Poseidon2更快的Poseidon哈希函数

1. 引言

Lorenzo Grassi等人2023年论文《Poseidon2: A Faster Version of the Poseidon Hash Function》。
sage脚本见：

• https://extgit.iaik.tugraz.at/krypto/hadeshash/-/blob/master/code/generate_params_poseidon.sage

Poseidon2与Poseidon主要区别为：

Poseidon2与Poseidon的约束表示区别为：

开源代码实现见：

• https://github.com/HorizenLabs/poseidon2（Rust）

在该代码库中实现的哈希函数有：

• Poseidon哈希函数：2019年论文。
• Poseidon2哈希函数：2023年论文。
• GMiMC-Hash哈希函数：2019年论文。
• Neptune哈希函数：2021年论文。

这些哈希函数的性能对比为：

其中：

• p BLS12 = 0 x 73 e d a 753299 d 7 d 483339 d 80809 a 1 d 80553 b d a 402 f f f e 5 b f e f f f f f f f f 00000001 p_{\text{BLS12}}=0x73eda753299d7d483339d80809a1d80553bda402fffe5bfeffffffff00000001 pBLS12=0x73eda753299d7d483339d80809a1d80553bda402fffe5bfeffffffff00000001为BLS12-381曲线的Scalar域，详情见博客BLS12-381 pairing-friendly 曲线，已用于以太坊2.0、ZCash等项目中。
• p Goldilocks = 0 x f f f f f f f f 00000001 = 2 64 − 2 32 1 p_{\text{Goldilocks}}=0xffffffff00000001= 2^{64} - 2^{32} 1 pGoldilocks=0xffffffff00000001=264−232 1，详情见博客Goldilocks域。已用于Plonky2，以及Polygon zkEVM等项目中。
• p Babybear = 0 x 78000001 = 2 31 − 2 27 1 p_{\text{Babybear}}=0x78000001=2^{31}−2^{27} 1 pBabybear=0x78000001=231−227 1，Baby bear field信息详情见RISC Zero zkVM: Scalable, Transparent Arguments of RISC-V Integrity，已用于RISC0 zkVM项目中。

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