Keccak

本项目使用开源的Keccak子电路，链接：https://github.com/privacy-scaling-explorations/zkevm-circuits/blob/b8ae7af639af035a6ad5081716012ee2ea48e7cb/zkevm-circuits/src/keccak_circuit.rs，版本为commit：

commit b8ae7af639af035a6ad5081716012ee2ea48e7cb
Author: Eduard S <eduardsanou@posteo.net>
Date:   Thu May 4 16:35:02 2023 +0200

    Update halo2 dependency to v2023_04_20 (#1374)

本文主要介绍开源代码如何使用，如何接入。

Keccak 电路简介

在 https://github.com/privacy-scaling-explorations/zkevm-circuits 的 Keccak 子电路用于证明一个输入字节串和输入的 Keccak 哈希之间的对应关系。在其他电路里，需要使用三个变量（input_rlc, input_len, output_rlc）向 Keccak 子电路进行查表（lookup），以验证这三个变量的对应关系。具体的输入和哈希的计算由 Keccak 内部实现，本项目不做改动。

RLC（随机线性组合，Random Linear Combination）计算 RLC 需要使用随机值 Challenge。

zkevm中的使用

在某电路（例如 Core 电路）中，如果需要验证 Keccak 哈希，首先由此电路负责将输入的 RLC、哈希的 RLC 算好，然后将输入的 RLC、哈希的 RLC、输入的长度这三个变量（input_rlc, input_len, output_rlc）向 Keccak 子电路进行查表lookup。

计算 RLC 可以由一个 RLC 子电路实现，也可以由 Copy 子电路直接实现。子电路需要提供 Challenge，由更新后的 SubCircuit 接口的 synthesize 函数提供。

开源代码接入

导入 Keccak 子电路代码：

• 将 keccak_circuit.rs 和其子目录中的代码接入此项目。
• 将其依赖的其他工具类代码也接入进来。

将 Keccak 子电路接入 SuperCircuit：

• 将 Keccak 子电路集成到 SuperCircuit 中。
• 确保 SuperCircuit 能够调用 Keccak 子电路并进行相应的查表操作。

好处

通过对 Witness 中的 Bytecode 计算哈希，并检查是否与 code hash 一致，可以验证 Bytecode 的正确性。这样，Bytecode 子电路的所有列可以不用公开了，只需公开 code hash。

本项目的更新

在原有设计中，output_rlc 表示 Keccak 哈希值的随机线性组合。为了更好地处理哈希值，代码进行了改动，将 output_rlc 拆分为 output_hi 和 output_lo，分别表示哈希值的高 128 位和低 128 位。