Aleo: Innovateur de la Blockchain pour la protection de la vie privée

Aleo est un projet de blockchain dédié à la protection de la vie privée, qui utilise la technologie de preuve à zéro connaissance (ZKP) pour atteindre une plus grande confidentialité et évolutivité. La philosophie centrale du projet est de permettre aux utilisateurs de s'identifier et de traiter des données sans divulguer de données personnelles.

Cet article présentera un aperçu du projet Aleo et des dernières avancées, et proposera une analyse détaillée des mises à jour de l'algorithme puzzle qui suscitent l'intérêt du marché.

Aperçu du projet

confidentialité

Le cœur d'Aleo est la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKPs), qui permet l'exécution des transactions et des contrats intelligents tout en préservant la vie privée. Les détails des transactions des utilisateurs, tels que l'expéditeur et le montant de la transaction, sont par défaut cachés. Ce design protège non seulement la vie privée des utilisateurs, mais permet également une divulgation sélective si nécessaire, ce qui est très adapté au développement des applications DeFi. Ses principaux composants comprennent :

1. Leo Langage de compilation : basé sur le langage Rust, spécialement conçu pour le développement d'applications à connaissance nulle (ZKApps), réduisant les exigences en connaissances cryptographiques pour les développeurs.

2. snarkVM et snarkOS : snarkVM permet l'exécution de calculs hors chaîne, tandis que la chaîne vérifie uniquement les résultats des calculs, ce qui améliore l'efficacité. snarkOS garantit la sécurité des données et des calculs, et permet l'exécution de fonctionnalités sans autorisation.

3. zkCloud : fournit un environnement de calcul hors chaîne sécurisé et privé, permettant l'interaction par programmation entre utilisateurs, organisations et DAO.

Aleo propose également un environnement de développement intégré (IDE) et un kit de développement logiciel (SDK), permettant aux développeurs d'écrire et de publier rapidement des applications. Les développeurs peuvent déployer des applications dans le registre de programmes d'Aleo, sans avoir à dépendre de tiers, réduisant ainsi les risques liés à la plateforme.

Scalabilité

Aleo adopte un mode de traitement off-chain, où les transactions sont d'abord calculées sur l'appareil de l'utilisateur, puis seuls les résultats de vérification sont téléchargés sur la Blockchain. Ce mode améliore considérablement la vitesse de traitement des transactions et la scalabilité du système, évitant les problèmes de congestion du réseau et de frais 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 la performance et la sécurité.

1. Finalité rapide des blocs : AleoBFT garantit que chaque bloc est confirmé immédiatement après sa génération, améliorant ainsi la stabilité des nœuds et l'expérience utilisateur.

2. Garantie de décentralisation : En séparant la production de blocs de la génération de coinbase, les validateurs sont responsables de la génération de blocs, tandis que les prouveurs effectuent les calculs de preuve, empêchant ainsi quelques entités de monopoliser le réseau.

3. Mécanisme d'incitation : Les validateurs et les prouveurs partagent les récompenses de bloc ; encourager les prouveurs à devenir des validateurs en mettant en jeu des jetons, afin d'améliorer le degré de décentralisation et la capacité de calcul du réseau.

Aleo permet aux développeurs de créer des applications sans restriction de gaz, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications nécessitant de longues périodes d'exécution, comme l'apprentissage automatique.

Derniers développements

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

1. ARC-100 vote approuvé : Le vote sur ARC-100 ("Meilleures pratiques de conformité pour les développeurs et opérateurs Aleo", qui concerne les aspects de conformité, le verrouillage des fonds sur le réseau Aleo et des mesures de sécurité telles que des délais de traitement) est désormais terminé et a été approuvé. L'équipe procède aux ajustements finaux.

2. Programme d'incitation pour les validateurs : Ce programme démarrera le 1er juillet et vise à valider le nouveau mécanisme de puzzle. Le programme se déroulera jusqu'au 15 juillet, période durant laquelle 1 million de points Aleo seront attribués en tant que récompenses. Le pourcentage de points générés par les nœuds déterminera leur part de récompense, chaque validateur devant gagner au moins 100 jetons pour recevoir une récompense. Les détails spécifiques n'ont pas encore été finalisés.

3. Approvisionnement initial et approvisionnement en circulation : L'approvisionnement initial est de 1,5 milliard de jetons, et l'approvisionnement en circulation initial est d'environ 10 % (pas encore finalisé). Ces jetons proviennent principalement des tâches Coinbase (75 millions), qui seront distribués au cours des six premiers mois, et incluent également les récompenses pour le staking, l'exécution de validateurs et les nœuds de validation.

4. Réinitialisation du Testnet Beta : C'est la dernière réinitialisation du réseau, après laquelle aucune nouvelle fonctionnalité ne sera ajoutée, le réseau sera similaire à la mainnet. La réinitialisation vise à ajouter ARC-41 et la nouvelle fonctionnalité puzzle.

5. Gel de code : le gel de code a été 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 au cours de l'année et d'atteindre finalement 500. Devenir un délégataire nécessite 10 000 jetons, devenir un validateur nécessite 10 millions de jetons, ces montants diminueront progressivement avec le temps.

Analyse de l'algorithme Synthesis Puzzle

Aleo a récemment mis à jour la dernière version de l'algorithme puzzle. Le nouvel algorithme ne se concentre plus sur la génération des résultats de preuve zk, a éliminé les calculs MSM et NTT, et se concentre plutôt sur la génération des données intermédiaires witness avant la production de la preuve. Voici une brève introduction au dernier algorithme :

Processus de consensus

1. Prover calcule des puzzles pour construire des solutions et les diffuse dans le réseau.

2. Validator agrège les transactions et la solution pour le prochain bloc, garantissant que le nombre de solutions ne dépasse pas la limite de consensus.

3. La légitimité de la solution doit être vérifiée pour s'assurer que son epoch_hash correspond à celui du latest_epoch_hash maintenu par le validateur, que le proof_target calculé correspond au latest_proof_target maintenu par le validateur dans le réseau, et que le nombre de solutions incluses dans ce bloc est inférieur à la limite de consensus.

4. Une solution valide peut obtenir des récompenses de consensus.

Mécanisme central du Synthesis Puzzle

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

2. Dans chaque epoch, tous les proveurs du réseau doivent calculer le même EpochProgram, échantillonné à partir de l'ensemble d'instructions par le nombre aléatoire généré par le current epoch_hash.

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

4. Agréger le R1CS et l'input correspondant à l'EpochProgram, puis effectuer le calcul du témoin.

5. Calculez tous les témoins, puis convertissez-les en séquence de nœuds feuilles de l'arbre de Merkle.

6. Calculer la racine merkle et la convertir en proof_target de la solution, puis déterminer si cela satisfait le latest_proof_target de l'époque actuelle.

7. Dans le même epoch, il est possible de calculer plusieurs solutions en mettant à jour les entrées d'EpochProgram via l'itération du compteur.

Changements et impacts du minage

Après cette mise à jour, le puzzle passe de la génération de proof à la génération de witness. La logique de calcul de toutes les solutions au sein d'un même epoch est cohérente, mais la logique de calcul entre différents epochs présente de grandes différences. Le nouvel algorithme abandonne les calculs MSM et NTT précédents, ce qui réduit l'efficacité de l'optimisation pour GPU. Étant donné que le processus de génération de witness implique l'exécution d'un programme qui varie en fonction de l'epoch, certaines instructions présentent des relations de dépendance d'exécution sérielle, rendant la parallélisation assez délicate.

Ce changement pourrait affecter les stratégies de minage existantes et les avantages matériels, obligeant les participants au minage à réajuster et à s'adapter aux nouvelles exigences algorithmiques. En même temps, cela pourrait également offrir un environnement de concurrence plus équitable pour les nouveaux participants, contribuant à améliorer le degré de décentralisation du réseau.