Aleo : un pionnier de la Blockchain en matière de protection de la vie privée et d'évolutivité

Aleo est un projet innovant dédié à l'amélioration de la protection de la vie privée et de l'évolutivité des Blockchain. En utilisant la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance, Aleo permet aux utilisateurs de valider leur identité et de traiter des données tout en protégeant leurs informations personnelles.

Aperçu du projet

Protection de la vie privée

La technologie centrale d'Aleo est la preuve à divulgation nulle de connaissance (ZKPs), qui garantit la protection de la vie privée des utilisateurs lors de l'exécution des transactions et des contrats intelligents. Par défaut, les détails des transactions tels que l'expéditeur et le montant sont cachés. Ce design protège non seulement la vie privée des utilisateurs, mais permet également une divulgation sélective lorsque cela est nécessaire, ce qui est particulièrement adapté au développement des applications DeFi.

Les principaux composants d'Aleo comprennent :

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

2. snarkVM et snarkOS : snarkVM prend en charge l'exécution de calculs hors chaîne, ne vérifiant que les résultats sur la chaîne, ce qui améliore l'efficacité. snarkOS garantit la sécurité des données et des calculs, prenant en charge l'exécution des fonctionnalités sans autorisation.

3. zkCloud : fournit un environnement de calcul hors chaîne sécurisé et privé, prenant en charge l'interaction de programmation entre les parties.

Aleo propose également un environnement de développement intégré (IDE) et un kit de développement logiciel (SDK), facilitant aux développeurs la rédaction et la publication rapide d'applications. Les développeurs peuvent déployer des applications directement dans le registre des programmes d'Aleo, sans avoir besoin de recourir à des tiers, réduisant ainsi le risque pour la plateforme.

Scalabilité

Aleo adopte une méthode de traitement hors chaîne, où 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 l'évolutivité 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 qui combine 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. 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 et la génération de coinbase, les validateurs sont responsables de la génération des 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 stakant des jetons, augmentant ainsi le degré de décentralisation et la capacité de calcul du réseau.

Aleo permet aux développeurs de créer des applications sans restrictions de gaz, ce qui est particulièrement adapté aux applications nécessitant un long temps d'exécution, comme l'apprentissage automatique, etc.

Dernières avancées

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

1. Proposition ARC-100 approuvée : la proposition concernant les mesures de sécurité telles que la conformité, le verrouillage des fonds et le délai de traitement a été approuvée, l'équipe procède aux ajustements finaux.

2. Programme d'incitation des validateurs : du 1er au 15 juillet, un million de points Aleo seront distribués en tant que récompense. La distribution des récompenses est basée sur le pourcentage de points générés par les nœuds, chaque validateur doit gagner au moins 100 jetons pour recevoir une récompense.

3. Offre de jetons : l'offre initiale est de 1,5 milliard de jetons, l'offre en circulation initiale est d'environ 10 %. Ces jetons proviennent principalement des tâches Coinbase (7500万), qui seront distribués au cours des six premiers mois, y compris les récompenses pour le staking, l'exploitation des validateurs et des nœuds de validation.

4. Mise à jour du testnet : Testnet Beta subira une dernière réinitialisation, ajoutant ARC-41 et une nouvelle fonction puzzle. Après la réinitialisation, le réseau sera similaire au mainnet et aucune nouvelle fonctionnalité ne sera ajoutée.

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

6. Extension des nœuds de validation : le nombre initial de nœuds de validation est de 15, avec un objectif d'atteindre 50 au cours de l'année, et finalement d'atteindre 500. Devenir délégué nécessite 10 000 tokens, tandis que devenir validateur nécessite 10 millions de tokens, ces montants diminueront progressivement avec le temps.

Analyse de l'algorithme Synthesis Puzzle

Le dernier algorithme puzzle d'Aleo s'appelle Synthesis Puzzle, dont le cœur consiste à générer un EpochProgram fixe pour chaque epoch. En construisant un circuit de preuve R1CS pour l'entrée et l'EpochProgram, un R1CS assignment ( correspondant, c'est-à-dire un witness ), est généré et utilisé comme nœud feuille de l'arbre Merkle. Après avoir calculé tous les nœuds feuilles, la racine Merkle est générée et convertie en proof_target de la solution.

Le processus détaillé de Synthesis Puzzle est le suivant :

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

2. Dans chaque epoch, tous les prover calculent le même EpochProgram, qui est dérivé d'un échantillonnage à partir de l'ensemble d'instructions à l'aide du nombre aléatoire généré par le epoch_hash actuel.

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

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

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

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

7. Si les conditions sont remplies, soumettez l'adresse de récompense, l'epoch_hash et le counter nécessaires à la construction des entrées comme solution et diffusez.

8. Les entrées de l'EpochProgram peuvent être mises à jour par l'itération du compteur dans le même epoch, permettant plusieurs calculs de solution.

Cette mise à jour transforme le puzzle de la génération de preuve en génération de témoin. La logique de calcul des solutions reste cohérente au sein de chaque époque, mais les différences de logique de calcul entre les époques sont considérables. Le nouvel algorithme abandonne les calculs MSM et NTT précédents, ce qui apporte de nouveaux défis pour l'optimisation GPU. Comme le processus de génération de témoins implique l'exécution de programmes variant selon les époques, certaines instructions présentent des dépendances d'exécution séquentielle, rendant la parallélisation particulièrement difficile.