零知识证明生成Skill midnight-proofs:proof-generation

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name: midnight-proofs:proof-generation description: 用于在服务器端生成ZK证明、构建证明即服务后端、从客户端卸载证明计算、创建证明生成队列或实现异步证明生成的场景。

证明生成

在服务器端生成ZK证明，以减轻客户端设备的计算负担，并构建可扩展的证明即服务后端。

使用时机

• 构建为客户端生成证明的后端服务
• 从移动设备或低功耗设备卸载证明计算
• 为高吞吐量应用创建证明生成队列
• 实现带状态轮询的异步证明生成
• 处理证明生成超时和错误

核心概念

服务器端证明 vs 客户端证明

方面	客户端	服务器端
隐私性	见证数据保留在本地	见证数据发送至服务器（可加密）
延迟	受设备性能限制	使用快速专用硬件
可扩展性	一次一个证明	并行证明生成
用例	对隐私要求高的应用	高吞吐量服务

证明生成流程

1. 接收请求 - 接受见证数据和电路标识符
2. 加载电路 - 检索电路的证明密钥
3. 生成证明 - 使用见证输入执行证明器
4. 返回证明 - 将证明字节发送回客户端

// 服务器端证明生成概述
async function generateProof(request: ProofRequest): Promise<ProofResponse> {
  const { circuitId, witness } = request;

  // 加载电路证明密钥
  const provingKey = await loadProvingKey(circuitId);

  // 生成证明（CPU密集型）
  const proof = await prover.prove(provingKey, witness);

  return { proof, circuitId };
}

见证数据处理

见证数据包含电路的私有输入。在服务器端处理时：

• 传输中加密 - 使用TLS并考虑额外加密
• 最小化保留 - 证明生成后立即删除见证数据
• 审计日志 - 记录证明请求（非见证内容）用于调试
• 访问控制 - 对证明请求进行身份验证和授权

参考资料

文档	描述
prover-api.md	证明器SDK设置和API参考
witness-formatting.md	见证输入结构和验证

示例

示例	描述
rest-endpoint/	用于证明生成的Express REST API
queue-worker/	基于Redis队列的证明工作器

快速开始

1. 设置证明器服务

import { createProver } from '@midnight-ntwrk/midnight-js-prover';

const prover = await createProver({
  // 电路证明密钥路径
  circuitKeysPath: './circuit-keys',
  // 证明生成的内存限制
  memoryLimit: 4096, // MB
});

2. 创建证明端点

import express from 'express';

const app = express();
app.use(express.json());

app.post('/api/prove', async (req, res) => {
  const { circuitId, witness } = req.body;

  try {
    const proof = await prover.prove(circuitId, witness);
    res.json({ success: true, proof: proof.toString('base64') });
  } catch (error) {
    res.status(500).json({
      success: false,
      error: error.message
    });
  }
});

3. 处理异步请求

// 对于长时间运行的证明，使用异步模式
app.post('/api/prove/async', async (req, res) => {
  const { circuitId, witness } = req.body;

  // 创建作业ID
  const jobId = crypto.randomUUID();

  // 将证明生成加入队列
  await proofQueue.add({ jobId, circuitId, witness });

  // 立即返回作业ID
  res.json({ jobId, status: 'queued' });
});

// 轮询状态
app.get('/api/prove/status/:jobId', async (req, res) => {
  const job = await proofQueue.getJob(req.params.jobId);

  if (!job) {
    return res.status(404).json({ error: 'Job not found' });
  }

  if (job.status === 'completed') {
    return res.json({ status: 'completed', proof: job.result });
  }

  res.json({ status: job.status });
});

常见模式

请求验证

import { z } from 'zod';

const ProofRequestSchema = z.object({
  circuitId: z.string().min(1),
  witness: z.record(z.unknown()),
  timeout: z.number().optional().default(60000),
});

function validateProofRequest(body: unknown) {
  return ProofRequestSchema.parse(body);
}

超时处理

async function proveWithTimeout(
  circuitId: string,
  witness: WitnessData,
  timeoutMs = 60000
): Promise<Proof> {
  const controller = new AbortController();
  const timeout = setTimeout(() => controller.abort(), timeoutMs);

  try {
    return await prover.prove(circuitId, witness, {
      signal: controller.signal,
    });
  } finally {
    clearTimeout(timeout);
  }
}

健康检查端点

app.get('/health', async (req, res) => {
  try {
    // 验证证明器是否就绪
    const isReady = await prover.isReady();

    res.json({
      status: isReady ? 'healthy' : 'degraded',
      proverReady: isReady,
      uptime: process.uptime(),
    });
  } catch (error) {
    res.status(503).json({ status: 'unhealthy', error: error.message });
  }
});

错误分类

enum ProofErrorCode {
  INVALID_WITNESS = 'INVALID_WITNESS',
  CIRCUIT_NOT_FOUND = 'CIRCUIT_NOT_FOUND',
  PROOF_GENERATION_FAILED = 'PROOF_GENERATION_FAILED',
  TIMEOUT = 'TIMEOUT',
  OUT_OF_MEMORY = 'OUT_OF_MEMORY',
}

class ProofError extends Error {
  constructor(
    public code: ProofErrorCode,
    message: string,
    public details?: unknown
  ) {
    super(message);
    this.name = 'ProofError';
  }
}

性能考量

关注点	缓解措施
CPU密集型的证明生成	使用工作线程或独立进程
证明过程中的内存峰值	设置内存限制，监控使用情况
请求超时时间长	使用异步作业队列模式
电路密钥加载时间长	在启动时预加载密钥

相关技能

• proof-verification - 验证生成的证明
• proof-caching - 缓存证明组件以提高性能
• prover-optimization - 为生产工作负载调整证明器

相关命令

当前未定义。