Aleo: pionero en privacidad y escalabilidad de la Cadena de bloques

Aleo es un proyecto de cadena de bloques enfocado en la protección de la privacidad, que logra una mayor privacidad y escalabilidad a través de la tecnología de prueba de conocimiento cero. La filosofía central del proyecto es permitir que los usuarios autentiquen su identidad y procesen datos sin revelar información personal.

Este artículo presentará un resumen del proyecto Aleo y sus últimos avances, y proporcionará una interpretación detallada de su nuevo algoritmo Synthesis Puzzle.

Resumen del proyecto

privacidad

El núcleo de Aleo es la tecnología de pruebas de conocimiento cero, que permite que la ejecución de transacciones y contratos inteligentes se realice manteniendo la privacidad. Los detalles de las transacciones de los usuarios están ocultos por defecto, mientras que se permite la divulgación selectiva, lo que es muy adecuado para el desarrollo de aplicaciones DeFi. Los componentes principales incluyen:

1. Lenguaje de programación Leo: basado en Rust, diseñado específicamente para el desarrollo de aplicaciones de conocimiento cero, reduciendo los requisitos de conocimiento en criptografía para los desarrolladores.

2. snarkVM y snarkOS: snarkVM permite la ejecución de cálculos fuera de la cadena, verificando solo los resultados en la cadena, lo que mejora la eficiencia. snarkOS asegura la seguridad de los datos y cálculos, y permite la ejecución de funciones sin permiso.

3. zkCloud: proporciona un entorno de cálculo fuera de la cadena seguro y privado, que admite la interacción de programación entre usuarios, organizaciones y DAO.

Aleo también ofrece un entorno de desarrollo integrado y un kit de herramientas de desarrollo de software, lo que permite a los desarrolladores escribir y publicar aplicaciones rápidamente. Los desarrolladores pueden desplegar aplicaciones en el registro de programas de Aleo sin depender de terceros, lo que reduce el riesgo de la plataforma.

escalabilidad

Aleo utiliza un enfoque de procesamiento off-chain, donde la transacción se calcula primero en el dispositivo del usuario y luego solo se sube el resultado de la verificación a la Cadena de bloques. Este método mejora significativamente la velocidad de procesamiento de las transacciones y la escalabilidad del sistema, evitando problemas de congestión de la red y altos costos.

mecanismo de consenso

Aleo introdujo AleoBFT, que es un mecanismo de consenso de arquitectura híbrida que combina la finalización instantánea de los validadores y la capacidad de cálculo de los probadores. AleoBFT mejora el grado de descentralización de la red, aumentando el rendimiento y la seguridad.

1. Bloquear rápida finalización: asegurar que cada bloque sea confirmado inmediatamente después de su generación, mejorando la estabilidad de los nodos y la experiencia del usuario.

2. Garantía de descentralización: al separar la producción de bloques de la generación de coinbase, se evita que unas pocas entidades monopolizen la red.

3. Mecanismo de incentivos: los validadores y los comprobadores comparten las recompensas de bloque; se alienta a los comprobadores a convertirse en validadores a través de la participación de tokens, mejorando el grado de descentralización y la capacidad de cálculo de la red.

Aleo permite a los desarrolladores crear aplicaciones que no están limitadas por el gas, por lo que es especialmente adecuado para aplicaciones que requieren mucho tiempo de ejecución, como el aprendizaje automático.

Últimos avances

Aleo lanzará la red de pruebas incentivada el 1 de julio, a continuación se presentan algunas informaciones importantes:

1. Voto aprobado para ARC-100: Se ha aprobado la propuesta que involucra medidas de seguridad relacionadas con el cumplimiento, el bloqueo de fondos en la red y el retraso en la acreditación, y el equipo está realizando ajustes finales.

2. Plan de incentivos para validadores: se llevará a cabo del 1 al 15 de julio, distribuyendo 1 millón de puntos Aleo como recompensa. El porcentaje de puntos generados por el nodo determinará su parte de la recompensa, y cada validador debe ganar al menos 100 tokens para recibir la recompensa.

3. Suministro de tokens: El suministro inicial es de 1.5 mil millones de tokens, y el suministro circulante inicial es aproximadamente del 10%. Estos tokens provienen principalmente de recompensas por tareas y se distribuirán en los primeros seis meses, incluyendo recompensas por participación, operación de validadores y nodos de validación.

4. Reinicio de Testnet Beta: Este es el último reinicio de la red, después del cual no se agregarán nuevas funciones, la red será similar a la mainnet.

5. Congelación de código: se completó hace una semana.

6. Plan de expansión de nodos de validación: el número inicial de nodos de validación es de 15, con el objetivo de aumentar a 50 dentro del año y alcanzar finalmente 500. Para convertirse en delegado se necesitan 10,000 tokens, y para convertirse en validador se necesitan 10 millones de tokens, estas cantidades disminuirán gradualmente con el tiempo.

Interpretación del algoritmo Synthesis Puzzle

Aleo ha actualizado recientemente el algoritmo puzzle, dejando de centrarse en la generación de resultados de prueba zk y pasando a la generación de los datos intermedios witness antes de la producción de la prueba. A continuación se presenta una breve introducción al nuevo algoritmo Synthesis Puzzle:

proceso de consenso

1. Prover calcula el puzzle, construye soluciones y las transmite a la red.

2. La agregación de transacciones de Validator y la solución para el siguiente bloque nuevo, asegurando que la cantidad de soluciones no exceda el límite de consenso.

3. La legalidad de la solución necesita verificar si epoch_hash y proof_target cumplen con los requisitos de la red, al mismo tiempo que se asegura de que la cantidad de soluciones incluidas en el bloque esté dentro del rango permitido.

4. Una solución efectiva puede obtener recompensas de consenso.

Proceso detallado del rompecabezas de síntesis

1. Cada cálculo de puzzle se llama nonce, construido a partir de la dirección que recibe la recompensa de minería, epoch_hash y un número aleatorio counter.

2. En cada epoch, el EpochProgram calculado por todos los prover es el mismo, muestreado del conjunto de instrucciones por el número aleatorio generado por el epoch_hash actual.

3. Utilizar nonce como semilla de número aleatorio para generar la entrada de EpochProgram.

4. Agregar el R1CS y el input correspondientes al EpochProgram, y realizar el cálculo del testigo.

5. Convertir todos los witness en una secuencia de nodos hoja del árbol merkle.

6. Calcular la raíz de merkle y convertirla en proof_target de la solución, para determinar si cumple con los requisitos de la época actual.

7. Si se cumplen los requisitos, envíe la dirección de recompensa, epoch_hash y counter necesarios para construir la entrada como solución y transmita.

Cambios e impactos de la minería

El nuevo algoritmo transforma el puzzle de generar pruebas a generar testigos, la lógica de cálculo de todas las soluciones dentro de cada época es consistente, pero hay una gran diferencia en la lógica de cálculo entre diferentes épocas. Esta actualización abandona el enfoque de optimización anterior en el cálculo de MSM y NTT, mientras que debido a las dependencias de ejecución en serie que existen durante el proceso de generación de testigos, enfrentar la paralelización presenta un desafío considerable.

En general, esta actualización del algoritmo de Aleo refuerza aún más sus ventajas en términos de privacidad y escalabilidad, proporcionando un nuevo impulso a la revolución de la privacidad en Web3. A medida que el proyecto sigue desarrollándose, se espera que Aleo desempeñe un papel cada vez más importante en el campo de la Cadena de bloques.