Aleo: новий лідер у революції приватності Web3

Aleo – це блокчейн-проєкт, орієнтований на захист конфіденційності, який реалізує вищу конфіденційність та масштабованість за допомогою технології нульових знань (ZKP). Його основна ідея полягає в тому, щоб користувачі могли проходити автентифікацію та обробку даних без розкриття особистих даних.

Огляд проекту

приватність

Основою Aleo є технологія нульового знання (ZKPs), що дозволяє виконувати транзакції та смарт-контракти з дотриманням конфіденційності. Деталі транзакцій користувача за замовчуванням приховані, але при необхідності можливе вибіркове розкриття, що робить її дуже підходящою для розвитку DeFi-додатків. Основні компоненти включають:

1. Leo мова програмування: адаптована на основі Rust, спеціально призначена для розробки додатків з нульовим знанням (ZKApps), зменшуючи вимоги до знань криптографії для розробників.

2. snarkVM та snarkOS: snarkVM дозволяє виконувати обчислення поза ланцюгом, а на ланцюзі лише перевіряє результати обчислень, підвищуючи ефективність. snarkOS забезпечує безпеку даних та обчислень і дозволяє виконувати функції без дозволів.

3. zkCloud: забезпечує безпечне, приватне середовище для обчислень поза ланцюгом, підтримує програмну взаємодію між користувачами, організаціями та DAO.

Aleo також пропонує інтегроване середовище розробки (IDE) та набір інструментів для розробки програмного забезпечення (SDK), що підтримує розробників у швидкому написанні та публікації додатків. Розробники можуть розгортати додатки в реєстрі програм Aleo, не покладаючись на третіх осіб, що знижує ризики платформи.

Масштабованість

Aleo використовує обробку офлайн, де транзакції спочатку обчислюються на пристроях користувачів, а потім лише результати перевірки завантажуються в блокчейн. Цей підхід значно підвищує швидкість обробки транзакцій та масштабованість системи, уникнувши мережевих заторів та високих витрат.

механізм консенсусу

Aleo впровадила AleoBFT, що є змішаною архітектурою механізму консенсусу, яка поєднує миттєву остаточність валідаторів та обчислювальні можливості доказувачів. AleoBFT не лише підвищує рівень децентралізації мережі, але й зміцнює продуктивність та безпеку.

1. Швидка остаточність блоку: AleoBFT гарантує, що кожен блок підтверджується одразу після його створення, що підвищує стабільність вузлів та досвід користувачів.

2. Децентралізоване забезпечення: шляхом розділення виробництва блоків і генерації coinbase, валідатори відповідають за створення блоків, а підтверджувачі виконують обчислення доказів, щоб запобігти монополізації мережі невеликою кількістю суб'єктів.

3. Механізм стимулювання: валідатори та доказувачі ділять нагороду за блоки; заохочення доказувачів стати валідаторами шляхом ставлення токенів, що підвищує рівень децентралізації та обчислювальну потужність мережі.

Aleo дозволяє розробникам створювати програми без обмежень на газ, тому вона особливо підходить для застосувань, які потребують тривалого виконання, таких як машинне навчання.

Поточний прогрес

Aleo розпочне тестову мережу з ідентифікацією 1 липня, нижче наведено деяку важливу актуальну інформацію:

1. Голосування за ARC-100 пройшло: пропозиція, що стосується питань відповідності, блокування коштів у мережі Aleo та безпечних заходів, таких як затримка зарахування, була схвалена. Команда проводить фінальні налаштування.

2. Програма стимулювання валідаторів: програма розпочнеться 1 липня і має на меті перевірку нової механіки puzzle. Програма триватиме до 15 липня, протягом якого буде розподілено 1 мільйон Aleo балів як винагороду.

3. Початкове постачання та обіг: початковий обсяг постачання становить 1,5 мільярда токенів, початковий обсяг обігу становить приблизно 10% (ще не остаточно визначено). Ці токени в основному походять з завдань Coinbase (75 мільйонів), які будуть розподілені протягом перших шести місяців.

4. Тестова мережа Бета скидання: це останнє скидання мережі, після якого нові функції додаватися не будуть, мережа стане схожою на основну мережу.

5. Замороження коду: Замороження коду було завершено тиждень тому.

6. План розширення верифікаційних вузлів: початкова кількість верифікаційних вузлів становить 15, мета - збільшити їх до 50 протягом року, а зрештою досягти 500. Щоб стати делегатором, потрібно 10 000 токенів, щоб стати верифікатором - 10 000 000 токенів, ці суми поступово зменшуватимуться з часом.

Аналіз алгоритму Synthesis Puzzle

Остання версія алгоритму Aleo називається Synthesis Puzzle, її основою є фіксоване створення спільної EpochProgram для кожного епохи. Це здійснюється шляхом побудови R1CS доказового кола для вхідних даних та EpochProgram, що призводить до відповідного R1CS призначення (тобто свідка), який виступає як листовий вузол Меркле-дерева. Після обчислення всіх листових вузлів генерується корінь Меркле і перетворюється на proof_target рішення.

процес консенсусу

1. Prover обчислює puzzle, створює рішення та транслює їх у мережу.

2. Агент-валідатор агрегує транзакції та рішення для наступного нового блоку, гарантуючи, що кількість рішень не перевищує обмеження консенсусу.

3. Законність рішення потрібно перевірити, чи epoch_hash відповідає latest_epoch_hash, який підтримується валідатором, чи proof_target, що розрахований, відповідає latest_proof_target, що підтримується валідатором у мережі, а також чи кількість рішень, що містяться в цьому блоці, менша за обмеження консенсусу.

4. Ефективне рішення може отримати винагороду за консенсус.

Детальний процес Synthesis Puzzle

1. Кожен обчислення puzzle називається nonce, який будується з адреси, що отримує винагороду за майнінг, epoch_hash та випадкового числа counter.

2. У кожному епосі EpochProgram, який обчислюють усі провайдери, однаковий, і береться з набору інструкцій випадкове число, яке генерується з поточного epoch_hash.

3. Використовуйте nonce як випадкове число для генерації вхідних даних EpochProgram.

4. Агегуйте R1CS та вхідні дані, що відповідають EpochProgram, для обчислення свідка.

5. Після обчислення всіх свідків, конвертуйте їх у послідовність листових вузлів дерева Меркла.

6. Обчисліть корінь Меркла та перетворіть його на proof_target рішення, щоб визначити, чи відповідає він останньому proof_target поточного епохи.

7. В одному епоху можна кілька разів виконувати обчислення рішення шляхом оновлення входу EpochProgram за допомогою ітераційного лічильника.

Зміни та вплив майнінгу

Нова версія алгоритму puzzle переходить від генерації proof до генерації witness. Логіка обчислення всіх рішень протягом кожного епохи є однією і тією ж, але логіка обчислення між різними епохами має значні відмінності. Це оновлення відмовляється від попередньої оптимізації обчислень MSM та NTT, а також, оскільки процес генерації witness включає виконання програми, яка змінюється з епохами, де інструкції мають певні залежності від послідовного виконання, реалізація паралелізму є великою задачею.

Ця зміна може суттєво вплинути на існуючі стратегії майнінгу та оптимізацію обладнання, що вимагатиме від майнерів переоцінки та коригування своїх методів майнінгу.