Aleo:Блокчейн для защиты конфиденциальности на основе технологии zk-SNARKs

Aleo — это проект Блокчейн, сосредоточенный на защите конфиденциальности, который использует технологию zk-SNARKs для достижения более высокого уровня конфиденциальности и масштабируемости. Основная идея проекта заключается в том, чтобы позволить пользователям проводить аутентификацию и обработку данных без раскрытия личной информации.

Обзор проекта

Приватность

Ядро Aleo - это технология zk-SNARKs ( ZKPs ), которая позволяет проводить транзакции и выполнять смарт-контракты с защитой конфиденциальности. Детали транзакций пользователей по умолчанию скрыты, но позволяют выборочное раскрытие при необходимости, что очень хорошо подходит для развития приложений DeFi. Его основные компоненты включают:

1. Язык Leo: язык, специально разработанный для создания приложений с нулевыми знаниями (ZKApps), снижает требования к знаниям криптографии для разработчиков.

2. snarkVM и snarkOS: первый позволяет выполнять вычисления вне цепочки, второй обеспечивает безопасность данных и вычислений.

3. zkCloud: предоставляет безопасную, частную среду для вычислений вне цепи.

Aleo также предоставляет интегрированную среду разработки и инструменты разработки программного обеспечения, поддерживая разработчиков в быстром написании и публикации приложений.

Масштабируемость

Aleo использует метод обработки вне цепи: транзакции сначала обрабатываются на устройствах пользователей, а затем только результаты проверки загружаются в Блокчейн. Этот метод значительно повышает скорость обработки транзакций и масштабируемость системы, избегая проблем с перегруженностью сети и высокими затратами.

Механизм согласия

Aleo внедрил AleoBFT, это гибридная архитектура консенсусного механизма, которая сочетает в себе мгновенную окончательность валидаторов и вычислительные возможности доказателей. AleoBFT не только повышает степень децентрализации сети, но и улучшает производительность и безопасность.

1. Быстрая окончательность блока: обеспечить подтверждение каждого блока сразу после его создания.

2. Децентрализованная защита: предотвращение монополии немногих субъектов в сети путем разделения производства блоков и генерации coinbase.

3. Механизм стимулов: валидаторы и доказатели делят блокчейн-награду, поощряя доказателей стать валидаторами через ставку токенов.

Aleo позволяет разработчикам создавать приложения без ограничений по газу, поэтому он особенно подходит для таких приложений, как машинное обучение, которые требуют длительного выполнения.

Последние новости

Aleo запустит тестовую сеть с вознаграждениями 1 июля, ниже приведены некоторые важные последние новости:

1. Голосование по ARC-100 прошло: предложенные меры безопасности, касающиеся соблюдения правил, блокировки средств в сети и задержки поступления средств, были одобрены.

2. Программа стимулов для валидаторов: начнется 1 июля, направлена на проверку нового механизма puzzle. Программа будет действовать до 15 июля, в течение которого будет распределено 1 миллион Aleo очков в качестве вознаграждения.

3. Предложение токенов: начальное количество составляет 1,5 миллиарда токенов, начальное обращаемое предложение составляет около 10%.

4. Тестовая сеть Бета сброс: это последний сброс сети, после завершения не будут добавлены новые функции.

5. Заморозка кода: завершена неделю назад.

6. План расширения узлов верификации: начальное количество узлов верификации составляет 15, цель - увеличить их до 50 в течение года и в конечном итоге достичь 500.

Анализ алгоритма Synthesis Puzzle

Основной алгоритм puzzle последней версии Aleo называется Synthesis Puzzle. Его суть заключается в том, что для каждого эпохи фиксируется общее EpochProgram, с помощью которого строится R1CS доказательная цепь для входных данных и EpochProgram, создается соответствующее R1CS задание и используется в качестве листового узла дерева Меркла. После вычисления всех листовых узлов генерируется корень Меркла и преобразуется в proof_target решения.

Алгоритмический процесс

1. Каждое вычисление puzzle называется nonce и строится из адреса, получающего вознаграждение за майнинг, epoch_hash и случайного числа counter.

2. В каждом эпохе все prover вычисляют одинаковую EpochProgram, которая извлекается из набора инструкций на основе случайного числа, генерируемого текущим epoch_hash.

3. Используйте nonce в качестве семени для генерации входных данных EpochProgram.

4. Агрегировать R1CS и входные данные, соответствующие EpochProgram, для вычисления свидетелей.

5. После вычисления всех свидетелей, преобразуйте их в последовательность листовых узлов дерева Меркла.

6. Вычислите корень Меркла и преобразуйте его в proof_target решения, определите, соответствует ли он текущему эпохе latest_proof_target.

7. В рамках одного epoch можно многократно выполнять расчет решения, обновляя входные данные EpochProgram с помощью итерационного счетчика.

Изменения и влияние майнинга

Новый алгоритм преобразует puzzle из генерации proof в генерацию witness, все логики вычисления решений в рамках одного эпохи согласованы, но логики вычисления между разными эпохами значительно различаются. Это изменение отвергает предыдущую оптимизацию вычислений MSM и NTT, в то время как из-за существования зависимостей последовательного выполнения в процессе генерации witness, реализация параллелизации сталкивается с серьезными проблемами.