Aleo: Pioneiro em Blockchain de Privacidade e Escalabilidade

Aleo é um projeto de blockchain focado na proteção da privacidade, que utiliza tecnologia de prova de conhecimento zero para alcançar maior privacidade e escalabilidade. A ideia central do projeto é permitir que os usuários realizem autenticação e processamento de dados sem revelar dados pessoais.

Este artigo apresentará um resumo do projeto Aleo e os seus desenvolvimentos mais recentes, além de uma análise detalhada do seu novo algoritmo Synthesis Puzzle.

Resumo do Projeto

Privacidade

O núcleo da Aleo é a tecnologia de provas de conhecimento zero, permitindo que a execução de transações e contratos inteligentes ocorra mantendo a privacidade. Os detalhes das transações dos usuários estão ocultos por padrão, ao mesmo tempo que permite a divulgação seletiva, sendo muito adequada para o desenvolvimento de aplicações DeFi. Os principais componentes incluem:

1. Leo linguagem de programação: baseada em Rust, projetada para o desenvolvimento de aplicações de conhecimento zero, reduzindo as exigências de conhecimento em criptografia para os desenvolvedores.

2. snarkVM e snarkOS: snarkVM permite a execução de cálculos fora da cadeia, com a verificação dos resultados na cadeia, aumentando a eficiência. snarkOS garante a segurança dos dados e dos cálculos e permite a execução de funcionalidades sem permissão.

3. zkCloud: fornece um ambiente de cálculo off-chain seguro e privado, suportando interações de programação entre usuários, organizações e DAOs.

Aleo também oferece um ambiente de desenvolvimento integrado e um kit de ferramentas de desenvolvimento de software, suportando os desenvolvedores a escrever e publicar aplicações rapidamente. Os desenvolvedores podem implantar aplicações no registro de programas da Aleo, sem a necessidade de depender de terceiros, reduzindo o risco da plataforma.

Escalabilidade

Aleo utiliza um método de processamento off-chain, onde as transações são primeiramente calculadas nos dispositivos dos usuários e, em seguida, apenas os resultados da verificação são carregados na Blockchain. Este método aumenta significativamente a velocidade de processamento das transações e a escalabilidade do sistema, evitando problemas de congestionamento da rede e altos custos.

Mecanismo de Consenso

Aleo introduziu o AleoBFT, que é um mecanismo de consenso de arquitetura híbrida, combinando a finalização instantânea dos validadores e a capacidade de cálculo dos provedores. O AleoBFT aumenta o grau de descentralização da rede, melhorando o desempenho e a segurança.

1. Bloco rápida finalização: garantir que cada bloco seja confirmado imediatamente após a sua geração, melhorando a estabilidade dos nós e a experiência do usuário.

2. Garantia de descentralização: ao separar a produção de blocos da geração de coinbase, previne-se que poucas entidades monopolizem a rede.

3. Mecanismo de incentivo: validadores e provadores partilham recompensas de bloco; incentiva os provadores a se tornarem validadores através da staking de tokens, aumentando o grau de descentralização e a capacidade de computação da rede.

Aleo permite que os desenvolvedores criem aplicações sem limitações de gas, sendo especialmente adequado para aplicações que requerem longos períodos de execução, como aprendizado de máquina.

Últimos desenvolvimentos

Aleo irá lançar a rede de testes incentivada em 1 de julho, aqui estão algumas informações importantes:

1. Votação do ARC-100 aprovada: A proposta relacionada a questões de conformidade, bloqueio de fundos na rede e medidas de segurança como o atraso na contabilização foi aprovada, e a equipe está realizando os ajustes finais.

2. Programa de incentivos para validadores: Funcionará de 1 a 15 de julho, distribuindo 1 milhão de pontos Aleo como recompensa. A percentagem de pontos gerados pelo nó determinará a sua parte da recompensa, e cada validador deve ganhar pelo menos 100 tokens para receber a recompensa.

3. Fornecimento de tokens: A quantidade inicial de fornecimento é de 1,5 bilhões de tokens, com um fornecimento circulante inicial de cerca de 10%. Esses tokens vêm principalmente de recompensas por tarefas, que serão distribuídas nos primeiros seis meses, incluindo recompensas para staking, operação de validadores e nós de validação.

4. Testnet Beta reinicialização: Esta é a última reinicialização da rede, após a qual não serão adicionadas novas funcionalidades, a rede será semelhante à mainnet.

5. Congelamento de código: concluído há uma semana.

6. Plano de expansão dos nós de validação: o número inicial de nós de validação é de 15, com o objetivo de aumentar para 50 dentro de um ano, e, finalmente, chegar a 500. Para se tornar um delegador, são necessários 10.000 tokens, e para se tornar um validador, são necessários 10 milhões de tokens, esses valores irão diminuir gradualmente com o tempo.

Interpretação do algoritmo Synthesis Puzzle

Aleo atualizou recentemente o algoritmo puzzle, não se concentrando mais na geração de resultados zk proof, mas sim na geração dos dados intermediários witness antes da produção do proof. Abaixo está uma breve introdução ao novo algoritmo Synthesis Puzzle:

Processo de Consenso

1. Prover calcula o puzzle, constrói soluções e as transmite para a rede.

2. Agregação de transações e solução do Validador para o próximo novo Bloco, garantindo que o número de soluções não exceda o limite de consenso.

3. A legalidade da solução precisa ser verificada se o epoch_hash e o proof_target estão de acordo com os requisitos da rede, ao mesmo tempo que garante que o número de soluções incluídas no bloco está dentro dos limites.

4. Uma solução eficaz pode obter recompensas de consenso.

Processo detalhado do Synthesis Puzzle

1. Cada cálculo de puzzle é chamado de nonce, construído a partir do endereço que recebe a recompensa de mineração, epoch_hash e um número aleatório counter.

2. Em cada epoch, o EpochProgram calculado por todos os provers é o mesmo, amostrado a partir do conjunto de instruções usando um número aleatório gerado pelo hash do epoch atual.

3. Usar nonce como semente de número aleatório para gerar a entrada do EpochProgram.

4. Agregar o R1CS e a entrada correspondentes ao EpochProgram, e realizar o cálculo do witness.

5. Converter todos os witnesses em uma sequência de nós folha da árvore merkle.

6. Calcular a raiz merkle e convertê-la no proof_target da solução, verificando se atende aos requisitos da epoch atual.

7. Se os requisitos forem atendidos, envie o endereço de recompensa, o epoch_hash e o counter necessários para a construção como solução e transmita.

Mudanças e impactos da mineração

O novo algoritmo transforma o puzzle de geração de proof para geração de witness, onde toda a lógica de cálculo das soluções dentro de cada epoch é consistente, mas a lógica de cálculo entre diferentes epochs apresenta diferenças significativas. Esta atualização abandonou o foco em otimização anterior do cálculo de MSM e NTT, e ao mesmo tempo, devido à dependência de execução serial no processo de geração de witness, a implementação da paralelização enfrenta desafios consideráveis.

De um modo geral, a atualização do algoritmo da Aleo reforçou ainda mais suas vantagens em privacidade e escalabilidade, fornecendo novo impulso à revolução da privacidade no Web3. À medida que o projeto continua a se desenvolver, a Aleo promete desempenhar um papel cada vez mais importante no setor de Blockchain.