Blockchain tokyo18 LT

1. 自作ペアリング/BLS署名
ライブラリの紹介
blockchain.tokyo#18
2019/3/26
光成滋生

2. • サイボウズ・ラボでセキュリティのR&D / DFINITY
• ペアリング暗号の研究と実装
• 署名、準同型暗号、ゼロ知識証明など
• https://github.com/herumi
@herumi
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3. • 楕円曲線
• 𝑟個のギザギザがある歯車
• 𝑟回回すと元に戻る
• ペアリング
• 2個の楕円曲線𝐺1, 𝐺2から1の𝑟乗根への関数
• 双線形性
𝑒 𝑎𝑃, 𝑏𝑄 = 𝑒 𝑃, 𝑄 𝑎𝑏
楕円曲線とペアリング
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4. • 公開鍵や署名を集約したり秘密分散したりできる
• ペアリングを使って実現
• 本来の意味でのmult-sigも可能
• 𝑠𝑖 ; 秘密鍵
• 𝑠𝑖 𝑄 ; 公開鍵
• 𝑠𝑖 𝐻(𝑚) ; 署名
BLS署名
𝑥𝑖, 𝑠𝑖 = 𝑓 𝑥𝑖 , 𝑠𝑖 𝑄
𝑠 ...
𝑠𝑖 𝐻(𝑚)
...
各自に秘密鍵𝑠𝑖と
公開鍵𝑠𝑖 𝑄を配布
各自が署名
𝑠0 𝐻(𝑚)
署名を復元マスター
秘密鍵
マスター
公開鍵𝑠𝑄で
検証可能
𝑠𝑖 𝑄で検証可能
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5. • 結構難しい数学
• 基本的なところから解説した本
• 『クラウドを支えるこれからの暗号技術』
ペアリングの中身
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6. • BN254曲線の世界最速実装 （2010, 2013）
• http://sac2013.irmacs.sfu.ca/slides/s1.pdf
• libsnark（zkSNARK proofs）
• https://github.com/scipr-lab/libsnark
• 2014年BN254ペアリング実装でate-pairingが採用される
github.com/herumi/ate-pairing
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7. • herumi/mcl
• ate-pairingの再設計版
• BLS12-381対応（BLS署名のBLSとは別）
• herumi/bls
• 2016年 DFINITYから「BLS署名を実装して」というメール
• 当時数名？
2018年 →
github.com/herumi/{mcl, bls}
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8. • Ethereum 2.0
• 2018年採用される
github.com/herumi/bls
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9. • OS
• Windows, Linux, Mac対応
• アーキテクチャ
• JITアセンブラXbyakによるx64 CPU最適化
• LLVM bitcodeによるARM64（その他のCPU）対応
• WebAssembly対応
• 言語バインディング
• Go
• JavaScript
• https://herumi.github.io/bls-wasm/bls-demo.html
各種OS/言語に対応
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