Aleo: um projeto de blockchain inovador focado em proteção de privacidade e escalabilidade

Aleo é um projeto de Blockchain dedicado à proteção da privacidade, alcançando maior privacidade e escalabilidade através da tecnologia de prova de zero conhecimento (ZKP). A ideia central do projeto é permitir que os usuários realizem a verificação de identidade e o processamento de dados sem revelar dados pessoais.

Visão Geral do Projeto

Privacidade

A tecnologia central da Aleo é a prova de conhecimento zero (ZKPs), que permite que a execução de transações e contratos inteligentes ocorra mantendo a privacidade. Os detalhes das transações dos usuários, como o remetente e o montante da transação, são ocultos por padrão. Este design não só protege a privacidade dos usuários, mas também permite a divulgação seletiva quando necessário, sendo muito adequado para o desenvolvimento de aplicações de finanças descentralizadas (DeFi).

Os principais componentes da Aleo incluem:

1. Leo linguagem de programação: adaptada da linguagem Rust, especialmente projetada 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, verificando apenas os resultados dos cálculos na cadeia, o que aumenta a eficiência. snarkOS garante a segurança dos dados e cálculos, permitindo a execução de funções sem permissão.

3. zkCloud: fornece um ambiente de cálculo off-chain seguro e privado, suportando interações de programação entre usuários, organizações e organizações autônomas descentralizadas (DAO).

Aleo também oferece um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) e um kit de ferramentas de desenvolvimento de software (SDK), suportando os desenvolvedores a escrever e publicar aplicações rapidamente. Além disso, 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 primeiramente calculadas nos dispositivos dos usuários, e apenas o resultado da verificação é enviado para o Blockchain. Este método melhora significativamente a velocidade de processamento das transações e a escalabilidade do sistema, evitando problemas semelhantes de congestionamento de rede e altas taxas, como os da Ethereum.

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 computacional 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 de 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: validadores e provadores partilham recompensas de bloco; incentiva os provadores a se tornarem validadores através da aposta de tokens, aumentando assim o grau de descentralização e a capacidade de cálculo da rede.

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

Últimos desenvolvimentos

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

1. Proposta ARC-100 aprovada: Esta proposta envolve questões de conformidade, medidas de segurança como o bloqueio de fundos na rede Aleo e a demora na liberação, e a equipe está atualmente realizando ajustes finais.

2. Programa de incentivos para validadores: Este programa será lançado no dia 1 de julho, com o objetivo de validar o novo mecanismo de puzzle. O programa funcionará até 15 de julho, durante o qual serão atribuídos 1 milhão de pontos Aleo como recompensa.

3. Fornecimento de tokens: o fornecimento inicial é de 1,5 mil milhões de tokens, com um fornecimento circulante inicial de cerca de 10%. Estes tokens provêm principalmente de recompensas por tarefas (75 milhões), que serão distribuídas ao longo dos primeiros seis meses, incluindo recompensas por staking, operação de validadores e nós de validação.

4. Atualização da rede de teste: A última redefinição da rede concluirá a adição da ARC-41 e da nova funcionalidade puzzle.

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 no decorrer do ano, e, por fim, chegar a 500. Para se tornar um delegado, são necessários 10.000 tokens, e para se tornar um validador, são necessários 10.000.000 tokens, quantias que irão diminuir gradualmente ao longo do tempo.

Análise do algoritmo Synthesis Puzzle

O algoritmo puzzle mais recente da Aleo é chamado de Synthesis Puzzle, e suas principais características são as seguintes:

1. Cada epoch gera um EpochProgram comum.

2. Usar a entrada e o EpochProgram para construir o circuito de prova R1CS, gerando a atribuição R1CS (testemunha).

3. Usar o witness como nó folha da árvore Merkle, calcular a raiz Merkle e convertê-la no proof_target da solução.

4. 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.

5. O EpochProgram gera um número aleatório a partir do epoch_hash atual, amostrando do conjunto de instruções.

6. Usar nonce como semente aleatória para gerar a entrada do EpochProgram.

7. Após calcular o witness, converta para a sequência de nós folha da árvore Merkle, usando uma árvore Merkle K-ária de 8 elementos com profundidade 8.

8. Calcular a raiz Merkle e convertê-la no proof_target da solução, verificando se atende ao latest_proof_target da epoch atual.

9. No mesmo epoch, é possível realizar múltiplos cálculos de solução atualizando a entrada do EpochProgram através do contador de iterações.

Esta atualização transformou o puzzle de geração de proof para geração de witness. A lógica de cálculo de todas as solutions dentro de cada epoch é consistente, mas há uma diferença significativa na lógica de cálculo entre diferentes epochs. Em comparação com a testnet anterior, o novo algoritmo abandonou o cálculo MSM e NTT, enfrentando novos desafios na paralelização. Essa mudança pode ter um impacto significativo nas estratégias de otimização de mineração existentes, exigindo que os mineradores reajam e se adaptem às novas características do algoritmo.