Aleo: um projeto de Blockchain que equilibra privacidade e escalabilidade

Aleo é um projeto de blockchain focado na proteção da privacidade, utilizando a tecnologia de provas de conhecimento nulo (ZKP) para alcançar um nível mais elevado de privacidade e escalabilidade. A filosofia central do projeto é permitir que os usuários possam realizar a verificação de identidade e o processamento de dados, enquanto protegem os dados pessoais.

Visão Geral do Projeto

Privacidade

O núcleo da Aleo é a tecnologia de Provas de Zero Conhecimento (ZKPs), que permite a execução de transações e contratos inteligentes sob a premissa de proteção da privacidade. Os detalhes das transações dos usuários estão, por padrão, ocultos, mas permitem divulgação seletiva quando necessário. Os principais componentes incluem:

1. Leo linguagem de compilação: uma linguagem especialmente projetada para desenvolver aplicações de conhecimento zero (ZKApps).

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

3. zkCloud: fornece um ambiente de computação off-chain seguro e privado.

Aleo também fornece IDE e SDK, suportando os desenvolvedores a escrever e publicar aplicações rapidamente. Os desenvolvedores podem implantar aplicações diretamente no registro de programas da Aleo.

Escalabilidade

Aleo adota 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. Isso aumenta significativamente a velocidade de processamento das transações e a escalabilidade do sistema.

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 aumenta o grau de descentralização da rede, melhorando o desempenho e a segurança.

1. Bloco de finalização rápida: garantir que cada bloco gerado seja imediatamente confirmado.

2. Garantia descentralizada: separar a produção de blocos da geração de coinbase.

3. Mecanismo de incentivo: validadores e provadores partilham recompensas de bloco.

Aleo permite que os desenvolvedores criem aplicações sem restrições de gas, adequadas para aplicações que necessitam de longos períodos de execução.

Últimos desenvolvimentos

1. Votação ARC-100 aprovada: A proposta envolvendo medidas de conformidade e segurança foi aprovada.

2. Programa de incentivos para validadores: Início a 1 de julho, a decorrer até 15 de julho, distribuição de 1 milhão de pontos Aleo como recompensa.

3. Fornecimento de tokens: fornecimento inicial de 1,5 mil milhões, circulação inicial de cerca de 10%.

4. Testnet Beta reinicialização: Esta é a última reinicialização da rede, adicionando ARC-41 e uma nova funcionalidade de puzzle.

5. Congelamento de código: concluído há uma semana.

6. Plano de expansão de nós de validação: 15 iniciais, objetivo de aumentar para 50 dentro do ano, e finalmente chegar a 500.

Análise do Algoritmo Synthesis Puzzle

Aleo atualizou recentemente o algoritmo puzzle, não se concentrando mais na geração de zk proof, mas sim na geração de witness. O núcleo do novo algoritmo é chamado Synthesis Puzzle, e os principais passos são os seguintes:

1. Cada epoch gera um EpochProgram comum.

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

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

4. Converter witness em nós folha da árvore Merkle.

5. Calcular a raiz Merkle e converter em proof_target.

6. Verificar se proof_target satisfaz os requisitos do epoch atual.

7. Se atender aos requisitos, envie a solução e a transmita.

Esta atualização mantém o cálculo do puzzle consistente dentro de cada epoch, mas as diferenças entre epochs são bastante grandes. Com a remoção dos cálculos MSM e NTT, e a introdução de algumas dependências de execução serial, surgiram novos desafios para a otimização e implementação paralela em GPU.