Aleo: Blockchain de protection de la vie privée alimentée par la technologie zk-SNARKs

Aleo est un projet de Blockchain axé sur la protection de la vie privée, qui utilise la technologie zk-SNARKs pour réaliser un niveau de confidentialité et d'évolutivité supérieur. La philosophie centrale du projet est de permettre aux utilisateurs de s'authentifier et de traiter des données sans divulguer d'informations personnelles.

Aperçu du projet

confidentialité

Le cœur d'Aleo repose sur la technologie des zk-SNARKs ( ZKPs ), permettant l'exécution de transactions et de contrats intelligents tout en protégeant la vie privée. Les détails des transactions des utilisateurs sont par défaut cachés, mais permettent une divulgation sélective lorsque cela est nécessaire, cette caractéristique est particulièrement adaptée au développement des applications DeFi. Ses principaux composants comprennent :

1. Leo est un langage de programmation conçu pour le développement d'applications zk-SNARKs(ZKApps), réduisant ainsi les exigences en matière de connaissances en cryptographie pour les développeurs.

2. snarkVM et snarkOS : le premier permet l'exécution de calculs hors chaîne, le second garantit la sécurité des données et des calculs.

3. zkCloud : fournit un environnement de calcul hors chaîne sécurisé et privé.

Aleo propose également un environnement de développement intégré et un kit de développement logiciel, permettant aux développeurs de rédiger et de publier rapidement des applications.

évolutivité

Aleo adopte une méthode de traitement hors chaîne, les transactions sont d'abord calculées sur l'appareil de l'utilisateur, puis seuls les résultats de validation sont téléchargés sur la Blockchain. Cette méthode améliore considérablement la vitesse de traitement des transactions et la scalabilité du système, évitant ainsi les problèmes de congestion du réseau et de coûts élevés.

mécanisme de consensus

Aleo a introduit AleoBFT, un mécanisme de consensus à architecture hybride, combinant la finalité instantanée des validateurs et la puissance de calcul des prouveurs. AleoBFT améliore non seulement le degré de décentralisation du réseau, mais renforce également les performances et la sécurité.

1. Bloc rapide de finalité : assurer que chaque bloc soit confirmé immédiatement après sa génération.

2. Garanties de décentralisation : en séparant la production de blocs et la génération de coinbase, on empêche quelques entités de monopoliser le réseau.

3. Mécanisme d'incitation : les validateurs et les prouveurs partagent les récompenses de bloc, encourageant les prouveurs à devenir des validateurs en mettant en jeu des tokens.

Aleo permet aux développeurs de créer des applications sans restriction de gas, ce qui est particulièrement adapté aux applications nécessitant un long temps de traitement, comme l'apprentissage automatique.

Dernières avancées

Aleo lancera son réseau de test incitatif le 1er juillet, voici quelques informations importantes à jour :

1. Vote ARC-100 approuvé : la proposition concernant les mesures de sécurité liées à la conformité, au verrouillage des fonds en ligne et aux délais de traitement des paiements a été adoptée.

2. Programme d'incitation pour les validateurs : débutera le 1er juillet, visant à valider le nouveau mécanisme de puzzle. Le programme se déroulera jusqu'au 15 juillet, durant lequel 1 million de points Aleo seront attribués en récompense.

3. Approvisionnement en tokens : l'approvisionnement initial est de 1,5 milliard de tokens, l'approvisionnement en circulation initial est d'environ 10 %.

4. Réinitialisation de Testnet Beta : C'est la dernière réinitialisation du réseau, aucune nouvelle fonctionnalité ne sera ajoutée après cela.

5. Gel de code : terminé il y a une semaine.

6. Plan d'expansion des nœuds de validation : le nombre initial de nœuds de validation est de 15, l'objectif est d'augmenter à 50 dans l'année et d'atteindre finalement 500.

Analyse de l'algorithme Synthesis Puzzle

Le dernier algorithme puzzle d'Aleo est appelé Synthesis Puzzle, dont le noyau consiste à générer un EpochProgram commun fixe pour chaque epoch. En construisant des circuits de preuve R1CS pour les entrées et l'EpochProgram, cela produit une affectation R1CS correspondante qui sert de nœud feuille dans l'arbre Merkle. Après avoir calculé tous les nœuds feuilles, la racine Merkle est générée et convertie en proof_target de la solution.

processus algorithmique

1. Chaque calcul de puzzle est appelé nonce, construit à partir de l'adresse recevant la récompense de minage, de l'epoch_hash et du compteur de nombres aléatoires.

2. Dans chaque epoch, tous les prover calculent le même EpochProgram, échantillonné à partir de l'ensemble d'instructions avec le nombre aléatoire généré par le epoch_hash actuel.

3. Utiliser le nonce comme graine aléatoire pour générer l'entrée du EpochProgram.

4. Agréger le R1CS et l'input correspondants au EpochProgram, puis effectuer le calcul de witness.

5. Après avoir calculé tous les witnesses, convertissez-les en une séquence de nœuds feuilles de l'arbre Merkle.

6. Calculer la racine Merkle et la convertir en proof_target de solution, puis vérifier si elle satisfait le latest_proof_target de l'epoch actuel.

7. Il est possible de calculer plusieurs solutions en mettant à jour l'entrée de l'EpochProgram à travers le compteur d'itération dans la même epoch.

Changement et impact de l'exploitation minière

Le nouvel algorithme transforme le puzzle de la génération de preuves à la génération de témoins. La logique de calcul de toutes les solutions au sein de chaque époque est cohérente, mais la différence de logique de calcul entre les époques est assez grande. Ce changement abandonne les optimisations précédentes sur les calculs MSM et NTT, et en raison des dépendances d'exécution en série dans le processus de génération de témoins, la réalisation de la parallélisation fait face à de grands défis.