Aleo: Inovador de Blockchain com Proteção de Privacidade

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

Este artigo apresentará um resumo do projeto Aleo e os últimos desenvolvimentos, além de uma análise detalhada da atualização do algoritmo puzzle que está a chamar a atenção do mercado.

Visão Geral do Projeto

Privacidade

O núcleo da Aleo é a tecnologia de provas de conhecimento zero (ZKPs), que permite a execução de transações e contratos inteligentes mantendo a privacidade. Os detalhes das transações dos usuários, como o remetente e o montante da transação, são ocultados por padrão. Este design não só protege a privacidade dos usuários, como também permite divulgações seletivas quando necessário, sendo muito apropriado para o desenvolvimento de aplicações DeFi. Os seus principais componentes incluem:

1. Leo Linguagem de Compilação: Adaptada a partir da linguagem Rust, é especialmente projetada para o desenvolvimento de aplicações de conhecimento zero (ZKApps), reduzindo as exigências de conhecimento em criptografia para os desenvolvedores.

2. snarkVM e snarkOS: snarkVM permite a execução de cálculos fora da cadeia, validando apenas os resultados dos cálculos na cadeia, melhorando assim a eficiência. snarkOS garante a segurança dos dados e cálculos, e permite a execução de funcionalidades sem permissão.

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

Aleo também fornece um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) e um kit de ferramentas de desenvolvimento de software (SDK), apoiando os desenvolvedores a escrever e publicar aplicações rapidamente. Os desenvolvedores podem implantar aplicações no registro de programas da Aleo, sem depender de terceiros, reduzindo assim o risco da plataforma.

Escalabilidade

Aleo adotou um método de processamento off-chain, onde as transações são inicialmente calculadas nos dispositivos dos usuários e apenas os resultados de validação são carregados para a Blockchain. Este método aumenta significativamente a velocidade de processamento das transações e a escalabilidade do sistema, evitando congestionamentos na rede e problemas de altas taxas.

Mecanismo de consenso

Aleo introduziu o AleoBFT, um mecanismo de consenso de arquitetura híbrida que combina a finalização instantânea dos validadores e a capacidade de computação dos provadores. O AleoBFT não só aumenta o grau de descentralização da rede, mas também melhora o desempenho e a segurança.

1. Finalidade rápida do bloco: AleoBFT garante 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 do coinbase, os validadores são responsáveis pela geração de blocos, enquanto os provadores realizam os cálculos de prova, prevenindo que poucas entidades monopolizem a rede.

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

Aleo permite que os desenvolvedores criem aplicações que não estão sujeitas a limitações de gas, sendo especialmente adequadas para aplicações que requerem longos períodos de execução, como o aprendizado de máquina.

Últimos desenvolvimentos

Aleo irá lançar a rede de testes incentivada no dia 1 de julho, aqui estão algumas informações importantes:

1. Votação do ARC-100 aprovada: A votação do ARC-100 ("Melhores Práticas de Conformidade para Desenvolvedores e Operadores Aleo", proposta que abrange conformidade, bloqueio de fundos na rede Aleo e medidas de segurança como atrasos na contabilização) já foi concluída e aprovada. A equipe está realizando os ajustes finais.

2. Programa de incentivos para validadores: Este programa será lançado a 1 de julho, com o objetivo de validar o novo mecanismo de puzzle. O programa funcionará até 15 de julho, durante o qual serão distribuídos 1.000.000 pontos Aleo como recompensa. A percentagem de pontos gerados pelos nós determinará a sua parte na recompensa, e cada validador deverá ganhar pelo menos 100 tokens para ser elegível para a recompensa. Os detalhes específicos ainda não foram finalizados.

3. Fornecimento inicial e fornecimento circulante: O fornecimento inicial é de 1,5 mil milhões de tokens, e o fornecimento circulante inicial é de cerca de 10% (ainda não finalizado). Esses tokens provêm principalmente de tarefas da Coinbase (75 milhões), que serão distribuídos ao longo dos primeiros seis meses, incluindo recompensas por staking, operação de validadores e nós de validação.

4. Testnet Beta Reset: Esta é a última reinicialização da rede, após a qual não serão adicionadas novas funcionalidades, a rede será semelhante à mainnet. O reset é para adicionar o ARC-41 e novas funcionalidades de puzzle.

5. Congelamento de código: o congelamento de código foi concluído há uma semana.

6. Plano de expansão de nós de validação: o número inicial de nós de validação é de 15, com o objetivo de aumentar para 50 ao longo do ano, e eventualmente alcançar 500. Para se tornar um delegador, são necessários 10 mil tokens, e para se tornar um validador, são necessários 10 milhões de tokens, esses montantes irão diminuir gradualmente com o tempo.

Análise do Algoritmo do Puzzle de Síntese

Aleo atualizou recentemente a sua versão mais recente do algoritmo puzzle. O novo algoritmo não se concentra mais na geração de resultados de zk proof, removendo os cálculos de MSM e NTT, e passando a se concentrar na geração dos dados intermediários witness antes da produção do proof. Abaixo está uma breve introdução ao novo algoritmo:

Processo de Consenso

1. Prover calcula puzzles para construir soluções e as transmite para a rede.

2. O Validador agrega transações e solução para o próximo bloco, garantindo que a quantidade de soluções não exceda o limite de consenso.

3. A legalidade da solução precisa ser verificada para garantir que o epoch_hash corresponda ao latest_epoch_hash mantido pelo validador, que o proof_target calculado corresponda ao latest_proof_target mantido pelos validadores na rede, e que o número de soluções contidas nesse bloco seja inferior ao limite de consenso.

4. Uma solução válida pode obter recompensas de consenso.

Synthesis Puzzle Mecanismo Central

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

2. Em cada epoch, todos os provers da rede precisam calcular o EpochProgram que é o mesmo, amostrado do conjunto de instruções a partir do número aleatório gerado pelo epoch_hash atual.

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

4. Agregar R1CS e input correspondentes ao EpochProgram e realizar o cálculo do witness.

5. Calcule todos os witness e converta-os na sequência de nós folha da merkle tree.

6. Calcular a raiz merkle e converter para o proof_target da solução, verificando se atende ao latest_proof_target do epoch atual.

7. É possível realizar múltiplos cálculos de solução no mesmo epoch através da atualização do input do EpochProgram iterando o counter.

Mudanças e Impactos da Mineração

Após esta atualização, o puzzle passou a gerar testemunhas em vez de provas. A lógica de cálculo de todas as soluções dentro de cada epoch é consistente, mas a lógica de cálculo entre diferentes epochs apresenta grandes diferenças. O novo algoritmo descartou os cálculos MSM e NTT anteriores, reduzindo o efeito da otimização para GPU. Como o processo de geração de testemunhas envolve a execução de um programa que varia com cada epoch, onde as instruções têm algumas dependências de execução serial, implementar paralelização apresenta certos desafios.

Esta mudança pode afetar as estratégias de mineração existentes e as vantagens de hardware, fazendo com que os participantes da mineração precisem se reajustar e se adaptar aos novos requisitos do algoritmo. Ao mesmo tempo, isso também pode proporcionar um ambiente de competição mais justo para novos participantes, ajudando a aumentar o nível de descentralização da rede.