Aleo: Pioneiro em proteção de privacidade e escalabilidade

Aleo é um projeto de blockchain focado na proteção da privacidade, que utiliza a tecnologia de provas de conhecimento zero (ZKP) para alcançar maior privacidade e escalabilidade. A ideia central do projeto é permitir que os usuários realizem a verificação de identidade e o 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 a execução de transações e contratos inteligentes mantendo a privacidade. Os detalhes das transações dos usuários estão ocultos por padrão, enquanto permitem a divulgação seletiva quando necessário, sendo muito adequado para o desenvolvimento de aplicações DeFi. Os principais componentes incluem:

1. Linguagem Leo: Adaptada da linguagem Rust, é especialmente projetada para o desenvolvimento de aplicações de conhecimento zero (ZKApps), reduzindo a exigência de conhecimento em criptografia para os desenvolvedores.

2. snarkVM e snarkOS: snarkVM permite a execução de cálculos fora da cadeia, validando apenas os resultados dos cálculos na cadeia, melhorando a eficiência. snarkOS garante a segurança dos dados e cálculos, e permite a execução de funcionalidades sem permissão.

3. zkCloud: oferece 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 aplicativos rapidamente. Os desenvolvedores podem implantar aplicativos 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 primeiro 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 custos elevados.

mecanismo de consenso

Aleo introduziu o AleoBFT, um mecanismo de consenso de arquitetura híbrida que combina a finalização instantânea dos validadores com a capacidade de computação dos provadores. O AleoBFT não só aumenta o nível 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 descentralizada: 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; incentivando os provadores a se tornarem validadores através da staking de tokens, aumentando o grau de descentralização e a capacidade de computação da rede.

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

Últimos avanços

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

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

2. Programa de incentivos para validadores: de 1 a 15 de julho, serão distribuídos 1 milhão de pontos Aleo como recompensa. A percentagem de pontos gerados pelo nó determinará a sua parte da recompensa, e cada validador deve ganhar pelo menos 100 tokens para receber a recompensa.

3. Fornecimento de tokens: O fornecimento inicial é de 1,5 mil milhões de tokens, com um fornecimento em circulação inicial de cerca de 10%. Esses tokens provêm principalmente de tarefas na Coinbase (75 milhões), que serão distribuídos nos primeiros seis meses, incluindo recompensas por staking, operação de validadores e validação de nós.

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 da mainnet.

5. Congelamento de código: 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 de um ano e, finalmente, alcançar 500. Tornar-se um delegador exige 10.000 tokens, enquanto tornar-se um validador requer 10.000.000 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, e seu núcleo consiste em gerar um EpochProgram comum fixo para cada epoch. Isso é feito construindo um circuito de prova R1CS para a entrada e o EpochProgram, gerando a correspondente atribuição R1CS (ou seja, witness) e usando-a como um nó folha da árvore Merkle. Após calcular todos os nós folhas, a raiz Merkle é gerada e convertida no proof_target da solução.

O processo detalhado para construir o Synthesis Puzzle é o seguinte:

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 aleatório.

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

3. Usar nonce como semente de número aleatório para gerar a entrada do EpochProgram.

4. Agregar o R1CS e a entrada correspondentes ao EpochProgram e calcular a testemunha.

5. Calcule todos os witnesses e converta-os na sequência de nós folha da árvore de 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 dentro do mesmo epoch.

Esta atualização transforma o puzzle de geração de proof para geração de witness. A lógica de cálculo de todas as soluções dentro de cada epoch é consistente, mas a lógica de cálculo entre diferentes epochs apresenta diferenças significativas. O novo algoritmo abandonou os cálculos MSM e NTT anteriores, e, ao mesmo tempo, devido à existência de relações de dependência na execução serial durante o processo de geração de witness, a implementação da paralelização apresenta certos desafios.