Aleo: Mewujudkan privasi dan skalabilitas melalui zk-SNARKs

Aleo adalah proyek blockchain yang fokus pada perlindungan privasi, yang mencapai privasi dan skalabilitas yang lebih tinggi melalui teknologi zk-SNARKs (ZKP). Ide inti dari proyek ini adalah memungkinkan pengguna melakukan verifikasi identitas dan pemrosesan data tanpa mengungkapkan data pribadi.

Artikel ini akan memperkenalkan ringkasan proyek Aleo dan perkembangan terbarunya, serta memberikan penjelasan rinci tentang algoritma puzzle yang baru diluncurkan.

Ringkasan Proyek

Privasi

Inti dari Aleo adalah teknologi zk-SNARKs ( ZKPs ), yang memungkinkan pelaksanaan transaksi dan kontrak pintar dilakukan dengan menjaga privasi. Detail transaksi pengguna, seperti pengirim dan jumlah transaksi, secara default disembunyikan. Desain ini tidak hanya melindungi privasi pengguna, tetapi juga memungkinkan pengungkapan selektif jika diperlukan, sangat cocok untuk pengembangan aplikasi DeFi. Komponen utamanya termasuk:

1. Bahasa pemrograman Leo: Diadaptasi dari bahasa Rust, khusus untuk mengembangkan aplikasi zero-knowledge (ZKApps), mengurangi kebutuhan pengetahuan kriptografi bagi pengembang.

2. snarkVM dan snarkOS: snarkVM meningkatkan efisiensi dengan memungkinkan komputasi dilakukan secara off-chain dan hanya diverifikasi on-chain. snarkOS memastikan keamanan data dan komputasi serta memungkinkan eksekusi fungsi tanpa izin.

3. zkCloud: Menyediakan lingkungan komputasi off-chain yang aman dan pribadi yang mendukung interaksi terprogram antara pengguna, organisasi, dan DAO.

Aleo juga menyediakan lingkungan pengembangan terintegrasi (IDE) dan paket alat pengembangan perangkat lunak (SDK), mendukung pengembang untuk dengan cepat menulis dan menerbitkan aplikasi; selain itu, pengembang dapat menerapkan aplikasi di registri program Aleo, tanpa bergantung pada pihak ketiga, sehingga mengurangi risiko platform.

skalabilitas

Aleo menggunakan cara pemrosesan off-chain, di mana transaksi pertama-tama menghitung bukti di perangkat pengguna, kemudian hanya mengunggah hasil verifikasi ke blockchain. Cara ini secara signifikan meningkatkan kecepatan pemrosesan transaksi dan skalabilitas sistem, menghindari kemacetan jaringan dan biaya tinggi yang serupa dengan Ethereum.

mekanisme konsensus

Aleo memperkenalkan AleoBFT, mekanisme konsensus dengan arsitektur hibrida yang menggabungkan finalitas instan untuk validator dan kekuatan komputasi untuk provers. AleoBFT tidak hanya meningkatkan desentralisasi jaringan, tetapi juga meningkatkan kinerja dan keamanan.

1. Kecepatan finalitas blok: AleoBFT memastikan setiap blok segera dikonfirmasi setelah dihasilkan, meningkatkan stabilitas node dan pengalaman pengguna.

2. Jaminan Desentralisasi: Dengan memisahkan produksi blok dari pembuatan coinbase, validator bertanggung jawab untuk menghasilkan blok, sedangkan pembuktian melakukan perhitungan bukti, mencegah entitas minoritas mendominasi jaringan.

3. Mekanisme insentif: validator dan pembuktian berbagi hadiah blok; Pembuat didorong untuk menjadi validator dengan mempertaruhkan token, sehingga meningkatkan desentralisasi dan daya komputasi jaringan.

Aleo memungkinkan pengembang untuk membuat aplikasi yang tidak terikat oleh batasan gas, sehingga sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan waktu lama untuk dijalankan seperti pembelajaran mesin.

Perkembangan terbaru

Aleo akan meluncurkan jaringan pengujian insentif pada 1 Juli, berikut adalah beberapa informasi terbaru yang penting:

1. Pemungutan suara ARC-100 disetujui: Proposal "Praktik Terbaik Kepatuhan untuk Pengembang dan Operator Aleo" ARC-100(, yang mencakup aspek kepatuhan, penguncian dana di jaringan Aleo, dan langkah-langkah keamanan seperti penundaan pencairan, telah selesai dan disetujui. Tim sedang melakukan penyesuaian akhir.

2. Program insentif validator: Program ini akan dimulai pada 1 Juli, bertujuan untuk memverifikasi mekanisme puzzle baru. Program ini akan berjalan hingga 15 Juli, selama periode tersebut akan dialokasikan 1 juta poin Aleo sebagai hadiah. Persentase poin yang dihasilkan oleh node akan menentukan bagian hadiahnya, setiap validator setidaknya perlu mendapatkan 100 token untuk memenuhi syarat menerima hadiah. Rincian spesifik belum ditetapkan.

3. Pasokan Awal dan Pasokan yang Beredar: Pasokan awal adalah 1,5 miliar token, dan pasokan awal yang beredar sekitar 10% ) ( belum diselesaikan. Token ini, yang terutama berasal dari Coinbase Mission )7500 10.000 (, akan didistribusikan selama enam bulan pertama, bersama dengan hadiah untuk mempertaruhkan, menjalankan validator, dan validator.

4. Uji Jaringan Beta Reset: Ini adalah reset jaringan terakhir, setelah selesai tidak akan ada penambahan fitur baru, jaringan akan mirip dengan jaringan utama. Reset ini dilakukan untuk menambahkan ARC-41 dan fitur puzzle baru.

5. Pembekuan kode: Pembekuan kode selesai seminggu yang lalu.

6. Rencana Perluasan Node Verifikasi: Jumlah awal node verifikasi adalah 15, dengan target untuk meningkatkannya menjadi 50 dalam setahun, dan akhirnya mencapai 500. Untuk menjadi delegator diperlukan 10.000 token, dan untuk menjadi verifikator diperlukan 10 juta token, jumlah ini akan berkurang secara bertahap seiring waktu.

Interpretasi Algoritma Synthesis Puzzle

Aleo baru-baru ini memperbarui versi terbaru dari algoritma puzzle, algoritma baru tidak lagi berfokus pada pembuatan hasil zk proof, menghapus perhitungan MSM dan NTT, dan berfokus pada pembuatan data perantara witness sebelum menghasilkan proof.

![Interpretasi Algoritma Terbaru Aleo Synthesis Puzzle: Memimpin Revolusi Privasi Web3])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-fd98786228320367ac6fe8f41a965499.webp(

) Proses konsensus

Di tingkat protokol konsensus, dalam prosesnya prover dan validator masing-masing bertanggung jawab untuk menghasilkan hasil perhitungan solution dan menghasilkan blok serta mengagregasi dan mengemas solution. Prosesnya sebagai berikut:

1. Prover menghitung puzzle untuk membangun solusi dan disiarkan ke jaringan.

2. Validator menggabungkan transaksi dan solusi untuk blok baru berikutnya, dan memastikan bahwa jumlah solusi tidak melebihi batas konsensus ###MAX_SOLUTIONS(

3. Keabsahan solusi perlu memverifikasi bahwa epoch_hash-nya sesuai dengan latest_epoch_hash yang dipelihara oleh validator, proof_target yang dihitungnya sesuai dengan latest_proof_target yang dipelihara oleh validator di jaringan, dan jumlah solusi yang termasuk dalam block tersebut kurang dari batas konsensus.

4. Hadiah konsensus dapat diperoleh untuk solusi yang efektif

) Synthesis Puzzle secara detail

Versi terbaru dari inti algoritma disebut Synthesis Puzzle, dan intinya adalah untuk menghasilkan EpochProgram umum untuk setiap fiksasi zaman, dan dengan membangun sirkuit bukti R1CS untuk input dan EpochProgram, assignment### R1CS yang sesuai yaitu, witness( dan bertindak sebagai Merkle Simpul daun pohon, setelah menghitung semua simpul daun, akar Merkle dihasilkan dan diubah menjadi proof_target solusi. Proses dan spesifikasi terperinci untuk membangun Synthesis Puzzle adalah sebagai berikut:

1. Setiap perhitungan puzzle disebut nonce, yang dibangun dari alamat yang menerima hadiah penambangan, epoch_hash, dan sebuah angka acak counter. Setiap kali diperlukan untuk menghitung solusi baru, nonce baru dapat diperoleh dengan memperbarui counter.

2. Di setiap zaman, EpochProgram yang perlu dihitung oleh semua pembuktian dalam jaringan adalah sama, dan angka acak yang dihasilkan oleh epoch_hash saat ini diambil sampelnya dari set instruksi, dan logika pengambilan sampel adalah:

   • Kumpulan instruksi adalah tetap, setiap instruksi )instruction( berisi satu atau lebih operasi perhitungan, setiap instruksi memiliki bobot dan jumlah operasi yang sudah ditentukan.
   • Selama pengambilan sampel, nomor acak dihasilkan sesuai dengan epoch_hash saat ini, dan instruksi diperoleh dari set instruksi yang dikombinasikan dengan bobot sesuai dengan nomor acak dan disusun secara berurutan, dan pengambilan sampel dihentikan setelah jumlah operasi kumulatif mencapai 97
   • Menyusun semua instruksi ke dalam EpochProgram

3. Gunakan nonce sebagai benih angka acak untuk menghasilkan input ke EpochProgram

4. Menggabungkan R1CS dan input dari EpochProgram yang sesuai, melakukan perhitungan penugasan witness)R1CS(.

5. Setelah menghitung semua witness, witness ini akan diubah menjadi urutan node daun dari merkle tree yang sesuai, merkle tree adalah K-ary Merkle tree dengan kedalaman 8 dan berorde 8.

6. Hitung merkle root dan ubah menjadi proof_target dari solusi, periksa apakah itu memenuhi latest_proof_target dari epoch saat ini, jika memenuhi, maka perhitungan berhasil, kirim reward address, epoch_hash, dan counter yang diperlukan untuk membangun input sebagai solusi dan siarkan.

7. Dalam satu epoch yang sama, input EpochProgram dapat diperbarui melalui metode iterasi counter untuk melakukan perhitungan solusi beberapa kali.

![Interpretasi Algoritma Terbaru Aleo Synthesis Puzzle: Memimpin Revolusi Privasi Web3])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-248292393dc48af499b670cbe18d5eaf.webp(

) Perubahan dan dampak dari penambangan

Setelah pembaruan ini, puzzle beralih dari menghasilkan proof menjadi menghasilkan witness, semua logika perhitungan solution dalam setiap epoch konsisten tetapi logika perhitungan yang berbeda antar epoch memiliki perbedaan yang cukup besar.

Pembaruan ini benar-benar meninggalkan pengoptimalan GPU yang banyak digunakan di testnet sebelumnya, dan karena proses pembuatan saksi dihasilkan dengan mengeksekusi program yang mengikuti perubahan zaman, dan instruksi akan memiliki beberapa dependensi eksekusi serial, paralelisasi cukup menantang.