Aleo: инновационный проект Блокчейн с защитой конфиденциальности и масштабируемостью

Aleo — это проект Блокчейн, посвященный защите конфиденциальности, который достигает более высокой конфиденциальности и масштабируемости с помощью технологии нулевых знаний (ZKP). Основная идея проекта заключается в том, чтобы позволить пользователям проводить аутентификацию и обработку данных без раскрытия личных данных.

Обзор проекта

Приватность

Ключевая технология Aleo - это доказательство с нулевым разглашением (ZKPs), что позволяет выполнять транзакции и смарт-контракты, сохраняя при этом конфиденциальность. Детали транзакции пользователя, такие как отправитель и сумма транзакции, по умолчанию скрыты. Этот дизайн не только защищает конфиденциальность пользователей, но также позволяет при необходимости осуществлять выборочное раскрытие, что идеально подходит для развития децентрализованных финансовых приложений (DeFi).

Основные компоненты Aleo включают:

1. Язык программирования Leo: адаптирован на основе языка Rust, специально разработан для разработки приложений с нулевым знанием (ZKApps), снижая 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, конфиденциальную среду для оффчейн вычислений, поддерживает программные взаимодействия между пользователями, организациями и децентрализованными автономными организациями (DAO).

Aleo также предоставляет интегрированную среду разработки (IDE) и комплект средств разработки (SDK), поддерживая разработчиков в быстром написании и публикации приложений. Кроме того, разработчики могут развертывать приложения в реестре программ Aleo, не полагаясь на третьих лиц, что снижает риски платформы.

Масштабируемость

Aleo использует оффлейн-обработку, где транзакции сначала рассчитываются на устройстве пользователя, а затем только результаты проверки загружаются в Блокчейн. Этот подход значительно повышает скорость обработки транзакций и масштабируемость системы, избегая проблем, связанных с перегрузкой сети и высокими затратами, как в случае с Эфириумом.

Механизм согласия

Aleo внедрил AleoBFT, это смешанная архитектура механизма консенсуса, которая сочетает в себе мгновенную окончательность валидаторов и вычислительные мощности доказателей. AleoBFT не только повышает степень децентрализации сети, но и улучшает производительность и безопасность.

1. Быстрая окончательность блока: AleoBFT гарантирует, что каждый блок подтверждается сразу после его создания, что повышает стабильность узлов и качество обслуживания пользователей.

2. Децентрализованная безопасность: отделяя производство блоков от генерации coinbase, валидаторы отвечают за создание блоков, а доказатели выполняют вычисления доказательства, предотвращая монополизацию сети несколькими субъектами.

3. Механизм вознаграждения: валидаторы и доказатели делят блоковые вознаграждения; поощрение доказателей стать валидаторами через ставку токенов, тем самым повышая степень децентрализации сети и вычислительную мощность.

Aleo позволяет разработчикам создавать приложения без ограничений по gas, поэтому особенно подходит для таких задач, как машинное обучение, которые требуют длительного времени работы.

Последние новости

Aleo запустит стимулирующую тестовую сеть 1 июля, ниже приведены некоторые важные обновления:

1. Одобрение предложения ARC-100: Это предложение касается вопросов соблюдения правил, блокировки средств в сети Aleo и мер безопасности, связанных с задержкой зачисления средств; в настоящее время команда проводит окончательные корректировки.

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

3. Предложение токенов: начальное количество составляет 1,5 миллиарда токенов, начальное обращающееся количество составляет примерно 10%. Эти токены в основном поступают из вознаграждений за задания (75 миллионов), которые будут распределены в течение первых шести месяцев, включая вознаграждения за стейкинг, работу валидаторов и валидацию узлов.

4. Обновление тестовой сети: последнее сброс сети завершит добавление ARC-41 и новой функции пазла.

5. Заморозка кода: завершена неделю назад.

6. План расширения узлов проверки: начальное количество узлов проверки составляет 15, цель - увеличить их до 50 в течение года и в конечном итоге достичь 500. Для того чтобы стать делегатом, требуется 10 000 токенов, для того чтобы стать узлом проверки, требуется 10 миллионов токенов, эти суммы будут постепенно уменьшаться со временем.

Анализ алгоритма Synthesis Puzzle

Основной алгоритм puzzle последней версии Aleo называется Synthesis Puzzle, его основные характеристики следующие:

1. Каждый эпоха генерирует общую EpochProgram.

2. Используйте входные данные и EpochProgram для построения R1CS доказательственного контура, чтобы получить R1CS задание (свидетель).

3. Используйте witness в качестве листового узла Меркле-дерева, вычислите корень Меркле и преобразуйте его в proof_target решения.

4. Каждое вычисление puzzle называется nonce и строится из адреса, получающего вознаграждение за майнинг, epoch_hash и случайного числа counter.

5. EpochProgram генерирует случайное число из текущего epoch_hash, выбирая его из набора инструкций.

6. Использование nonce в качестве случайного числа для генерации входных данных EpochProgram.

7. После вычисления witness, преобразуйте в последовательность листовых узлов дерева Меркла, используя 8-мерное K-ary дерево Меркла глубиной 8.

8. Рассчитайте корень Меркла и преобразуйте его в proof_target решения, чтобы определить, соответствует ли он последнему proof_target текущего эпохи.

9. В одной и той же эпохе можно несколько раз вычислять решение, обновляя входные данные EpochProgram с помощью итерационного счетчика.

Это обновление изменяет puzzle с генерации proof на генерацию witness. Логика вычисления всех решений в каждом epoch остается一致ой, но логика вычисления между разными epoch имеет значительные различия. В отличие от предыдущей тестовой сети, новый алгоритм отказался от MSM и NTT вычислений, что создает новые вызовы для параллелизации. Это изменение может существенно повлиять на существующие стратегии оптимизации майнинга, и майнерам придется заново настроить и адаптироваться к новым характеристикам алгоритма.