Aleo: Innovador en la cadena de bloques de protección de la privacidad

Aleo es un proyecto de cadena de bloques dedicado a la protección de la privacidad, que logra una mayor privacidad y escalabilidad a través de la tecnología de prueba de conocimiento cero (ZKP). La idea central del proyecto es permitir que los usuarios realicen la verificación de identidad y el procesamiento de datos sin revelar información personal.

Este artículo presentará un resumen del proyecto Aleo y sus últimos avances, así como un análisis detallado de la actualización del algoritmo puzzle que ha llamado la atención del mercado.

Resumen del proyecto

Privacidad

El núcleo de Aleo es la tecnología de pruebas de conocimiento cero (ZKPs), que permite que la ejecución de transacciones y contratos inteligentes se realice manteniendo la privacidad. Los detalles de las transacciones de los usuarios, como el remitente y el monto de la transacción, están ocultos por defecto. Este diseño no solo protege la privacidad del usuario, sino que también permite la divulgación selectiva cuando es necesario, lo que es muy adecuado para el desarrollo de aplicaciones DeFi. Sus principales componentes incluyen:

1. Leo lenguaje de compilación: adaptado del lenguaje Rust, diseñado específicamente para el desarrollo de aplicaciones de conocimiento cero (ZKApps), lo que reduce los requisitos de conocimiento criptográfico para los desarrolladores.

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

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 proporciona un entorno de desarrollo integrado (IDE) y un kit de herramientas de desarrollo de software (SDK), 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, reduciendo así el riesgo de la plataforma.

escalabilidad

Aleo utiliza un enfoque de procesamiento off-chain, donde las transacciones se calculan primero en el dispositivo del usuario y luego solo se suben los resultados de validación 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 ha introducido AleoBFT, un mecanismo de consenso de arquitectura híbrida que combina la finalización instantánea de los validadores y la capacidad de cálculo de los demostradores. AleoBFT no solo mejora el grado de descentralización de la red, sino que también aumenta el rendimiento y la seguridad.

1. Finalidad rápida del bloque: AleoBFT asegura que cada bloque sea confirmado inmediatamente después de ser generado, 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, los validadores son responsables de generar bloques, mientras que los probadores realizan el cálculo de prueba, evitando 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 mediante el staking de tokens, aumentando así el grado de descentralización y la capacidad de cálculo de la red.

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

Últimos avances

Aleo lanzará la red de prueba de incentivos el 1 de julio, a continuación se presentan algunas información importante:

1. Votación aprobada para ARC-100: La votación para ARC-100 ("Mejores prácticas de cumplimiento para desarrolladores y operadores de Aleo", que involucra medidas de seguridad relacionadas con el cumplimiento, el bloqueo de fondos en la red Aleo y el retraso en la acreditación) ha concluido y ha sido aprobada. El equipo está realizando los ajustes finales.

2. Plan de incentivos para validadores: Este plan comenzará el 1 de julio y tiene como objetivo verificar el nuevo mecanismo de puzzle. El plan se ejecutará hasta el 15 de julio, durante el cual se asignarán 1 millón de puntos Aleo como recompensa. El porcentaje de puntos generados por los nodos determinará su parte de la recompensa, y cada validador debe ganar al menos 100 tokens para poder recibir una recompensa. Los detalles específicos aún no se han definido.

3. Suministro inicial y suministro circulante: el suministro inicial es de 1.5 mil millones de tokens, y el suministro circulante inicial es de aproximadamente el 10% (aún no está finalizado). Estos tokens provienen principalmente de tareas de Coinbase (75 millones), que se distribuirán en los primeros seis meses, e incluyen recompensas por staking, 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. El reinicio es para agregar ARC-41 y la nueva función de puzzle.

5. Congelación de código: La 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 durante el año y alcanzar finalmente 500. Para convertirse en delegador se necesitan 10,000 tokens, y para convertirse en validador se necesitan 10 millones de tokens, estas cantidades disminuirán gradualmente con el tiempo.

Análisis del algoritmo Synthesis Puzzle

Aleo recientemente actualizó la última versión del algoritmo puzzle. El nuevo algoritmo ya no se centra en la generación de resultados de zk proof, ha eliminado los cálculos de MSM y NTT, y se enfoca en la generación de los datos intermedios witness antes de producir el proof. A continuación se presenta una breve introducción al último algoritmo:

Proceso de consenso

1. Prover calcula el puzzle construyendo soluciones y las difunde a la red.

2. El validador agrega transacciones y solution para el siguiente bloque, asegurando que la cantidad de solution no exceda el límite de consenso.

3. La legalidad de la solución necesita verificar que su epoch_hash coincide con el latest_epoch_hash mantenido por el validador, que el proof_target calculado coincide con el latest_proof_target mantenido por el validador en la red, y que la cantidad de soluciones incluidas en el bloque es menor que el límite de consenso.

4. Una solución válida puede obtener recompensas de consenso.

Synthesis Puzzle mecanismo central

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

2. En cada epoch, el EpochProgram que todos los prover de la red necesitan calcular es el mismo, y se extrae de un conjunto de instrucciones mediante un número aleatorio generado por el epoch_hash actual.

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

4. Agregar R1CS y entrada correspondientes al EpochProgram, realizar el cálculo de testigos.

5. Calcule todos los testigos y conviértalos en la secuencia de nodos hoja del árbol merkle.

6. Calcular la raíz de merkle y convertirla en proof_target de la solución, y determinar si cumple con el latest_proof_target del epoch actual.

7. En el mismo epoch se pueden realizar múltiples cálculos de solución actualizando la entrada de EpochProgram a través de la iteración del contador.

Cambios e impactos en la minería

Después de esta actualización, el puzzle se transforma de generar proof a generar witness, la lógica de cálculo de todas las solutions dentro de cada epoch es consistente, pero la lógica de cálculo entre diferentes epochs presenta diferencias significativas. El nuevo algoritmo descarta los cálculos MSM y NTT anteriores, lo que reduce el efecto de optimización para GPU. Dado que el proceso de generación de witness implica la ejecución de un programa que varía con cada epoch, donde algunas instrucciones tienen dependencias de ejecución en serie, lograr la paralelización presenta ciertos desafíos.

Este cambio podría afectar las estrategias de minería y las ventajas de hardware existentes, lo que obligaría a los participantes de la minería a reajustar y adaptarse a los nuevos requisitos del algoritmo. Al mismo tiempo, esto también podría proporcionar un entorno de competencia más justo para los nuevos participantes, lo que ayudaría a aumentar el grado de descentralización de la red.