Aleo: Projeto de Blockchain inovador em privacidade e escalabilidade

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

Visão Geral do Projeto

Privacidade

O núcleo da Aleo é a tecnologia de prova de conhecimento zero, que permite que a execução de transações e contratos inteligentes ocorra mantendo a privacidade. Os detalhes das transações dos usuários estão ocultos por padrão, enquanto permitem a divulgação seletiva quando necessário, sendo muito adequada para o desenvolvimento de aplicações DeFi. Os principais componentes incluem:

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

2. snarkVM e snarkOS: snarkVM permite a execução de cálculos fora da cadeia, verificando apenas os resultados dos cálculos na cadeia, aumentando assim a eficiência. 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 programáticas entre usuários, organizações e DAOs.

Aleo também oferece um ambiente de desenvolvimento integrado e um kit de ferramentas de software, suportando os desenvolvedores na rápida escrita e publicação de aplicações. Os desenvolvedores podem implantar aplicações no registro de programas da Aleo, sem depender de terceiros, reduzindo o risco da plataforma.

Escalabilidade

Aleo adotou um método de processamento off-chain, onde as transações são primeiramente calculadas nos dispositivos dos usuários e, em seguida, apenas os resultados da verificação são enviados para a Blockchain. Este método aumenta significativamente a velocidade de processamento das transações e a escalabilidade do sistema, evitando congestionamentos na rede e problemas de custos elevados.

Mecanismo de Consenso

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

1. Finalidade rápida do bloco: AleoBFT assegura que cada bloco é 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, prevenindo que poucas entidades monopolizem a rede.

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

Aleo permite que os desenvolvedores criem aplicações sem limitações de gas, sendo especialmente adequado para aplicações que requerem longos tempos de execução, como aprendizado de máquina.

Últimos desenvolvimentos

Aleo irá lançar a rede de teste incentivada em 1 de julho, aqui estão algumas informações importantes mais recentes:

1. Votação ARC-100 aprovada: A proposta que envolve medidas de segurança relacionadas à conformidade, bloqueio de fundos na rede e atrasos na contabilização foi aprovada. A equipe está realizando os ajustes finais.

2. Programa de Incentivo para Validadores: Início a 1 de julho, destinado a validar o novo mecanismo puzzle. O programa funcionará até 15 de julho, durante o qual serão distribuídos 1 milhão de pontos Aleo como recompensa.

3. Fornecimento de tokens: O fornecimento inicial é de 1,5 mil milhões de tokens, com um fornecimento inicial em circulação de cerca de 10%. Estes tokens provêm principalmente de recompensas por tarefas e serão distribuídos nos primeiros seis meses, incluindo recompensas por staking, operação de validadores e nós de validação.

4. Atualização da rede de testes: esta é a última redefinição da rede, após a qual não serão adicionadas novas funcionalidades, a rede será semelhante à rede principal. A redefinição serve para adicionar ARC-41 e a nova funcionalidade de puzzle.

5. Congelamento de código: concluído há uma semana.

6. Plano de expansão dos nós de validação: o número inicial de nós de validação é de 15, com o objetivo de aumentar para 50 ao longo do ano e, finalmente, atingir 500. Para se tornar um delegado, são necessários 10.000 tokens, enquanto para se tornar um validador, são necessários 10 milhões de tokens, e esses montantes irão gradualmente diminuir ao longo do tempo.

Atualização do algoritmo Synthesis Puzzle

Recentemente, a Aleo atualizou a versão mais recente do algoritmo puzzle, que agora não se concentra na geração dos resultados da prova zk, mas sim na geração dos dados intermediários witness antes da produção da prova.

Processo de Consenso

1. Os calculadores calculam puzzles, constroem soluções e as transmitem para a rede.

2. Os validadores agregam transações e soluções para o próximo Bloco, garantindo que o número de soluções não ultrapasse o limite de consenso.

3. A legalidade da solução precisa verificar se o epoch_hash e o proof_target estão de acordo com os valores mais recentes mantidos na rede, enquanto o número de soluções contidas neste bloco deve ser inferior ao limite de consenso.

4. Soluções eficazes podem obter recompensas de consenso.

Processo central 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 números aleatórios.

2. Em cada epoch, todos os calculadores na rede precisam calcular o EpochProgram que é o mesmo, amostrado do conjunto de instruções a partir do número aleatório gerado pelo epoch_hash atual.

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

4. Agregar o R1CS e o input correspondentes ao EpochProgram, realizar o cálculo do witness.

5. Calcule todos os witnesses 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 atende ao latest_proof_target da epoch atual.

7. É possível realizar múltiplos cálculos de solução através da atualização da entrada do EpochProgram com o contador de iteração no mesmo epoch.

Esta atualização faz com que o puzzle mude de gerar proof para gerar witness. A lógica de cálculo de todas as solutions dentro de cada epoch é consistente, mas há grandes diferenças na lógica de cálculo entre diferentes epochs. O novo algoritmo abandona os cálculos MSM e NTT anteriores, e, ao mesmo tempo, devido à existência de algumas dependências de execução serial no processo de geração de witness, a implementação da paralelização apresenta certos desafios.