Wissenswertes über AleoBFT – den Konsensalgorithmus, der Aleo macht

• Überblick
• Wissenswertes über AleoBFT – die neue Hybridarchitektur für Konsens
• AleoBFT garantiert sofortige Endgültigkeit für jeden Block
• AleoBFT stellt sicher, dass das Netzwerk vollständig dezentralisiert bleibt
• AleoBFT bietet Prüfern einen Anreiz, die Beweisbarkeit des Aleo-Ökosystems im Laufe der Zeit zu skalieren
• AleoBFT. Kernstruktur
• Epilog

Zum Abschluss des Jahres 2022 hat eine typische öffentliche Blockchain zum Schutz der Privatsphäre unter Verwendung der Zero-Knowledge-Proofs- Technologie von Aleo großen Erfolg erzielt, als 200 Millionen US-Dollar eingesammelt wurden – einer der Fundraising-Deals. Darüber hinaus hat Aleo auch seine Strategie zur Benutzeransprache intensiviert, indem es eine Reihe von incentivierten Tesnet-Produkten auf den Markt brachte Programme und das Erzielen von mehr als 1 Milliarde Proofs pro Sekunde, 50.000 Mal mehr als im Jahr 2021. 

Für einen besseren Überblick darüber, was Aleo im Jahr 2022 erreicht hat, können Leser auch den Artikel „Rückblick auf Aleos 2022“ auf TraderH4.com lesen. Im Rahmen dieses Artikels wird TraderH4 tiefer auf den Konsensalgorithmus eingehen, der Aleo von anderen Layer-1-Projekten im gleichen Segment unterscheidet.

Überblick

Aleo ist erfolgreicher, da immer mehr Unternehmen zkSNARK in ihren Anwendungen verwenden. Da das Proofen schwierig ist, ermöglicht das Design von Aleo Anwendungen, das Proofing an „Proof-Dienste“ von Drittanbietern auszulagern, die spezielle Hardware und Software für die Berechnungen verwenden. zkSNARK ist schneller, billiger und effizienter, als es ein App-Entwickler auf einigen Basis-CPUs tun kann . 

Einer der größten limitierenden Faktoren für die Zukunft, selbst für Proof-of-Services, ist, dass „die Erstellung eines wissensfreien Nachweises der korrekten Anwendungsausführung teuer sein kann.“ Viel mehr als nur die direkte Ausführung der Anwendung. Dies beweist, dass zkSNARK noch nicht die beste Technologie ist.

Damit Zero-Knowledge-Proofs alltäglich werden und Aleo erfolgreich ist, müssen zkSNARK-Proofing-Hardware, -Software und -Wissen verbreitet werden. Und Aleo hat seinen Konsensmechanismus entworfen und den ZPrize-Wettbewerb gesponsert, um dies zu beweisen. 

Traditionelles PoW-Mining ist wie Bitcoin relativ einfach und die Hardware ist standardisiert. Miner nutzen SHA-256-Funktionen auf ASICs und versuchen, sich neben günstigen Energiequellen zu positionieren, um Gewinne zu maximieren. Es gibt nicht viele kreative Möglichkeiten, sich einen Vorsprung zu verschaffen. 

Auf Aleo erfordert die Prüfung ein tieferes Verständnis von zkSNARK, einem umfangreicheren Designraum mit mehr Möglichkeiten für Prüfer, enorme Vorteile zu erzielen. 

Aleo unterscheidet sich von Bitcoin dadurch, dass es mehr gültige Lösungen pro Block akzeptiert und somit Belohnungen an mehr Prüfer verteilt, anstatt einem „Gewinner oder Verlierer“-Rahmen zu folgen. Wenn die Existenz eines Prüfers alle anderen überwältigt, führt dies zu einer geringeren Beteiligung und Dezentralisierung der Prüfer, wodurch die Kosten höher bleiben. 

Also hat Aleo zwei Dinge getan, um sein Proof-of-Work-Add-on zkSNARK zu kommerzialisieren: AleoBFT und ZPrize. In diesem Abschnitt werden wir uns mit AleoBFT befassen. 

Alles, was Sie über AleoBFT wissen müssen – die neue Hybridarchitektur für Konsens

AleoBFT kombiniert Proof of Stake (PoS) und eine spezielle Art von Proof of Work (PoW), den Proof of Succinct Work (der selbst eine Teilmenge des Proof of Necessary Work ist).  

AleoBFT soll drei Dinge tun: das Protokoll sichern, sicherstellen, dass es genügend erfahrene Verifizierer gibt, um den zkSNARK-Problemlösungsanforderungen der Anwendung gerecht zu werden, und mehr Menschen dazu ermutigen, sich am Beweis zu beteiligen. Das Netzwerk wird effizienter und kostengünstiger . 

Während Testnet 3 sagte Aleo, dass sie ihr Konsensmodell auf eine Hybridarchitektur für Validatoren umstellen werden, und das ist AleoBFT.

AleoBFT kombiniert die sofortige Endgültigkeit neuer Blöcke von Validatoren mit der Rechenleistung von Validatoren, um die Coinbase-Versorgung in das Netzwerk zu bringen. Das Design von AleoBFT bietet Validatoren einen Anreiz, das Netzwerk durch die Generierung von Blöcken aufrechtzuerhalten, und bietet Proofern einen Anreiz, den Proof-of-Concept auf das Aleo-Ökosystem auszudehnen. Dieser Konsensalgorithmus von AleoBFT hat viele

AleoBFT garantiert sofortige Endgültigkeit für jeden Block

Transaktionen werden bestätigt, nachdem die Validatoren einen Konsens für jeden Block generiert und erzielt haben. Dieser Ansatz löst Gabelungsprobleme für Validatoren und verbessert die Knotenstabilität. Darüber hinaus sorgt dies für ein reibungsloses App-Erlebnis für Entwickler auf Aleo. Und für Benutzer verbessert dies UI/UX, indem schnelle Bestätigungen in Wallets, Browsern, Explorern und Apps ermöglicht werden. Letztendlich erleichtert diese Garantie die Interoperabilität mit anderen Ökosystemen erheblich.

AleoBFT stellt sicher, dass das Netzwerk vollständig dezentralisiert bleibt

Wie Testnet 2 hervorhob, wurde die Blockproduktion stark zentralisiert, nachdem eine Handvoll Proofer spezielle Hardware für wissensfreie Kryptografie entwickelt hatten. Während ZPrize dazu beiträgt, gleiche Wettbewerbsbedingungen zu schaffen, bleibt die Tatsache bestehen, dass einige Unternehmen das Netzwerk dominieren werden, was das Risiko einer Zentralisierung und Zensur für die Benutzer birgt.

Durch den Einsatz von AleoBFT kann Aleo die Rolle der Blockproduktion von der Coinbase-Generierung entkoppeln. Validatoren sind für die Generierung von Blöcken verantwortlich, und Validatoren können nun Beweise im gewünschten Maßstab berechnen. AleoBFT soll Prüfer dazu anregen, Validatoren zu werden, indem mindestens 1 Million Aleo-Credits im Netzwerk eingesetzt werden. Dies stellt sicher, dass Korrektoren ihre Zensurresistenz aufrechterhalten können, indem sie zum Vertreter aller Korrektoren im Konsens werden.

AleoBFT bietet Prüfern einen Anreiz, die Beweisbarkeit des Aleo-Ökosystems im Laufe der Zeit zu skalieren 

Bei AleoBFT rechnen Prüfer ab und generieren einen Proof of Coinbase (PoSW) im Netzwerk im Austausch für einen Anteil der Coinbase-Belohnung in jedem Block. Mit diesem neuen Modell berechnen Proofer nun die Kernunterkomponenten von Zero-Knowledge-Proofs. Nämlich multiskalare Multiplikation (MSM) und schnelle Fourier-Transformation (FFT), und verdienen Sie ihren Prozentsatz an Beweisen aus jeder Blockbelohnung.

Für den Prüfer ermöglicht AleoBFT den Betrieb beliebiger Hardware in jedem Maßstab, um wissensfreie Beweise zu generieren, ohne in jedem Fall um einen „Gewinner-Gewinner“-Effekt zu konkurrieren. Block. Anders als bei Testnet 2 bedeutet dieser Prozess, dass auch Validatoren, die auf virtueller Hardware laufen, teilnehmen und Coinbase-Belohnungen verdienen können. Diese Coinbase-Belohnungen werden zwischen Prüfern und Validatoren geteilt, um Prüfern einen Anreiz zu geben, Validatoren zu werden, wenn sie im Laufe der Zeit Token ansammeln. Wir glauben, dass diese neuen Mechanismen durch die Schaffung von Anreizen für eine breitere Belohnungsverteilung an die Teilnehmer das Aleo-Netzwerk skalieren werden, um einen viel größeren Proof-of-Concept für Aleo-Entwickler und -Benutzer zu erreichen.

AleoBFT. Kernstruktur

Details zum PoS-Teil von AleoBFT werden noch bekannt gegeben, aber das Team hat angekündigt, dass er auf DiemBFT basieren wird. Aleo schrieb, dass Beweissätze in AleoBFT keine Blöcke erzeugen, sondern stattdessen sein könnten:

• Demonstratoren generieren Beweise für einen bestimmten Block und verdienen proportionale Anteile an der Coinbase-Belohnung (eine Teilmenge der gesamten Blockbelohnung), basierend auf der Anzahl der von ihnen eingereichten zielgerichteten Beweise.
• Validatoren spenden Aleo-Credits für das Vorschlagen von Blöcken, die aus solchen Beweisen bestehen, und erhalten einen Anteil der gesamten Blockbelohnung für die Validierung. 
• Der Prüfer prüft, ob die Beweise im Block wahr sind (unabhängig von der Kenntnis des Inhalts des Beweises) und erhält einen Teil der Blockbelohnung. 

Ali Yahya, der auch Kryptographie bei Dan Boneh studiert hat, erklärte mir, warum die Kombination aus Spieltheorie (PoS) und Kryptographie (PoSW) wieder sinnvoll ist. Ali Yahya sagt:

„Um die Einbeziehung der Transaktionen zu vereinbaren, kann man das nicht kryptografisch machen, sondern muss einen spieltheoretischen Ansatz verwenden. Wenn Sie Transaktionen der Reihe nach durchführen möchten, sollten Sie alles andere kryptografisch erledigen.“ Mit anderen Worten: Verwenden Sie Kryptographie, wann immer es möglich ist, und Spieltheorie, wenn dies nicht möglich ist. 

Der Beweisteil von AleoBFT basiert auf Aleos ursprünglichem Konsensalgorithmus Proof of Succinct Work (PoSW). Das Wichtigste, was Sie über PoSW verstehen sollten, insbesondere da Ethereum und neue Ketten aus Umweltschutzgründen auf die Verwendung von Proof of Work verzichten, ist, dass die „Arbeit“ in Proof of Succinct Work im Gegensatz zu SHA wirklich nützlich ist. -256. 

Tatsächlich basiert PoSW auf Proof of Necessary Work, einer Idee, die 2020 von Assimakis Katis (Aleos Mentor von Anfang an) und Joe Bonneau (einem weiteren Boneh-Alumnus) vorgeschlagen wurde und bei der die Erstellung von Abschlussnachweisen ein integraler Bestandteil des verwendeten PoW ist Nakamotos Konsens besteht darin, effiziente Beweise mit Energie zu erstellen, die andernfalls verschwendet würde. Wenn Sie Energie für die Sicherung von Blockchains aufwenden müssen, wenden Sie diese Energie für Beweise auf. Aleo wird es auf zwei Arten tun:

• Direkt: Die Generierung von zkSNARK ist nützlich, um es jedem zu ermöglichen, etwas zu beweisen, ohne irgendwelche Informationen darüber preiszugeben. 
• Indirekt: Durch die Förderung der Entwicklung von zkSNARK hofft Aleo, die Entwicklung besserer Architekturen für Beweise zu beschleunigen. 

Im Zero Knowledge Podcast sagte Howard: „Das Ziel besteht darin, Miner zu ermutigen, Hardwarebeschleunigung für SNARK zu entwickeln, um diese Art von Berechnungen kommerzialisiert und allgegenwärtig zu machen.“ Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, sicherzustellen, dass Bergleute immer etwas zu beweisen haben.

Epilog

Oben finden Sie detaillierte Informationen zum AleoBFT-Konsensalgorithmus, der Aleo von anderen Layer-1-Blockchain-Projekten im gleichen Segment unterscheidet. Um mehr über das Entwicklungspotenzial von Aleo zu erfahren, lesen Sie bitte den Artikel „Aktualisierte Aleos 2023-Roadmap“ auf der Website von TraderH4. 

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