Aleo: Dẫn dắt kỷ nguyên mới của tính toán riêng tư trong Web3

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

Tổng quan dự án

Cốt lõi của Aleo là công nghệ bằng chứng không kiến thức ( ZKPs ), cho phép thực hiện giao dịch và hợp đồng thông minh mà vẫn bảo vệ quyền riêng tư. Chi tiết giao dịch của người dùng mặc định được ẩn đi, trong khi vẫn cho phép tiết lộ chọn lọc khi cần thiết, rất phù hợp cho sự phát triển của các ứng dụng DeFi.

Các thành phần chính bao gồm:

1. Ngôn ngữ biên dịch Leo: được sửa đổi dựa trên Rust, chuyên dùng để phát triển ứng dụng zero-knowledge (ZKApps), giảm thiểu yêu cầu kiến thức về 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 trên chuỗi, nâng cao hiệu quả. snarkOS đảm bảo an toàn cho dữ liệu và tính toán, đồng thời hỗ trợ thực hiện tính 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 trực tiếp triển khai ứng dụng trong sổ đăng ký chương trình của Aleo, giảm thiểu rủi ro trên nền tảng.

Khả năng mở rộng

Aleo áp dụng phương pháp xử lý off-chain, giao dịch đầu tiên được tính toán bằng chứng trên thiết bị của người dùng, sau đó chỉ tải lên blockchain kết quả xác minh. Cách này đã cải thiện đáng kể tốc độ xử lý giao dịch và khả năng mở rộng của hệ thống, tránh được vấn đề tắc nghẽn mạng và 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 chứng nhân. AleoBFT nâng cao mức độ phi tập trung của mạng lưới, tăng cường hiệu suất và bảo mật.

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

2. Bảo đảm phi tập trung: Bằng cách tách biệt việc sản xuất khối và tạo ra coinbase, các xác thực viên chịu trách nhiệm tạo ra các khối, các chứng nhân thực hiện tính toán chứng minh, ngăn chặn một số ít thực thể độc quyền mạng.

3. Cơ chế khuyến khích: Các validator và người chứng thực chia sẻ phần thưởng khối; khuyến khích người chứng thực trở thành validator bằng cách staking token, 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 hạn chế bởi gas, vì vậy đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng cần chạy lâu 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 mới nhất:

1. ARC-100 đã được thông qua: Đề xuất liên quan đến các biện pháp an toàn như tuân thủ pháp luật, khóa tiền trên mạng và trì hoãn ghi có đã được thông qua, đội ngũ đang thực hiện các điều chỉnh cuối cùng.

2. Chương trình khuyến khích người xác thực: Từ ngày 1 đến 15 tháng 7 sẽ phân phối 1 triệu điểm Aleo như phần thưởng. Tỷ lệ phần trăm điểm được tạo ra bởi nút sẽ quyết định phần thưởng của nó, mỗi người xác thực ít nhất cần kiếm được 100 token để nhận phần thưởng.

3. Cung cấp token: Số lượng cung cấp ban đầu là 1,5 tỷ token, số lượng cung cấp lưu thông ban đầu khoảng 10%. Những token này chủ yếu đến từ nhiệm vụ Coinbase (7500 triệu ), sẽ được phân phối trong sáu tháng đầu tiên, đồng thời bao gồm phần thưởng cho việc staking, vận hành người xác thực và nút xác thực.

4. Đặt lại Testnet Beta: Đây là lần đặt lại mạng cuối cùng, sau khi hoàn thành sẽ không thêm tính năng mới, mạng sẽ giống như mạng chính.

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, mục tiêu là tăng lên 50 trong năm nay và cuối cùng đạt 500. Để trở thành người ủy quyền cần 10.000 mã thông báo, để trở thành người xác thực cần 10 triệu mã thông báo, những số lượng này sẽ giảm dần theo thời gian.

Phân tích thuật toán Synthesis Puzzle

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

1. Mỗi epoch sẽ cố định tạo ra một chương trình EpochProgram chung.

2. Bằng cách xây dựng mạch chứng R1CS cho đầu vào và EpochProgram, tạo ra R1CS assignment tương ứng ( tức là witness ).

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 sinh ra từ số ngẫu nhiên được lấy mẫu từ tập lệnh của epoch_hash hiện tại.

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

7. Tính toán witness sau đó, chuyển đổi thành chuỗi các nút lá của Merkle tree, xây dựng Merkle tree K-ary 8 nhánh với độ sâu 8.

8. Tính toán merkle root và chuyển đổi thành proof_target, xác định xem có thỏa mãn latest_proof_target của epoch hiện tại hay không.

9. Nếu đủ điều kiện thì nộp giải pháp và phát sóng.

Cập nhật này đã chuyển puzzle từ việc tạo proof sang việc tạo witness, logic tính toán solution trong mỗi epoch là nhất quán, nhưng sự khác biệt về logic tính toán giữa các epoch thì khá lớn. Thuật toán mới đã loại bỏ việc tính toán MSM và NTT trước đây, đồng thời do quá trình tạo witness có sự phụ thuộc tuần tự, việc thực hiện song song gặp nhiều thách thức.

Tổng thể, Aleo thông qua thuật toán đổi mới này, đã củng cố vị thế dẫn đầu của mình trong lĩnh vực tính toán riêng tư Web3, đặt nền tảng vững chắc cho sự phát triển trong tương lai.