CyberMind-FR
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# ZKP Hamiltonian
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:globe_with_meridians: **语言:** [English](README.md) | [Français](README.fr.md) | 中文
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基于哈密顿回路问题（Blum 1986）的零知识证明（ZKP）库，通过 Fiat-Shamir 启发式实现 NIZK 转换。
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**CyberMind.FR / SecuBox** — 版本 0.1.0
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## 概述
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该库实现了一个零知识证明（ZKP）协议，允许证明者向验证者证明其知道图中的哈密顿回路，而无需透露回路本身。
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### 安全属性
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- **完备性**：诚实的证明者拥有 H 的知识时总能说服验证者
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- **可靠性**：欺骗者失败的概率 >= 1 - 2^(-128)
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- **零知识性**：验证者不会了解到关于 H 的任何信息
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## 构建
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### 前提条件
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- CMake >= 3.16
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- OpenSSL（用于 SHA3-256）
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- C99 编译器
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### 构建命令
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```bash
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mkdir build && cd build
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cmake ..
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make
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# 运行测试
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ctest --output-on-failure
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# 或单独运行测试
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./test_crypto
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./test_graph
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./test_protocol
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./test_nizk
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```
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### OpenWrt 构建
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```bash
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make package/zkp-hamiltonian/compile V=s
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```
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## 使用方法
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### CLI 工具
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#### 生成密钥对
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```bash
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zkp_keygen -n 50 -r 1.0 -o identity
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# 创建：identity.graph（公开）、identity.key（保密！）
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```
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#### 生成证明
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```bash
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zkp_prover -g identity.graph -k identity.key -o auth.proof
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```
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#### 验证证明
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```bash
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zkp_verifier -g identity.graph -p auth.proof
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# 退出码：0=接受，1=拒绝，2=错误
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```
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### C API
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```c
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#include "zkp_hamiltonian.h"
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// 生成密钥对
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Graph G;
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HamiltonianCycle H;
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zkp_generate_graph(50, 1.0, &G, &H);
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// 证明者：生成证明
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NIZKProof proof;
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zkp_prove(&G, &H, &proof);
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// 验证者：验证证明
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ZKPResult result = zkp_verify(&G, &proof);
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if (result == ZKP_ACCEPT) {
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// 已认证！
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}
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```
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## 协议概述
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1. **设置**：证明者生成 (G, H)，其中 H 是 G 中的哈密顿回路
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2. **证明生成**：
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- 生成随机排列 pi
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- 计算 G' = pi(G)
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- 使用 SHA3-256 对 G' 中的每条边进行承诺
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- 通过 Fiat-Shamir 计算挑战：c = H(G, G', 承诺)
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- 如果 c=0：揭示 pi 和所有 nonce（同构证明）
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- 如果 c=1：揭示 pi(H) 和回路边的 nonce（哈密顿证明）
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3. **验证**：
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- 重新计算 Fiat-Shamir 挑战
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- 验证响应是否匹配承诺
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## 文件结构
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```
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zkp-hamiltonian/
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├── include/
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│ ├── zkp_types.h # 类型定义
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│ ├── zkp_crypto.h # 密码学原语
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│ ├── zkp_graph.h # 图操作
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│ └── zkp_hamiltonian.h # 主 API
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├── src/
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│ ├── zkp_crypto.c # SHA3-256、承诺、RNG
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│ ├── zkp_graph.c # 图操作
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│ ├── zkp_prove.c # NIZK 证明生成
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│ ├── zkp_verify.c # NIZK 证明验证
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│ └── zkp_serialize.c # 二进制序列化
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├── tests/
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│ ├── test_crypto.c # 密码学原语测试
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│ ├── test_graph.c # 图操作测试
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│ ├── test_protocol.c # 协议完备性/可靠性
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||
│ └── test_nizk.c # 完整 NIZK 测试 + 基准测试
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├── tools/
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│ ├── zkp_keygen.c # 密钥生成 CLI
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│ ├── zkp_prover.c # 证明生成 CLI
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│ └── zkp_verifier.c # 证明验证 CLI
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├── CMakeLists.txt
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└── README.md
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```
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## 配置
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### 构建选项（CMake）
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| 选项 | 默认值 | 描述 |
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|------|--------|------|
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| `OPENWRT_BUILD` | OFF | 启用 OpenWrt 优化 |
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| `BUILD_TESTS` | ON | 构建测试可执行文件 |
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| `BUILD_TOOLS` | ON | 构建 CLI 工具 |
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| `BUILD_SHARED_LIBS` | OFF | 构建共享库 |
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| `ZKP_MAX_N` | 128 | 最大图节点数 |
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### 推荐参数
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| 参数 | 推荐值 | 描述 |
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|------|--------|------|
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| n（节点） | 50-80 | 图大小 |
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| extra_ratio | 0.5-1.5 | 诱饵边比例 |
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## SecuBox 集成
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详见 `SECUBOX_INTEGRATION.md`：
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- 与 `secubox-auth` 集成
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- 网络协议（ZKP_HELLO、ZKP_PROOF 等）
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- UCI 配置
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- LuCI 仪表板
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## 许可证
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GPL-2.0-or-later
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Copyright (C) 2026 CyberMind.FR / SecuBox
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