一种基于 QAP 问题的 ZK-SNARK 新协议

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.200207

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 49 ›› Issue (1): 1-9.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.200207

所属专题： 2021年计算机科学与技术

一种基于 QAP 问题的 ZK-SNARK 新协议

黄平梁伟洁

华南理工大学数学学院，广东广州 510640

收稿日期:2020-05-06 修回日期:2020-07-22 出版日期:2021-01-25 发布日期:2021-01-01
通信作者: 黄平 ( 1963-) ，男，博士，高级工程师，主要从事智能计算、区块链与大数据模型研究。 E-mail:gzhp18@163.com
作者简介:黄平 ( 1963-) ，男，博士，高级工程师，主要从事智能计算、区块链与大数据模型研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目 ( 11671149)

A New ZK-SNAＲK Protocol Based on QAP

HUANG Ping LIANG Weijie

School of Mathematics，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China

Received:2020-05-06 Revised:2020-07-22 Online:2021-01-25 Published:2021-01-01
Contact: 黄平 ( 1963-) ，男，博士，高级工程师，主要从事智能计算、区块链与大数据模型研究。 E-mail:gzhp18@163.com
About author:黄平 ( 1963-) ，男，博士，高级工程师，主要从事智能计算、区块链与大数据模型研究。
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China ( 11671149)

摘要/Abstract

摘要： PGHR 协议设计验证式的思想是单一化的，即一个验证式实现一个条件的验证，忽略了验证式的联合效应。文中通过利用额外常系数因子的互不整除性与验证式的联合效应实现对 PGHR 协议的有效压缩，得到新的 ZK-SNARK 协议———CPGHR 协议，给出了新协议安全性的严格证明，并对协议的有效性进行了理论分析与实验验证。结果表明: 新协议的证据量压缩约 75% ，验证方计算效率提升约 33% 。

关键词: 密码学, 非交互零知识证明, ZK-SNARK 协议, 隐私保护

Abstract: The designing thought of verification equations in PGHR protocol is singular，that is，a verification equation targets only one constraint，ignoring their joint effect． In this paper，a new ZK-SNARK protocol——— CPGHR protocol———was obtained by using the indivisible properties of additional constant coefficient factors and the combined effect of verification equations to achieve effective compression of the PGHR protocol． At the same time，a strict verification of the security of the new protocol was given，and the validity of the protocol was theoretically analyzed and experimentally verified． The results show that the amount of evidence of the new protocol is reduced by about 75% ，and the calculation efficiency is improved by about 33% ．

Key words: cryptography, non-interactive zero-knowledge proof, ZK-SNARK protocol, data privacy

中图分类号:

TP301.6

黄平梁伟洁. 一种基于 QAP 问题的 ZK-SNARK 新协议[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(1): 1-9.

HUANG Ping LIANG Weijie. A New ZK-SNAＲK Protocol Based on QAP[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2021, 49(1): 1-9.

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一种基于 QAP 问题的 ZK-SNARK 新协议

A New ZK-SNAＲK Protocol Based on QAP

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