Aleo: مبتكرات البلوكتشين لحماية الخصوصية

Aleo هو مشروع بلوكتشين مكرس لحماية الخصوصية، من خلال تقنية إثبات المعرفة الصفرية (ZKP) لتحقيق خصوصية أعلى وقابلية للتوسع. الفكرة الأساسية للمشروع هي تمكين المستخدمين من التحقق من الهوية ومعالجة البيانات دون الكشف عن البيانات الشخصية.

ستقدم هذه المقالة لمحة عامة عن مشروع Aleo وآخر التطورات، بالإضافة إلى تحليل مفصل لتحديث خوارزمية puzzle التي تهم السوق.

نظرة عامة على المشروع

الخصوصية

الأساس في Aleo هو تقنية إثباتات المعرفة الصفرية (ZKPs) التي تتيح إجراء المعاملات وتنفيذ العقود الذكية مع الحفاظ على الخصوصية. تفاصيل معاملات المستخدمين، مثل المرسل ومبلغ المعاملة، مخفية بشكل افتراضي. هذه التصميم يحمي خصوصية المستخدمين ويسمح بالإفصاح الانتقائي عند الحاجة، مما يجعله مناسبًا لتطوير تطبيقات DeFi. تشمل المكونات الرئيسية ما يلي:

1. ليوا لغة البرمجة: معتمدة على لغة راست، مصممة خصيصًا لتطوير التطبيقات ذات المعرفة الصفرية (ZKApps)، مما يقلل من متطلبات المعرفة التشفيرية للمطورين.

2. snarkVM و snarkOS: snarkVM يسمح بتنفيذ الحسابات خارج السلسلة، بينما يتم التحقق من نتائج الحسابات على السلسلة، مما يعزز الكفاءة. snarkOS يضمن أمان البيانات والحسابات، ويسمح بتنفيذ الوظائف بدون إذن.

3. zkCloud: يوفر بيئة حسابات خارج السلسلة آمنة وخاصة، تدعم التفاعل البرمجي بين المستخدمين والمنظمات و DAO.

توفر Aleo أيضًا بيئة تطوير متكاملة (IDE) وحزمة أدوات تطوير البرمجيات (SDK) لدعم المطورين في كتابة ونشر التطبيقات بسرعة. يمكن للمطورين نشر التطبيقات في سجل برامج Aleo دون الاعتماد على أطراف ثالثة، مما يقلل من مخاطر المنصة.

قابل للتوسع

تستخدم Aleo طريقة المعالجة خارج السلسلة، حيث يتم حساب الإثباتات أولاً على أجهزة المستخدمين، ثم يتم تحميل نتائج التحقق فقط إلى البلوكتشين. هذه الطريقة تعزز بشكل كبير من سرعة معالجة المعاملات وقابلية توسيع النظام، مما يتجنب الازدحام الشبكي ومشاكل التكاليف العالية.

آلية الإجماع

أليو قدمت AleoBFT، وهي آلية إجماع ذات بنية هجينة، تجمع بين النهائية الفورية للمحققين وقدرات الحوسبة للمدعين. AleoBFT لا تعزز فقط من درجة اللامركزية في الشبكة، بل تعزز أيضًا الأداء والأمان.

1. سرعة التأكيد النهائية للكتل: يضمن AleoBFT تأكيد كل كتلة بعد إنشائها على الفور، مما يعزز استقرار العقد وتجربة المستخدم.

2. ضمان اللامركزية: من خلال فصل إنتاج الكتل عن إنشاء العملة، يكون المدققون مسؤولين عن إنتاج الكتل، ويقوم المثبت بإجراء حسابات الإثبات، مما يمنع الكيانات القليلة من احتكار الشبكة.

3. آلية التحفيز: يشارك المدققون والمُثبتون مكافآت الكتلة؛ يشجع المُثبتون على أن يصبحوا مدققين من خلال تخزين الرموز، مما يعزز درجة لامركزية الشبكة وقدرتها الحاسوبية.

Aleo يسمح للمطورين بإنشاء تطبيقات غير مقيدة بالغاز، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للتعلم الآلي وغيرها من التطبيقات التي تتطلب وقت تشغيل طويل.

أحدث التطورات

ستبدأ Aleo الشبكة التجريبية التحفيزية في 1 يوليو، وفيما يلي بعض المعلومات الهامة:

1. تم التصويت على ARC-100: انتهى التصويت على ARC-100 ("أفضل الممارسات للامتثال للمطورين والمشغلين في Aleo" الاقتراح، الذي يتناول جوانب الامتثال، وتأمين الأموال في شبكة Aleo، وتأخير الإيداع وما إلى ذلك) وتم قبوله. الفريق يقوم بإجراء التعديلات النهائية.

2. خطة تحفيز المدققين: ستبدأ هذه الخطة في 1 يوليو، وتهدف إلى التحقق من آلية اللغز الجديدة. ستستمر الخطة حتى 15 يوليو، وخلال هذه الفترة سيتم تخصيص مليون نقطة Aleo كمكافآت. ستحدد النسبة المئوية للنقاط التي يولدها العقد حصته من المكافآت، ويجب على كل مدقق كسب ما لا يقل عن 100 رمز للحصول على المكافأة. لم يتم تحديد التفاصيل الدقيقة بعد.

3. العرض الأولي والعرض المتداول: الكمية الأولية هي 1.5 مليار رمز، والكمية المتداولة الأولية حوالي 10% (لم يتم تحديدها نهائيًا بعد). هذه الرموز تأتي بشكل رئيسي من مهام Coinbase (75 مليون)، وسيتم توزيعها خلال الستة أشهر الأولى، بما في ذلك مكافآت التخزين، وتشغيل المدققين، والتحقق من العقد.

4. إعادة تعيين شبكة الاختبار بيتا: هذه هي آخر إعادة تعيين للشبكة، وبعد الانتهاء منها لن يتم إضافة ميزات جديدة، وستكون الشبكة مشابهة للشبكة الرئيسية. الغرض من إعادة التعيين هو إضافة ARC-41 وميزة اللغز الجديدة.

5. تجميد الكود: تم الانتهاء من تجميد الكود قبل أسبوع.

6. خطة توسيع العقدة التحقق: العدد الأولي لعقد التحقق هو 15، والهدف هو زيادته إلى 50 خلال السنة، والوصول في النهاية إلى 500. يحتاج أن تصبح موكلاً إلى 10,000 رمز، بينما يحتاج أن تصبح موثقاً إلى 10,000,000 رمز، وستتناقص هذه الأرقام تدريجياً مع مرور الوقت.

تحليل خوارزمية لغز التركيب

أعلنت Aleo مؤخرًا عن تحديث أحدث إصدار من خوارزمية اللغز، حيث لم تعد الخوارزمية تركز على إنتاج نتائج إثبات zk، وتم إزالة حسابات MSM و NTT، وبدلاً من ذلك، تركز على إنتاج البيانات الوسيطة witness قبل生成 الإثبات. فيما يلي مقدمة موجزة عن الخوارزمية الجديدة:

عملية الإجماع

1. يقوم Prover بحساب الألغاز لبناء الحلول وبثها إلى الشبكة.

2. تجمع المعاملات Validator وحلقة لحالة الكتلة الجديدة ، مع ضمان عدم تجاوز عدد الحلول حدود الإجماع.

3. يجب التحقق من صحة الحل من خلال توافق epoch_hash الخاص به مع latest_epoch_hash الذي يحتفظ به validator، ويجب أن يتوافق proof_target المحسوب مع latest_proof_target الذي يحتفظ به validator في الشبكة، وفي نفس الوقت يجب أن يكون عدد الحلول الموجودة في الكتلة أقل من الحد الأقصى المتفق عليه.

4. الحل الفعال يمكن أن يحصل على مكافأة الإجماع.

آلية أساسية للغز التركيب

1. كل عملية حساب puzzle تُعرف باسم nonce، وهي تُبنى من عنوان استلام مكافأة التعدين، وepoch_hash، وعدد عشوائي counter.

2. في كل epoch، يحتاج جميع مقدمي الخدمة في الشبكة إلى حساب EpochProgram نفسه، الذي يتم سحبه من مجموعة التعليمات بواسطة رقم عشوائي تم إنشاؤه من epoch_hash الحالي.

3. استخدم nonce كعينة عشوائية لتوليد مدخلات EpochProgram.

4. دمج R1CS و input الخاصين ب EpochProgram، وإجراء حساب الشهادة.

5. حساب جميع الشهود، ثم تحويلها إلى تسلسل عقد الأوراق لشجرة ميركل.

6. احسب الجذر ميركل وحوله إلى proof_target للحل، وتحقق مما إذا كان يلبي latest_proof_target للفترة الزمنية الحالية.

7. يمكن من خلال تحديث مدخلات EpochProgram عبر تكرار العداد في نفس epoch إجراء حسابات solution متعددة.

تغييرات التعدين وتأثيرها

بعد هذا التحديث، تحول puzzle من توليد proof إلى توليد witness، حيث أن جميع منطق حساب solution داخل كل epoch متسق، لكن منطق الحساب بين epochs المختلفة يختلف بشكل كبير. يتخلى الخوارزم الجديد عن حساب MSM و NTT السابق، مما يضعف تأثير تحسين GPU. نظرًا لأن عملية توليد witness تتضمن تنفيذ برنامج يتغير مع epoch، فإن التعليمات الموجودة فيه لها بعض علاقات الاعتماد على التنفيذ التسلسلي، مما يجعل تحقيق التوازي تحديًا معينًا.

قد تؤثر هذه التغييرات على استراتيجيات التعدين الحالية وميزتها في الأجهزة، مما يجعل المشاركين في التعدين بحاجة إلى إعادة التكيف والتكيف مع متطلبات الخوارزمية الجديدة. في الوقت نفسه، قد توفر هذه أيضًا بيئة تنافسية أكثر عدلاً للمشاركين الجدد، مما يساعد على تعزيز درجة اللامركزية في الشبكة.