Aleo: Nhà đổi mới Blockchain bảo vệ quyền riêng tư

Aleo là một dự án blockchain tập trung vào bảo vệ quyền riêng tư, đạt được tính riêng tư và khả năng mở rộng cao hơn thông qua công nghệ chứng minh không kiến thức (ZKP). Tư tưởng cốt lõi của dự án là cho phép người dùng xác thực danh tính và xử lý dữ liệu mà không tiết lộ dữ liệu cá nhân.

Bài viết này sẽ giới thiệu tổng quan về dự án Aleo và những tiến triển mới nhất, đồng thời phân tích chi tiết về cập nhật thuật toán puzzle mà thị trường đang quan tâm.

Tổng quan dự án

tính riêng tư

Cốt lõi của Aleo là công nghệ chứng minh không kiến thức (ZKPs), cho phép thực hiện giao dịch và hợp đồng thông minh trong khi vẫn giữ được tính riêng tư. Chi tiết giao dịch của người dùng, chẳng hạn như người gửi và số tiền giao dịch, mặc định là ẩn. Thiết kế này không chỉ bảo vệ quyền riêng tư của người dùng mà còn cho phép tiết lộ có chọn lọc khi cần thiết, rất phù hợp cho sự phát triển của các ứng dụng DeFi. Các thành phần chính bao gồm:

1. Leo ngôn ngữ biên dịch: dựa trên ngôn ngữ Rust, chuyên dụng cho việc phát triển ứng dụng kiến thức bằng không (ZKApps), giảm yêu cầu về kiến thức mật mã cho lập trình viên.

2. snarkVM và snarkOS: snarkVM cho phép thực hiện tính toán ngoài chuỗi, chỉ xác minh kết quả tính toán trên chuỗi, từ đó nâng cao hiệu suất. snarkOS đảm bảo an toàn cho dữ liệu và tính toán, đồng thời cho phép thực hiện các chức năng không cần giấy phép.

3. zkCloud: Cung cấp môi trường tính toán ngoài chuỗi an toàn và riêng tư, hỗ trợ tương tác lập trình giữa người dùng, tổ chức và DAO.

Aleo còn cung cấp môi trường phát triển tích hợp (IDE) và bộ công cụ phát triển phần mềm (SDK), hỗ trợ các nhà phát triển nhanh chóng viết và phát hành ứng dụng. Các nhà phát triển có thể triển khai ứng dụng trong sổ đăng ký chương trình của Aleo mà không cần phụ thuộc vào bên thứ ba, từ đó giảm thiểu rủi ro nền tảng.

Khả năng mở rộng

Aleo áp dụng phương thức xử lý off-chain, giao dịch trước tiên được tính toán chứng minh trên thiết bị của người dùng, sau đó chỉ tải lên kết quả xác minh lên Blockchain. Phương thức này đã cải thiện đáng kể tốc độ xử lý giao dịch và khả năng mở rộng của hệ thống, tránh tình trạng tắc nghẽn mạng và vấn đề chi phí cao.

cơ chế đồng thuận

Aleo đã giới thiệu AleoBFT, một cơ chế đồng thuận kiến trúc hỗn hợp, kết hợp tính cuối cùng tức thì của các xác thực viên và khả năng tính toán của các người chứng. AleoBFT không chỉ nâng cao mức độ phi tập trung của mạng lưới mà còn tăng cường hiệu suất và tính bảo mật.

1. Khối nhanh chóng xác nhận cuối cùng: AleoBFT đảm bảo mỗi khối ngay lập tức được xác nhận sau khi được tạo ra, nâng cao tính ổn định của nút và trải nghiệm người dùng.

2. Bảo đảm phi tập trung: Bằng cách tách biệt việc sản xuất khối và việc tạo ra coinbase, những người xác thực chịu trách nhiệm tạo ra khối, những người chứng minh thực hiện tính toán chứng minh, ngăn chặn việc một số thực thể chiếm đoạt mạng.

3. Cơ chế khuyến khích: Người xác thực và người chứng minh chia sẻ phần thưởng khối; khuyến khích người chứng minh trở thành người xác thực thông qua việc đặt cược token, từ đó nâng cao mức độ phi tập trung và khả năng tính toán của mạng.

Aleo cho phép các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng không bị giới hạn bởi gas, vì vậy đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng cần chạy trong thời gian dài như học máy.

Tiến triển mới nhất

Aleo sẽ khởi động mạng thử nghiệm khuyến khích vào ngày 1 tháng 7, dưới đây là một số thông tin quan trọng nhất:

1. ARC-100 đã được bỏ phiếu thông qua: ARC-100 ("Thực tiễn tốt nhất về tuân thủ cho các nhà phát triển và nhà điều hành Aleo", đề xuất liên quan đến các vấn đề tuân thủ, việc khóa và trì hoãn tiền trên mạng Aleo và các biện pháp an ninh khác) đã kết thúc và được thông qua. Nhóm đang tiến hành các điều chỉnh cuối cùng.

2. Chương trình khuyến khích người xác thực: Chương trình này sẽ bắt đầu vào ngày 1 tháng 7, nhằm xác thực cơ chế puzzle mới. Chương trình sẽ chạy đến ngày 15 tháng 7, trong thời gian này sẽ phân bổ 1 triệu điểm Aleo làm phần thưởng. Phần trăm điểm do nút tạo ra sẽ quyết định phần thưởng của họ, mỗi người xác thực ít nhất cần kiếm được 100 token để nhận phần thưởng. Chi tiết cụ thể vẫn chưa được xác định.

3. Nguồn cung ban đầu và nguồn cung lưu thông: Nguồn cung ban đầu là 1,5 tỷ token, nguồn cung lưu thông ban đầu khoảng 10% (chưa được xác định cuối cùng). Các token này chủ yếu đến từ nhiệm vụ Coinbase (75 triệu), sẽ được phân phối trong sáu tháng đầu tiên, đồng thời bao gồm phần thưởng cho việc staking, vận hành validator và các nút xác minh.

4. Testnet Beta Reset: Đây là lần reset mạng cuối cùng, sau khi hoàn thành sẽ không thêm tính năng mới, mạng sẽ tương tự như mạng chính. Việc reset nhằm thêm ARC-41 và tính năng puzzle mới.

5. Đóng băng mã: Đóng băng mã đã hoàn tất cách đây một tuần.

6. Kế hoạch mở rộng nút xác thực: Số lượng nút xác thực ban đầu là 15, mục tiêu là tăng lên 50 trong năm nay, và cuối cùng đạt 500. Để trở thành người ủy thác cần 10.000 token, để trở thành nút xác thực cần 10 triệu token, các số lượng này sẽ giảm dần theo thời gian.

Phân tích thuật toán Synthesis Puzzle

Aleo gần đây đã cập nhật phiên bản mới nhất của thuật toán puzzle, thuật toán mới không còn tập trung vào việc tạo ra kết quả zk proof, đã loại bỏ việc tính toán MSM và NTT, mà tập trung vào việc tạo ra dữ liệu trung gian witness trước khi tạo proof. Dưới đây là giới thiệu ngắn gọn về thuật toán mới nhất:

Quy trình đồng thuận

1. Prover tính toán puzzle xây dựng ra các solutions và phát sóng ra mạng.

2. Validator hợp nhất giao dịch và giải pháp cho khối mới tiếp theo, đảm bảo số lượng giải pháp không vượt quá giới hạn đồng thuận.

3. Tính hợp pháp của Solution cần kiểm tra xem epoch_hash của nó có phù hợp với latest_epoch_hash do validator duy trì, proof_target được tính toán có phù hợp với latest_proof_target do validator trong mạng duy trì, đồng thời số lượng solution trong block này nhỏ hơn giới hạn đồng thuận.

4. Giải pháp hiệu quả có thể nhận được phần thưởng đồng thuận.

Cơ chế cốt lõi của Synthesis Puzzle

1. Mỗi lần tính toán puzzle được gọi là nonce, được xây dựng từ địa chỉ nhận phần thưởng khai thác, epoch_hash và bộ đếm số ngẫu nhiên.

2. Trong mỗi epoch, tất cả các prover trong mạng cần tính toán EpochProgram giống nhau, được lấy mẫu từ tập lệnh bằng số ngẫu nhiên do epoch_hash hiện tại tạo ra.

3. Sử dụng nonce làm hạt giống số ngẫu nhiên để tạo ra đầu vào cho EpochProgram.

4. Tập hợp R1CS và input tương ứng với EpochProgram, thực hiện tính toán witness.

5. Tính toán tất cả các witness, sau đó chuyển đổi chúng thành chuỗi các nút lá của merkle tree.

6. Tính toán merkle root và chuyển đổi thành proof_target của solution, kiểm tra xem có thỏa mãn latest_proof_target của epoch hiện tại hay không.

7. Trong cùng một epoch, có thể thực hiện nhiều phép tính solution bằng cách cập nhật đầu vào của EpochProgram thông qua việc lặp lại counter.

Thay đổi và ảnh hưởng của khai thác

Sau bản cập nhật này, puzzle đã chuyển từ việc tạo proof sang tạo witness, tất cả logic tính toán solution trong mỗi epoch là nhất quán, nhưng logic tính toán giữa các epoch khác nhau có sự khác biệt lớn. Thuật toán mới đã loại bỏ các tính toán MSM và NTT trước đây, làm giảm hiệu quả tối ưu hóa cho GPU. Do quá trình tạo witness liên quan đến việc thực thi một chương trình thay đổi theo từng epoch, trong đó có một số chỉ thị có sự phụ thuộc thực thi tuần tự, việc thực hiện song song gặp phải một số thách thức nhất định.

Sự thay đổi này có thể ảnh hưởng đến các chiến lược khai thác và lợi thế phần cứng hiện có, khiến cho những người tham gia khai thác cần điều chỉnh và thích nghi với các yêu cầu thuật toán mới. Đồng thời, điều này cũng có thể cung cấp cho những người tham gia mới một môi trường cạnh tranh công bằng hơn, giúp nâng cao mức độ phi tập trung của mạng.