Aleo : la nouvelle étoile qui mène la révolution de la confidentialité dans le Web3

Aleo est un projet de blockchain axé sur la protection de la vie privée, qui utilise la technologie de preuve à divulgation nulle de connaissance (ZKP) pour réaliser une plus grande confidentialité et évolutivité. Son principe fondamental est de permettre aux utilisateurs de s'authentifier et de traiter des données sans divulguer de données personnelles.

Aperçu du projet

confidentialité

Le cœur d'Aleo est la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKPs), qui permet l'exécution des transactions et des contrats intelligents tout en préservant la confidentialité. Les détails des transactions des utilisateurs sont par défaut cachés, tout en permettant une divulgation sélective si nécessaire, ce qui est idéal pour le développement des applications DeFi. Ses principaux composants comprennent :

1. Leo langage de compilation : basé sur le langage Rust, spécialement conçu pour le développement d'applications à connaissance nulle (ZKApps), réduisant les exigences en connaissances cryptographiques pour les développeurs.

2. snarkVM et snarkOS : snarkVM permet l'exécution de calculs hors chaîne, tandis que la chaîne vérifie uniquement les résultats des calculs, améliorant ainsi l'efficacité. snarkOS garantit la sécurité des données et des calculs, et permet l'exécution de fonctionnalités sans autorisation.

3. zkCloud : fournit un environnement de calcul hors chaîne sécurisé et privé, prenant en charge l'interaction de programmation entre utilisateurs, organisations et DAO.

Aleo offre également un environnement de développement intégré (IDE) et un kit de développement logiciel (SDK), permettant aux développeurs d'écrire et de publier rapidement des applications. Les développeurs peuvent déployer des applications dans le registre des programmes d'Aleo sans dépendre de tiers, réduisant ainsi le risque de la plateforme.

évolutivité

Aleo utilise un traitement hors chaîne, où les transactions sont d'abord calculées sur l'appareil de l'utilisateur, puis seuls les résultats de la vérification sont téléchargés sur la blockchain. Cette méthode améliore considérablement la vitesse de traitement des transactions et la scalabilité du système, évitant ainsi les congestions réseau et les coûts élevés.

mécanisme de consensus

Aleo a introduit AleoBFT, un mécanisme de consensus à architecture hybride, combinant la finalité instantanée des validateurs et la puissance de calcul des prouveurs. AleoBFT améliore non seulement le degré de décentralisation du réseau, mais renforce également ses performances et sa sécurité.

1. Finalité rapide des blocs : AleoBFT garantit que chaque bloc est immédiatement confirmé après sa création, améliorant ainsi la stabilité des nœuds et l'expérience utilisateur.

2. Garantie de décentralisation : en séparant la production de blocs de la génération de coinbase, les validateurs sont responsables de la génération de blocs, tandis que les prouveurs effectuent les calculs de preuve, empêchant ainsi une minorité d'entités de monopoliser le réseau.

3. Mécanisme d'incitation : les validateurs et les prouveurs partagent la récompense de bloc ; encourager les prouveurs à devenir des validateurs en mettant en jeu des tokens, afin d'améliorer le degré de décentralisation et la capacité de calcul du réseau.

Aleo permet aux développeurs de créer des applications sans restrictions de gas, ce qui est particulièrement adapté aux applications nécessitant un long temps d'exécution, comme l'apprentissage automatique.

Avancement actuel

Aleo lancera son réseau de test incitatif le 1er juillet, voici quelques informations importantes à jour :

1. Vote ARC-100 approuvé : La proposition concernant les mesures de sécurité liées à la conformité, au verrouillage des fonds sur le réseau Aleo et aux délais de crédit a été approuvée. L'équipe procède aux ajustements finaux.

2. Programme d'incitation des validateurs : Ce programme débutera le 1er juillet et vise à valider le nouveau mécanisme de puzzle. Le programme se déroulera jusqu'au 15 juillet, période durant laquelle 1 million de points Aleo seront attribués en tant que récompense.

3. Offre initiale et offre en circulation : L'offre initiale est de 1,5 milliard de jetons, et l'offre en circulation initiale est d'environ 10 % (non encore finalisée). Ces jetons proviennent principalement de la tâche Coinbase (75 millions), qui seront distribués au cours des six premiers mois.

4. Réinitialisation de la Testnet Beta : c'est la dernière réinitialisation du réseau, après laquelle aucune nouvelle fonctionnalité ne sera ajoutée, le réseau sera similaire au réseau principal.

5. Gel de code : le gel de code a été terminé il y a une semaine.

6. Plan d'expansion des nœuds de validation : le nombre initial de nœuds de validation est de 15, l'objectif est d'augmenter ce nombre à 50 dans l'année et d'atteindre finalement 500. Pour devenir un délégué, il faut 10 000 jetons, et pour devenir un validateur, il faut 10 millions de jetons, ces montants diminueront progressivement avec le temps.

Analyse de l'algorithme Synthesis Puzzle

Le cœur de l'algorithme de la dernière version d'Aleo s'appelle Synthesis Puzzle. Son principe fondamental est de générer un EpochProgram commun fixe pour chaque epoch. En construisant un circuit de preuve R1CS pour les entrées et l'EpochProgram, il produit une assignation R1CS correspondante (c'est-à-dire un témoin) qui sert de nœud feuille dans un arbre Merkle. Après avoir calculé tous les nœuds feuilles, il génère la racine Merkle et la convertit en proof_target de la solution.

processus de consensus

1. Le Prover calcule des puzzles pour construire des solutions et les diffuse sur le réseau.

2. L'agrégation des transactions des validateurs et la solution pour le prochain nouveau bloc garantissent que le nombre de solutions ne dépasse pas la limite de consensus.

3. La légitimité de la solution doit être vérifiée en s'assurant que l'epoch_hash correspond au latest_epoch_hash maintenu par le validateur, que le proof_target calculé correspond au latest_proof_target maintenu par le validateur dans le réseau, et que le nombre de solutions incluses dans ce bloc est inférieur à la limite de consensus.

4. Une solution efficace peut obtenir des récompenses de consensus.

Détails du processus de Synthesis Puzzle

1. Chaque calcul de puzzle est appelé nonce, construit à partir de l'adresse recevant la récompense de minage, de l'epoch_hash et du nombre aléatoire counter.

2. Dans chaque époque, le programme d'époque calculé par tous les proveurs est identique, échantillonné à partir de l'ensemble d'instructions à l'aide d'un nombre aléatoire généré par l'epoch_hash actuel.

3. Utilisez le nonce comme graine de nombre aléatoire pour générer l'entrée du EpochProgram.

4. Agréger les R1CS et les entrées correspondants à EpochProgram, et effectuer le calcul des témoins.

5. Après avoir calculé tous les témoins, convertissez-les en une séquence de nœuds feuilles de l'arbre Merkle.

6. Calculer la racine de Merkle et la convertir en proof_target de la solution, puis vérifier si elle satisfait le latest_proof_target de l'epoch actuel.

7. Il est possible de calculer plusieurs solutions en mettant à jour les entrées de EpochProgram via l'itération du compteur au sein d'une même époque.

Changements et impacts du minage

Le nouvel algorithme puzzle passe de la génération de proof à celle de witness. La logique de calcul de toutes les solutions au sein de chaque epoch est cohérente, mais la logique de calcul entre les epochs diffère considérablement. Cette mise à jour abandonne les optimisations précédentes pour le calcul MSM et NTT. De plus, le processus de génération de witness implique l'exécution d'un programme qui change avec chaque epoch, où il existe des dépendances d'exécution partiellement en série entre les instructions, rendant la parallélisation un défi majeur.

Ce changement pourrait avoir un impact significatif sur les stratégies de minage existantes et l'optimisation du matériel, nécessitant que les mineurs réévaluent et ajustent leurs méthodes de minage.