Aleo: Новый лидер в революции конфиденциальности Web3

Aleo — это блокчейн-проект, сосредоточенный на защите конфиденциальности, который использует технологию доказательства с нулевым разглашением (ZKP) для достижения более высокой конфиденциальности и масштабируемости. Его основная концепция заключается в том, чтобы позволить пользователям проводить аутентификацию и обработку данных без раскрытия личных данных.

Обзор проекта

конфиденциальность

Ядром Aleo является технология доказательства нулевых знаний (ZKPs), которая позволяет выполнять транзакции и смарт-контракты при сохранении конфиденциальности. Детали транзакций пользователей по умолчанию скрыты, при этом разрешая выборочную раскрытие при необходимости, что делает ее идеально подходящей для развития DeFi-приложений. Основные компоненты включают:

1. Язык компиляции Leo: адаптированный на основе языка Rust, предназначенный для разработки приложений с нулевым знанием (ZKApps), снижает требования к знаниям криптографии для разработчиков.

2. snarkVM и snarkOS: snarkVM позволяет выполнять вычисления вне цепи, а на цепи только проверять результаты вычислений, что повышает эффективность. snarkOS обеспечивает безопасность данных и вычислений, а также позволяет выполнять функции без разрешения.

3. zkCloud: предоставляет безопасную, приватную среду для вычислений вне цепи, поддерживает программное взаимодействие между пользователями, организациями и DAO.

Aleo также предоставляет интегрированную среду разработки (IDE) и комплект средств разработки (SDK), поддерживающие разработчиков в быстром создании и выпуске приложений. Разработчики могут развертывать приложения в реестре программ Aleo, не полагаясь на третьи стороны, что снижает риски платформы.

Масштабируемость

Aleo использует обработку off-chain: сначала доказательство вычисляется на устройстве пользователя, а затем только результаты проверки загружаются в блокчейн. Этот подход значительно увеличивает скорость обработки транзакций и масштабируемость системы, избегая сетевых заторов и высоких затрат.

механизм согласия

Aleo внедряет AleoBFT, это консенсусный механизм с гибридной архитектурой, который сочетает в себе мгновенную окончательность валидаторов и вычислительную мощность доказателей. AleoBFT не только повышает степень децентрализации сети, но и улучшает производительность и безопасность.

1. Быстрая окончательность блоков: AleoBFT обеспечивает немедленное подтверждение каждого блока после его создания, повышая стабильность узлов и удобство для пользователей.

2. Децентрализованная защита: путем разделения производства блоков и генерации coinbase, валидаторы отвечают за создание блоков, а доказатели выполняют вычисления доказательства, предотвращая монополизацию сети немногими сущностями.

3. Механизм стимулов: валидаторы и удостоверяющие лица делят блоковые награды; поощряются удостоверяющие лица становиться валидаторами через ставку токенов, тем самым повышая степень децентрализации и вычислительную мощность сети.

Aleo позволяет разработчикам создавать приложения, не подверженные ограничению газа, что особенно подходит для таких задач, как машинное обучение, требующих длительного выполнения.

Текущий прогресс

Aleo запустит стимулирующую тестовую сеть 1 июля, вот некоторые важные последние новости:

1. Проголосовано за ARC-100: предложение, касающееся соблюдения норм, блокировки средств в сети Aleo и мер безопасности, таких как задержка зачисления, было одобрено. Команда проводит финальные настройки.

2. Программа стимулов для валидаторов: программа стартует 1 июля и направлена на проверку нового механизма пазлов. Она будет работать до 15 июля, в течение которого будет распределено 1 миллион Aleo баллов в качестве вознаграждения.

3. Начальное предложение и обращающееся предложение: начальное количество составляет 1,5 миллиарда токенов, начальное обращающееся предложение составляет примерно 10% (еще не окончательно определено). Эти токены в основном поступают из задания Coinbase (75 миллионов), которые будут распределены в течение первых шести месяцев.

4. Тестовая сеть Beta сброс: это последний сброс сети, после завершения которого новые функции добавляться не будут, сеть станет похожей на основную.

5. Заморозка кода: заморозка кода была завершена неделю назад.

6. План расширения узлов верификации: начальное количество узлов верификации составляет 15, цель - увеличить это число до 50 в течение года, а в конечном итоге достичь 500. Для того чтобы стать делегатом, необходимо 10 000 токенов, для того чтобы стать верификатором - 10 000 000 токенов, эти суммы будут постепенно уменьшаться со временем.

Анализ алгоритма Synthesis Puzzle

Последняя версия алгоритма Aleo называется Synthesis Puzzle, и ее суть заключается в том, что для каждого эпохи фиксируется общее EpochProgram, путем построения R1CS доказательного круга для входных данных и EpochProgram, создается соответствующее R1CS задание (то есть свидетельство), которое используется в качестве листового узла дерева Меркла. После вычисления всех листовых узлов генерируется корень Меркла и преобразуется в proof_target для решения.

Процесс консенсуса

1. Prover вычисляет задачи и создает решения, которые затем транслируются в сеть.

2. Валидация агрегирует транзакции и решение для следующего нового блока, гарантируя, что количество решений не превышает ограничение консенсуса.

3. Законность решения необходимо проверить, чтобы его epoch_hash соответствовал latest_epoch_hash, поддерживаемому валидатором, а вычисленный proof_target соответствовал latest_proof_target, поддерживаемому валидатором в сети, при этом количество решений, содержащихся в этом блоке, должно быть меньше консенсусного ограничения.

4. Эффективное решение может получить вознаграждение за консенсус.

Подробный процесс Synthesis Puzzle

1. Каждый раз, когда проводится вычисление puzzle, это называется nonce, который строится на основе адреса, получающего вознаграждение за майнинг, epoch_hash и случайного числа counter.

2. В каждом эпохе все prover'ы вычисляют один и тот же EpochProgram, который выбирается из набора инструкций на основе случайного числа, генерируемого текущим epoch_hash.

3. Используйте nonce в качестве семени случайного числа для генерации входных данных EpochProgram.

4. Агрегировать R1CS и входные данные, соответствующие EpochProgram, для расчета свидетелей.

5. После вычисления всех свидетелей преобразуйте их в последовательность листовых узлов дерева Меркла.

6. Вычислите корень Меркла и преобразуйте его в proof_target решения, чтобы определить, соответствует ли он latest_proof_target текущей эпохи.

7. В рамках одной эпохи можно многократно вычислять решение, обновляя входные данные EpochProgram с помощью итерационного счетчика.

Изменения и влияние майнинга

Новая версия алгоритма puzzle изменила процесс генерации proof на генерацию witness. Логика вычисления всех решений в пределах одного эпохи остается一致ой, однако логика вычисления в разных эпохах имеет значительные отличия. Это обновление отказалось от предыдущей оптимизации расчетов MSM и NTT, и в то же время процесс генерации witness включает выполнение программы, изменяющейся с эпохами, где инструкции имеют некоторые зависимости последовательного выполнения, что создает большие трудности для реализации параллелизации.

Это изменение может оказать значительное влияние на существующие стратегии майнинга и оптимизацию оборудования, что требует от майнеров пересмотра и корректировки своих методов майнинга.