Aleo: A nova estrela que lidera a revolução da privacidade no Web3

Aleo é um projeto de blockchain focado na proteção da privacidade, que utiliza a tecnologia de prova de conhecimento zero (ZKP) para alcançar maior privacidade e escalabilidade. Sua filosofia central é permitir que os usuários realizem autenticação e processamento de dados sem revelar informações pessoais.

Visão geral do projeto

privacidade

O núcleo da Aleo é a tecnologia de provas de conhecimento zero (ZKPs), que permite que transações e a execução de contratos inteligentes ocorram mantendo a privacidade. Os detalhes das transações dos usuários são ocultados por padrão, enquanto permite a divulgação seletiva quando necessário, sendo muito adequado para o desenvolvimento de aplicações DeFi. Seus principais componentes incluem:

1. Leo linguagem de programação: adaptada a partir da linguagem Rust, especialmente para o desenvolvimento de aplicações de conhecimento zero (ZKApps), reduzindo a exigência de conhecimentos em criptografia para os desenvolvedores.

2. snarkVM e snarkOS: o snarkVM permite a execução de cálculos fora da cadeia, com a verificação dos resultados apenas na cadeia, aumentando a eficiência. O snarkOS garante a segurança dos dados e dos cálculos, permitindo a execução de funcionalidades sem permissão.

3. zkCloud: fornece um ambiente de computação off-chain seguro e privado, suportando interações de programação entre usuários, organizações e DAOs.

Aleo também oferece um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) e um kit de ferramentas de desenvolvimento de software (SDK), permitindo que os desenvolvedores escrevam e publiquem aplicações rapidamente. Os desenvolvedores podem implantar aplicações no registro de programas da Aleo, sem depender de terceiros, reduzindo assim o risco da plataforma.

escalabilidade

Aleo utiliza um método de processamento off-chain, onde as transações são primeiro calculadas no dispositivo do usuário e, em seguida, apenas os resultados da verificação são carregados na blockchain. Este método melhora significativamente a velocidade de processamento das transações e a escalabilidade do sistema, evitando congestionamentos na rede e custos elevados.

mecanismo de consenso

Aleo introduziu o AleoBFT, um mecanismo de consenso de arquitetura híbrida que combina a finalização instantânea dos validadores e a capacidade de computação dos provadores. O AleoBFT não apenas aumenta o grau de descentralização da rede, mas também melhora o desempenho e a segurança.

1. Finalidade rápida de bloco: AleoBFT garante que cada bloco seja confirmado imediatamente após a sua geração, melhorando a estabilidade dos nós e a experiência do usuário.

2. Garantia de descentralização: ao separar a produção de blocos da geração de coinbase, os validadores são responsáveis pela geração de blocos, enquanto os provadores realizam os cálculos de prova, evitando que poucas entidades monopolizem a rede.

3. Mecanismo de incentivo: validadores e provadores compartilham recompensas de bloco; incentivam os provadores a se tornarem validadores através da aposta de tokens, aumentando assim o grau de descentralização e a capacidade de computação da rede.

Aleo permite que os desenvolvedores criem aplicações que não estão sujeitas a restrições de gas, sendo especialmente adequadas para aplicações que requerem longas execuções, como o aprendizado de máquina.

Progresso Atual

Aleo lançará a rede de testes incentivada em 1 de julho, aqui estão algumas informações importantes:

1. Votação do ARC-100 aprovada: a proposta relacionada a questões de conformidade, bloqueio de fundos na rede Aleo e medidas de segurança como atrasos na contabilização foi aprovada. A equipe está realizando os ajustes finais.

2. Programa de incentivos para validadores: Este programa será iniciado a 1 de julho e visa validar o novo mecanismo de puzzle. O programa funcionará até 15 de julho, durante o qual serão atribuídos 1 milhão de pontos Aleo como recompensa.

3. Fornecimento inicial e fornecimento circulante: a quantidade inicial de fornecimento é de 1,5 bilhões de tokens, e o fornecimento circulante inicial é de aproximadamente 10% (ainda não finalizado). Esses tokens vêm principalmente da tarefa Coinbase (75 milhões), que serão distribuídos nos primeiros seis meses.

4. Reset da Testnet Beta: Esta é a última reinicialização da rede, após a qual não serão adicionadas novas funcionalidades, a rede será semelhante à mainnet.

5. Congelamento de código: O congelamento de código foi concluído há uma semana.

6. Plano de expansão de nós de validação: o número inicial de nós de validação é de 15, com o objetivo de aumentar para 50 dentro do ano e, finalmente, atingir 500. Para se tornar um delegador, são necessários 10 mil tokens, e para se tornar um validador, são necessários 10 milhões de tokens; esses valores diminuirão gradualmente ao longo do tempo.

Análise do algoritmo Synthesis Puzzle

O núcleo do algoritmo mais recente da Aleo é chamado de Synthesis Puzzle, cujo núcleo é gerar um EpochProgram comum fixo para cada epoch. Ao construir circuitos de prova R1CS para a entrada e o EpochProgram, gera-se a correspondente atribuição R1CS (ou seja, testemunho) e usa-se como nó folha da árvore Merkle. Após calcular todos os nós folha, gera-se a raiz Merkle e converte-se em proof_target da solução.

processo de consenso

1. O Prover calcula puzzles e constrói soluções, transmitindo-as para a rede.

2. A agregação de transações e soluções dos validadores para o próximo novo bloco, garantindo que o número de soluções não exceda o limite de consenso.

3. A legalidade da solução deve ser verificada para garantir que seu epoch_hash corresponda ao latest_epoch_hash mantido pelo validador, que o proof_target calculado corresponda ao latest_proof_target mantido na rede e que o número de soluções incluídas neste bloco seja inferior ao limite de consenso.

4. Uma solução eficaz pode obter recompensas de consenso.

Processo detalhado do Synthesis Puzzle

1. Cada cálculo de puzzle é chamado de nonce, construído a partir do endereço que recebe a recompensa de mineração, epoch_hash e o contador de número aleatório.

2. Em cada epoch, o EpochProgram calculado por todos os provers é o mesmo, amostrado do conjunto de instruções a partir de um número aleatório gerado pelo epoch_hash atual.

3. Usar nonce como semente aleatória para gerar a entrada do EpochProgram.

4. Agregar o R1CS e a entrada correspondentes ao EpochProgram e realizar o cálculo de testemunhas.

5. Calcule todos os testemunhos e converta-os na sequência de folhas da árvore Merkle.

6. Calcular a raiz Merkle e convertê-la no proof_target da solução, verificando se satisfaz o latest_proof_target da epoch atual.

7. É possível realizar múltiplos cálculos de solução atualizando a entrada do EpochProgram através do contador de iteração na mesma epoch.

Mudanças e Impactos da Mineração

O novo algoritmo puzzle passou de gerar proof para gerar witness. A lógica de cálculo de todas as soluções dentro de cada epoch é consistente, mas a lógica de cálculo entre diferentes epochs apresenta grandes diferenças. Esta atualização abandonou as otimizações anteriores para os cálculos de MSM e NTT, e ao mesmo tempo, como o processo de geração de witness envolve a execução de um programa que varia com a epoch, onde as instruções têm algumas dependências de execução serial, a implementação da paralelização apresenta grandes desafios.

Esta mudança pode ter um impacto significativo nas estratégias de mineração e na otimização de hardware existentes, exigindo que os mineradores reavaliem e ajustem seus métodos de mineração.