Aleo: Dự án blockchain thí điểm bảo vệ quyền riêng tư và khả năng mở rộng

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 biết (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.

Tổng quan dự án

Tính riêng tư

Công nghệ cốt lõi của Aleo là chứng minh không biết (ZKPs), điều này 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 bên 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 tài chính phi tập trung (DeFi).

Các thành phần chính của Aleo bao gồm:

1. Ngôn ngữ biên dịch Leo: Được điều chỉnh từ ngôn ngữ Rust, chuyên dùng để phát triển các ứng dụng không biết (ZKApps), giảm yêu cầu về kiến thức mật mã cho các nhà phát triển.

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 quả. snarkOS đảm bảo an toàn cho dữ liệu và tính toán, và cho phép thực hiện chức năng không cần giấy phép.

3. zkCloud: cung cấp môi trường tính toán ngoài chuỗi an toàn, riêng tư, hỗ trợ tương tác lập trình giữa người dùng, tổ chức và tổ chức tự trị phi tập trung (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. Ngoài ra, các nhà phát triển có thể triển khai ứng dụng trong sổ đăng ký chương trình của Aleo mà không cần dựa vào bên thứ ba, từ đó giảm thiểu rủi ro của nền tảng.

Khả năng mở rộng

Aleo áp dụng phương pháp xử lý ngoài chuỗi, giao dịch đầu tiên được tính toán chứng minh trên thiết bị của người dùng, sau đó chỉ tải lên kết quả xác minh lên Blockchain. Cách này đã tăng tốc độ xử lý giao dịch và khả năng mở rộng của hệ thống, tránh được các vấn đề tắc nghẽn mạng và chi phí cao tương tự như Ethereum.

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 người xác thực và khả năng tính toán của người chứng minh. AleoBFT không chỉ nâng cao mức độ phi tập trung của mạng mà còn tăng cường hiệu suất và tính bảo mật.

1. Khối nhanh chóng tính cuối: AleoBFT đảm bảo mỗi khối được xác nhận ngay 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 với việc tạo ra coinbase, các xác nhận viên chịu trách nhiệm tạo ra khối, các người chứng thực thực hiện tính toán chứng minh, ngăn chặn một số ít thực thể độc quyền mạng.

3. Cơ chế khuyến khích: Các xác thực viên và người chứng minh chia sẻ phần thưởng khối; khuyến khích người chứng minh trở thành xác thực viên thông qua việc đặt cọc 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 gas, do đó 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 mới quan trọng:

1. Đề xuất ARC-100 được thông qua: Đề xuất này liên quan đến các vấn đề tuân thủ, việc khóa tiền trên mạng Aleo và các biện pháp an ninh như việc chuyển khoản bị trì hoãn, hiện đội ngũ đang thực hiện 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.

3. Cung cấp token: Tổng cung ban đầu là 1,5 tỷ token, với khoảng 10% là cung lưu thông ban đầu. Những token này chủ yếu đến từ phần thưởng nhiệm vụ (75 triệu), sẽ được phân phối trong sáu tháng đầu, đồng thời bao gồm phần thưởng cho việc staking, vận hành các validator và các nút xác thực.

4. Cập nhật mạng thử nghiệm: Việc đặt lại mạng lần cuối sẽ hoàn thành việc thêm ARC-41 và chức năng puzzle mới.

5. Đóng băng mã: Đã hoàn thành cách đây một tuần.

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

Phân tích thuật toán Synthesis Puzzle

Thuật toán puzzle mới nhất của Aleo có tên là Synthesis Puzzle, với các đặc điểm chính như sau:

1. Mỗi epoch tạo ra một EpochProgram chung.

2. Sử dụng đầu vào và EpochProgram để xây dựng mạch chứng R1CS, tạo ra R1CS assignment (nhân chứng).

3. Đưa witness vào làm nút lá của cây Merkle, tính toán Merkle root và chuyển đổi thành proof_target của solution.

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

5. EpochProgram được tạo ra từ số ngẫu nhiên được sinh ra từ epoch_hash hiện tại thông qua việc lấy mẫu từ tập lệnh.

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

7. Tính toán witness sau đó, chuyển đổi thành chuỗi nút lá của cây Merkle, sử dụng cây Merkle K-ary bậc 8 với độ sâu 8.

8. 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.

9. Trong cùng một epoch, có thể cập nhật đầu vào của EpochProgram thông qua việc lặp lại counter để thực hiện nhiều phép toán solution.

Cập nhật lần này đã chuyển đổi puzzle từ việc tạo proof sang tạo witness, logic tính toán của tất cả các solution trong mỗi epoch là nhất quán, nhưng logic tính toán giữa các epoch khác nhau có sự khác biệt lớn. So với mạng thử nghiệm trước đó, thuật toán mới đã loại bỏ MSM và tính toán NTT, việc hiện thực hóa song song đang đối mặt với những thách thức mới. Sự thay đổi này có thể có ảnh hưởng lớn đến các chiến lược tối ưu hóa khai thác hiện có, yêu cầu các thợ mỏ phải điều chỉnh lại và thích ứng với các đặc điểm của thuật toán mới.