Aleo: Inovação em Blockchain com Proteção de Privacidade e Escalabilidade

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

Visão Geral do Projeto

Privacidade

O núcleo da Aleo é a tecnologia de Provas de Conhecimento Zero (ZKPs), que permite que a execução de transações e contratos inteligentes ocorra mantendo a privacidade. Os detalhes das transações dos usuários estão ocultos por padrão, enquanto permite a divulgação seletiva quando necessário, sendo muito adequada para o desenvolvimento de aplicações DeFi. Os principais componentes incluem:

1. Leo linguagem de programação: adaptada da linguagem Rust, especialmente para o desenvolvimento de aplicações de conhecimento zero (ZKApps), reduzindo a necessidade de conhecimento em criptografia por parte dos desenvolvedores.

2. snarkVM e snarkOS: snarkVM permite a execução de cálculos fora da cadeia, com a validação dos resultados na cadeia, aumentando assim a eficiência. snarkOS garante a segurança dos dados e cálculos, permitindo 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 oferece 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 o risco da plataforma.

Escalabilidade

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

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 provadores. O AleoBFT não só aumenta o nível de descentralização da rede, mas também melhora o desempenho e a segurança.

1. Bloco rápida finalização: AleoBFT assegura que cada bloco é imediatamente confirmado 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, evitando que poucas entidades monopolizem a rede.

3. Mecanismo de incentivo: validadores e provadores partilham recompensas de bloco; incentiva os provadores a tornarem-se validadores através do staking de tokens, aumentando assim o grau de descentralização e a capacidade computacional 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 a 1 de julho, aqui estão algumas informações importantes:

1. Votação ARC-100 aprovada: a proposta que envolve medidas de segurança relacionadas à conformidade, ao bloqueio de fundos na rede Aleo e ao atraso na contabilização foi aprovada.

2. Programa de incentivo para validadores: este programa será lançado a 1 de julho, com o objetivo de validar o novo mecanismo de puzzle. O programa irá decorrer até 15 de julho, durante o qual serão distribuídos 1 milhão de pontos Aleo como recompensa.

3. Fornecimento de tokens: o fornecimento inicial é de 1,5 bilhões de tokens, com um fornecimento circulante inicial de aproximadamente 10%. Esses tokens provêm principalmente de tarefas da Coinbase e várias recompensas.

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. 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, finalmente, atingir 500.

Interpretação da Atualização do Algoritmo

O núcleo do algoritmo mais recente da Aleo é chamado de Synthesis Puzzle, e seu núcleo gera um EpochProgram comum fixo para cada epoch. Ao construir circuitos de prova R1CS para a entrada e o EpochProgram, são geradas as correspondentes atribuições R1CS que servem como nós folha da árvore Merkle. Após calcular todos os nós folha, a raiz Merkle é gerada e convertida em proof_target da solução.

Processo de Consenso

1. O Prover calcula puzzles, constrói soluções e as transmite para a rede.
2. A agregação de transações e soluções do Validador para o próximo Bloco
3. A legalidade da Solução precisa ser verificada em relação aos vários parâmetros mantidos na rede.
4. Uma solução válida pode obter recompensas de consenso

Detalhes do Processo 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 o contador de número aleatório.
2. Em cada epoch, todos os provers calculam o mesmo EpochProgram, amostrando números aleatórios gerados pelo epoch_hash atual a partir do conjunto de instruções.
3. Usar nonce como semente de número aleatório para gerar a entrada do EpochProgram
4. Agregar o R1CS correspondente ao EpochProgram e input, para realizar o cálculo do witness.
5. Calcule todos os witnesses e converta-os na sequência de nós folha da árvore Merkle.
6. Calcular a raiz merkle e converter para proof_target da solução, verificando se atende aos requisitos do epoch atual.
7. É possível realizar vários cálculos de solução durante o mesmo epoch atualizando a entrada do EpochProgram por meio da iteração do contador.

Esta atualização transformou o puzzle de geração de proof para geração de witness. A lógica de cálculo de todas as soluções dentro de cada epoch é consistente, mas a lógica de cálculo entre diferentes epochs apresenta diferenças significativas. O novo algoritmo abandona os cálculos anteriores de MSM e NTT, e a implementação da paralelização enfrenta novos desafios.