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Zenroom 无代码加密 VM：客户端沙箱 Lua 执行 ECP/BLS 与 ZK

Zenroom Lua VM 实现无服务器信任的客户端加密，聚焦 opcode 调度参数与协议原语落地清单。

Zenroom 作为一款基于 Lua 虚拟机的加密计算沙箱，提供无代码客户端侧加密执行路径，彻底消除对服务器信任依赖。其核心优势在于将复杂密码协议原语（如 ECP/BLS 签名、ZK 证明）封装为 Zencode 声明式脚本，通过 opcode 调度高效运行于隔离环境中。这种设计适用于 Web、移动和边缘设备，确保密钥管理和证明生成全程本地化，避免数据泄露风险。

Zenroom VM 的隔离机制源于 Lua 的沙箱特性，无文件系统、网络或时钟访问权限，仅暴露确定性 crypto primitives。这保证了 opcode 执行的纯净性：每个 Zencode 语句映射为 Lua opcode 序列，dispatch 通过 VM 的解释器栈高效处理。支持曲线包括 secp256k1（Ethereum 默认）、BLS12-381（聚合签名）、Ed25519（快速签名），以及后量子算法如 Dilithium/ML-DSA。协议原语覆盖 ECDSA/EDDSA/Schnorr/BBS 签名、Coconut/BBS ZK 凭证、Reflow 多方计算和 Ethereum/Bitcoin 交易签名。“Zenroom 支持签名与配对的最多椭圆曲线列表见 GitHub init.mk。”

在 opcode dispatch 层面，Zenroom 优化了 Lua VM 的指令调度：哈希运算达桌面 PC 上每秒数百万次，签名验证在 BLS12-381 上支持聚合多签免 rogue-key 攻击。内存占用控制在 600KB~2MB，适合嵌入式场景。实际证据显示，其 WASM 构建可在浏览器中运行 ZK 证明流，生成 W3C VC 兼容凭证，无需后端介入。

落地实现时，首先选择构建配置：默认 secp256k1，可通过 config.mk 切换曲线（如 BLS12381），编译时启用所需扩展（ethereum/bitcoin）。嵌入参数包括：栈大小 1MB、超时阈值 500ms（防 DoS）、输入限制 64KB（防内存爆炸）。Zencode 脚本示例用于 BLS 多签：

scenario 'Multi-signature on BLS'
given I have a 'private key'
when I create the signature of 'message'
then print the signature

此脚本 dispatch 为：密钥生成 opcode → 哈希 → BLS 配对 → 聚合验证。集成清单：

  1. 下载 Releases 二进制或 WASM，验证 SHA256。

  2. 初始化 VM：zenroom_exec (code.zencode, keys.json, msg.json)，输出 proofs.json。

  3. 监控指标：opcode 计数（>10k 告警）、内存峰值（>1.5MB 回滚）、执行时长（>1s 重试）。

  4. 密钥管理：使用内置 ECDH 生成临时密钥，存储为 base64；轮换周期 24h。

  5. 错误处理：无效曲线抛 ZEN_ERROR_CURVE，ZK 失败返回空证明。

对于 ZK 证明，Coconut 流参数：属性集大小 ≤32，证明时长 <200ms（BLS12-381）。opcode 优化建议：预热 VM（运行空脚本），批量处理（多消息签名为一脚本）。风险控制：沙箱逃逸概率近零，但需审计 Zencode 解析器；后量子迁移阈值，2026 前全 Dilithium。

在生产环境中，Zenroom 的 no-code 特性加速协议集成：开发者只需英语描述，如 "Given a credential, prove age >18 without revealing birthdate"，VM 自动 dispatch BBS ZK。相比传统 SDK，此 VM 体积小 1MB，支持 iOS/Android/Cortex-M，无依赖。参数调优：BLS 聚合阈值 2/3n，ZK 电路深度 <20 gates。

实际部署清单扩展：

组件 参数 监控阈值 回滚策略
VM 初始化 内存 600KB 失败率 >1% 重建
Opcode dispatch BLS sig 50ms >100ms 降级 Ed25519
ZK 证明 150ms >300ms 缓存 fallback
密钥生成 entropy 256bit 低熵告警 刷新 RNG

此表确保高可用。Zenroom 的确定性执行（无随机源污染）适合审计，重放攻击无效。

来源：zenroom.org, GitHub/dyne/Zenroom (2025-12-03 访问)。

（正文字数：1024）

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