Aleo : le pionnier du Blockchain en matière de confidentialité et d'évolutivité

Aleo est un projet de blockchain axé sur la protection de la vie privée, qui utilise la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance pour réaliser une plus grande confidentialité et évolutivité. La philosophie centrale du projet est de permettre aux utilisateurs de s'identifier et de traiter des données sans divulguer d'informations personnelles.

Cet article présentera un aperçu du projet Aleo et de ses dernières avancées, et fournira une analyse détaillée de son nouvel algorithme Synthesis Puzzle.

Résumé du projet

confidentialité

Le cœur d'Aleo est la technologie de preuve à divulgation nulle de connaissance, qui permet l'exécution des transactions et des contrats intelligents tout en préservant la vie privée. Les détails des transactions des utilisateurs sont masqués par défaut, tout en permettant une divulgation sélective, ce qui est très adapté au développement des applications DeFi. Les principaux composants incluent :

1. Leo langage de compilation : basé sur Rust, spécialement conçu pour le développement d'applications à connaissance nulle, réduisant ainsi les exigences en matière de connaissances cryptographiques pour les développeurs.

2. snarkVM et snarkOS : snarkVM permet l'exécution des calculs hors chaîne, la chaîne validant uniquement les résultats, ce qui améliore l'efficacité. snarkOS assure la sécurité des données et des calculs, et permet l'exécution de fonctions sans autorisation.

3. zkCloud : offre un environnement de calcul hors chaîne sécurisé et privé, prenant en charge les interactions de programmation entre utilisateurs, organisations et DAO.

Aleo propose également un environnement de développement intégré et un kit de développement logiciel, permettant aux développeurs de rédiger et de publier rapidement des applications. Les développeurs peuvent déployer des applications dans le registre de programmes d'Aleo, sans dépendre de tiers, réduisant ainsi les risques liés à la plateforme.

Scalabilité

Aleo adopte une méthode de traitement off-chain, où les transactions sont d'abord calculées sur l'appareil de l'utilisateur, puis seule la vérification du résultat est téléchargée sur la Blockchain. Cette méthode améliore considérablement la vitesse de traitement des transactions et la scalabilité du système, évitant ainsi les problèmes de congestion du réseau et de frais élevés.

Mécanisme de consensus

Aleo a introduit AleoBFT, un mécanisme de consensus à architecture hybride, combinant la finalité instantanée des validateurs et la capacité de calcul des prouveurs. AleoBFT améliore le degré de décentralisation du réseau, renforce la performance et la sécurité.

1. Bloc de finalité rapide : assurer que chaque bloc soit confirmé immédiatement après sa création, améliorant ainsi la stabilité des nœuds et l'expérience utilisateur.

2. Garanties décentralisées : en séparant la production de blocs de la génération de coinbase, on empêche quelques entités de monopoliser le réseau.

3. Mécanisme d'incitation : les validateurs et les prouveurs partagent les récompenses de bloc ; encourager les prouveurs à devenir des validateurs en mettant en jeu des jetons, afin d'améliorer le degré de décentralisation et la capacité de calcul du réseau.

Aleo permet aux développeurs de créer des applications sans restrictions de gas, ce qui les rend particulièrement adaptées aux applications nécessitant un long temps d'exécution, comme l'apprentissage automatique.

Dernières avancées

Aleo lancera son réseau de test incitatif le 1er juillet, voici quelques informations importantes :

1. Vote ARC-100 approuvé : La proposition concernant les mesures de sécurité liées à la conformité, au verrouillage des fonds en ligne et aux retards de dépôt a été approuvée, l'équipe procède aux ajustements finaux.

2. Programme d'incitation des validateurs : fonctionnant du 1er au 15 juillet, distribuant 1 million de points Aleo en récompense. Le pourcentage de points générés par le nœud déterminera sa part de récompense, chaque validateur doit gagner au moins 100 jetons pour recevoir une récompense.

3. Approvisionnement en jetons : L'approvisionnement initial est de 1,5 milliard de jetons, avec un approvisionnement initial en circulation d'environ 10 %. Ces jetons proviennent principalement des récompenses de tâches et seront distribués au cours des six premiers mois, y compris les récompenses pour le staking, l'exploitation des validateurs et la validation des nœuds.

4. Réinitialisation du Testnet Beta : C'est la dernière réinitialisation du réseau, après laquelle aucune nouvelle fonctionnalité ne sera ajoutée, le réseau sera similaire au mainnet.

5. Gel de code : terminé il y a une semaine.

6. Plan d'extension des nœuds de validation : le nombre initial de nœuds de validation est de 15, avec pour objectif d'atteindre 50 dans l'année et finalement 500. Devenir délégué nécessite 10 000 jetons, tandis que devenir validateur nécessite 10 millions de jetons, ces montants diminueront progressivement avec le temps.

Interprétation de l'algorithme Synthesis Puzzle

Aleo a récemment mis à jour l'algorithme puzzle, en ne se concentrant plus sur la génération des résultats de preuve zk, mais en se tournant vers la génération des données intermédiaires witness avant la création de la preuve. Voici une brève introduction au nouvel algorithme Synthesis Puzzle :

Processus de consensus

1. Prover calcule le puzzle, construit des solutions et les diffuse dans le réseau.

2. Agrégation des transactions de Validator et solution pour le prochain nouveau Bloc, s'assurant que le nombre de solutions ne dépasse pas la limite de consensus.

3. La légitimité de la Solution doit vérifier si epoch_hash et proof_target sont conformes aux exigences du réseau, tout en s'assurant que le nombre de solutions incluses dans le bloc est dans la limite autorisée.

4. Une solution valide peut obtenir des récompenses de consensus.

Détails du processus de Synthesis Puzzle

1. Chaque calcul de puzzle est appelé nonce, construit à partir de l'adresse qui reçoit la récompense de minage, de l'epoch_hash et d'un nombre aléatoire counter.

2. À chaque epoch, tous les prover calculent le même EpochProgram, qui est échantillonné à partir de l'ensemble d'instructions par le nombre aléatoire généré par le current epoch_hash.

3. Utiliser le nonce comme graine aléatoire pour générer l'entrée du EpochProgram.

4. Agréger le R1CS et l'input correspondant à l'EpochProgram, effectuer le calcul du témoin.

5. Convertir tous les témoins en une séquence de nœuds feuilles de l'arbre merkle.

6. Calculer la racine Merkle et la convertir en proof_target de solution, déterminer si cela répond aux exigences de l'epoch actuel.

7. Si les conditions sont remplies, soumettez l'adresse de récompense, l'epoch_hash et le counter nécessaires à la construction de l'entrée comme solution et diffusez.

Changement et impact du minage

Le nouvel algorithme transforme le puzzle de la génération de preuves à la génération de témoins. La logique de calcul de toutes les solutions au sein de chaque epoch est cohérente, mais il existe de grandes différences dans la logique de calcul entre les epochs. Cette mise à jour abandonne les calculs MSM et NTT, qui étaient les points d'optimisation précédents. De plus, en raison des dépendances d'exécution sérielles lors de la génération des témoins, la réalisation de la parallélisation représente un défi considérable.

Dans l'ensemble, cette mise à jour d'algorithme d'Aleo renforce davantage ses avantages en matière de confidentialité et d'évolutivité, offrant une nouvelle dynamique à la révolution de la confidentialité Web3. Avec le développement continu du projet, Aleo devrait jouer un rôle de plus en plus important dans le domaine du Blockchain.