曲线上的点,这种映射本质上是 MSM(多标量乘法)的应用。
  2. 生成证明:
    • 零知识证明需要将电路表达为一个多项式约束系统。
    • 约束系统中的多项式运算需要通过多项式乘法(优化为 NTT)来处理,而验证者需要依赖 MSM 来验证多项式承诺和点对验证。
  3. 两者协同加速:
    • 电路约束阶段
      • 多项式运算的优化(例如 NTT 加速)可以减少整个电路的中间步骤。
    • 证明生成与验证阶段
      • 椭圆曲线点乘(MSM)的优化(如 Pippenger 算法)可以加速证明的最终生成和验证。

: 区块链知识系列
: 密码学系列
: 零知识证明系列
: 共识系列
: 公链调研系列
: BTC系列
: 以太坊系列
: EOS系列
: Filecoin系列
: 联盟链系列
: Fabric系列
: 智能合约系列
: Token系列

相关推荐
Sagittarius_A*17 小时前
公钥密码基础(一):从对称密码到公钥密码——密钥分发问题
信息安全·密码学·公钥密码·密钥分发
Sagittarius_A*4 天前
后量子密码|前置基础 03|数字签名运行逻辑:签名签发、核验原理与实际业务应用
算法·信息安全·密码学·数字签名·后量子密码
CodeJourney_J6 天前
网络安全简述-加密技术
网络·安全·密码学
Sagittarius_A*6 天前
后量子密码|前置基础 01|PQC 极简数学:模运算、有限域、多项式环、矩阵、范数与小系数噪声
线性代数·信息安全·矩阵·密码学·量子计算·pqc·后量子密码
要开心吖ZSH7 天前
公钥加密,私钥解密?私钥加密,公钥解密?哪个对?
密码学·aes·sha·rsa·sm2·sm3·签名验签
Sagittarius_A*8 天前
哈希与认证基础(一):哈希函数的安全目标:原像、第二原像与碰撞
算法·安全·信息安全·密码学·哈希算法
Sagittarius_A*8 天前
后量子密码|通识认知 03|量子威胁辟谣:Grover 算法对对称密码的影响与误区
算法·信息安全·密码学·量子计算·pqc·后量子密码
砚凝霜8 天前
软考网络工程师|第 6 章 密码学、哈希、数字签名、数字证书 PKI 完整备考笔记
笔记·密码学·哈希算法
Sagittarius_A*10 天前
后量子密码|通识认知 02|量子威胁核心原理:Shor 算法如何击穿传统公钥密码
算法·信息安全·密码学·量子计算
笨鸟先飞,勤能补拙10 天前
密码学深度指南 — SecOps 工程师实战手册
人工智能·vscode·python·安全·github·密码学·visual studio