Aleo: Blockchain perlindungan privasi berbasis zk-SNARKs

Aleo adalah proyek Blockchain yang berkomitmen untuk perlindungan privasi, yang mencapai tingkat privasi dan skalabilitas yang lebih tinggi melalui teknologi zk-SNARKs. Ide inti dari proyek ini adalah memungkinkan pengguna untuk melakukan verifikasi identitas dan pengolahan data sambil melindungi data pribadi mereka.

Gambaran Proyek

Perlindungan privasi

Teknologi inti Aleo adalah zk-SNARKs ( ZKPs ), yang memungkinkan transaksi dan pelaksanaan kontrak pintar dilakukan dengan menjaga privasi. Secara default, rincian transaksi seperti pengirim dan jumlah disembunyikan. Desain ini tidak hanya melindungi privasi pengguna, tetapi juga memungkinkan pengungkapan selektif ketika diperlukan, sangat cocok untuk pengembangan aplikasi DeFi.

Komponen utama termasuk:

1. Bahasa pemrograman Leo: bahasa yang dirancang khusus untuk mengembangkan aplikasi zero-knowledge (ZKApps), yang mengurangi kebutuhan pengetahuan kriptografi bagi pengembang.

2. snarkVM dan snarkOS: snarkVM memungkinkan eksekusi komputasi di luar rantai, hanya memverifikasi hasil di dalam rantai, sehingga meningkatkan efisiensi. snarkOS memastikan keamanan data dan komputasi, serta mendukung eksekusi fungsi tanpa izin.

3. zkCloud: menyediakan lingkungan komputasi off-chain yang aman dan pribadi, mendukung interaksi pemrograman antara pengguna, organisasi, dan DAO.

Aleo juga menyediakan lingkungan pengembangan terintegrasi (IDE) dan paket alat pengembangan perangkat lunak (SDK), mendukung pengembang untuk dengan cepat menulis dan menerbitkan aplikasi. Pengembang dapat menerapkan aplikasi di registri program Aleo, tanpa bergantung pada pihak ketiga, sehingga mengurangi risiko platform.

Skalabilitas

Aleo menggunakan metode pemrosesan off-chain, di mana transaksi pertama-tama menghitung bukti di perangkat pengguna, kemudian hanya hasil verifikasi yang diunggah ke Blockchain. Metode ini secara signifikan meningkatkan kecepatan pemrosesan transaksi dan skalabilitas sistem, menghindari masalah kemacetan jaringan dan biaya yang tinggi.

mekanisme konsensus

Aleo memperkenalkan AleoBFT, yang merupakan mekanisme konsensus arsitektur hibrida, menggabungkan finalitas instan dari validator dan kemampuan komputasi dari prover. AleoBFT tidak hanya meningkatkan tingkat desentralisasi jaringan, tetapi juga meningkatkan kinerja dan keamanan.

Fitur Utama:

1. Kecepatan finalitas blok: memastikan setiap blok yang dihasilkan segera mendapatkan konfirmasi, meningkatkan stabilitas node dan pengalaman pengguna.

2. Jaminan Desentralisasi: Memisahkan produksi blok dari pembuatan coinbase, validator bertanggung jawab untuk menghasilkan blok, dan pembuktian melakukan perhitungan bukti, mencegah entitas minoritas mendominasi jaringan.

3. Mekanisme insentif: validator dan pembuktian berbagi hadiah blok; mendorong pembuktian untuk menjadi validator melalui staking token, sehingga meningkatkan tingkat desentralisasi dan kemampuan komputasi jaringan.

Aleo memungkinkan pengembang untuk membuat aplikasi yang tidak terbatasi oleh gas, sehingga sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan waktu lama untuk dijalankan, seperti pembelajaran mesin.

Kemajuan Terbaru

Aleo akan meluncurkan jaringan uji insentif pada 1 Juli, berikut adalah beberapa informasi penting:

1. Proposal ARC-100 disetujui, melibatkan langkah-langkah kepatuhan dan keamanan.

2. Program insentif validator akan dimulai pada 1 Juli dan berjalan hingga 15 Juli, mendistribusikan 1 juta poin Aleo sebagai hadiah.

3. Jumlah pasokan awal adalah 1,5 miliar token, dan jumlah pasokan sirkulasi awal sekitar 10%.

4. Testnet Beta akan melakukan reset jaringan terakhir, menambahkan ARC-41 dan fungsi puzzle baru.

5. Pembekuan kode telah selesai.

6. Rencana Ekspansi Node Verifikasi: Awalnya ada 15, ditargetkan meningkat menjadi 50 dalam setahun, akhirnya mencapai 500. Untuk menjadi delegator diperlukan 10.000 token, untuk menjadi validator diperlukan 10 juta token, jumlah ini akan berkurang secara bertahap.

Analisis Algoritma Synthesis Puzzle

Aleo baru saja memperbarui algoritma puzzle, tidak lagi fokus pada pembuatan hasil zk proof, melainkan pada pembuatan data tengah witness sebelum proof dihasilkan. Algoritma baru ini disebut Synthesis Puzzle, yang intinya adalah menghasilkan satu EpochProgram bersama untuk setiap epoch, dengan membangun rangkaian bukti R1CS, menghasilkan penugasan R1CS yang sesuai ( yaitu witness ), dan menjadikannya sebagai simpul daun dari pohon Merkle, menghitung akar Merkle dan mengubahnya menjadi proof_target solusi.

Proses Utama:

1. Setiap perhitungan puzzle disebut nonce, dibangun dari alamat yang menerima hadiah penambangan, epoch_hash, dan counter angka acak.

2. Dalam setiap epoch, semua prover menghitung EpochProgram yang sama, dihasilkan dari random number yang diambil dari instruction set yang dihasilkan oleh epoch_hash.

3. Menggunakan nonce sebagai seed angka acak untuk menghasilkan input EpochProgram.

4. Mengagregasi R1CS dan input yang sesuai dengan EpochProgram, melakukan perhitungan saksi.

5. Mengubah witness menjadi urutan simpul daun Merkle tree.

6. Hitung Merkle root dan konversikan ke proof_target solusi, tentukan apakah memenuhi latest_proof_target epoch saat ini.

7. Dalam satu epoch, solusi dapat dihitung beberapa kali dengan memperbarui input EpochProgram melalui pengulangan counter.

Pembaruan kali ini mengubah puzzle dari menghasilkan proof menjadi menghasilkan witness, logika perhitungan solution konsisten dalam setiap epoch, tetapi terdapat perbedaan logika perhitungan yang cukup besar antara epoch yang berbeda. Algoritma baru ini mengesampingkan perhitungan MSM dan NTT sebelumnya, sehingga membawa tantangan untuk optimasi GPU. Karena adanya ketergantungan serial dalam proses pembuatan witness, pelaksanaan paralelisasi juga menghadapi kesulitan tertentu.