با جزئیات نحوه عملکرد Aleo آشنا شوید

• Aleo - پلتفرم بلاک چین لایه 1 مبتنی بر فناوری Zero-Knowledge Proofs
• Aleo چگونه کار می کند
• محیط کامپیوتر: zkCloud
• زبان برنامه نویسی: Leo
• الگوریتم اجماع: AleoBFT
• پایان یافتن

Aleo یک بلاک چین لایه 1 است که با استفاده از فناوری Zero-Knowledge Proofs به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا برنامه های خصوصی را در بالای این شبکه بسازند. توسعه دهندگان بلاک چین ها را با استفاده از اثبات های دانش صفر به عنوان موج سوم می بینند. ابتدا بیت کوین بود، سپس اتریوم و اکنون آلئو وجود دارد.  

در مقاله قبلی مروری بر پروژه Aleo داشتیم ، در این مقاله با هم به تفصیل نحوه عملکرد Aleo را یاد خواهیم گرفت.

Aleo – پلتفرم بلاک چین لایه 1 مبتنی بر فناوری Zero-Knowledge Proofs

همانطور که همه ما می دانیم، Aleo یک بلاک چین عمومی حریم خصوصی است که از فناوری Zero-Knowledge Proofs استفاده می کند - این یک نوع پروتکل رمزنگاری است که به یک طرف (Provenor) اجازه می دهد تا به طرف دیگر (Verifier) ​​ثابت کند که قطعه خاصی از آن را می داند. اطلاعات بدون افشای هیچ گونه اطلاعاتی در مورد محتوای واقعی آن اطلاعات. 

ZKP راهی است برای اثبات اینکه شما چیزی را می‌دانید، مالک چیزی هستید یا کاری را انجام داده‌اید بدون اینکه اطلاعاتی در مورد آن افشا کنید. از آنجایی که مردم توسط بقایای بحران نقدینگی مبادلات FTX غرق می شوند، Zero-Knowledge Proofs نقطه روشنی است. این ابزار مفیدی است که به طور خاص برای کمک به جلوگیری از تقلبی که FTX ایجاد می کند طراحی شده است. 

به طور خاص برای بلاک چین ها، ZKP دو کاربرد مفید دارد: مقیاس پذیری و حفظ حریم خصوصی.

در مجموع، ZKP به بلاک چین‌ها اجازه می‌دهد تا به عملکرد خدمات متمرکز نزدیک شوند و از قابلیت‌های امنیتی و حریم خصوصی خود فراتر روند، در حالی که مزایای تمرکززدایی را حفظ می‌کنند.

Aleo در ابتدا به عنوان یک L2 در اتریوم در نظر گرفته شد، اما ZKP در اتریوم بزرگتر است - آنها باید از کل وضعیت برنامه استفاده کنند، و اتریوم از SNARK پسندهای اولیه (توابع هش و منحنی های بیضوی) پشتیبانی نمی کند. بنابراین تیم Aleo طرح را بازنویسی کرد. و تصمیم گرفتند L1 خود را بسازند تا ZKP ارزان تر ارائه کنند. 

Aleo رادیکال ترین رویکرد را برای ساختن یک بلاک چین مبتنی بر ZKP از ابتدا در پیش گرفته است. به جای ساخت یک زنجیره سازگار با EVM تا توسعه دهندگان بتوانند با استفاده از زبان برنامه نویسی آشنا Solidity اپلیکیشن بسازند، ماشین مجازی خود، snarkVM و زبان برنامه نویسی Leo را ایجاد کرد. به جای تکیه بر مکانیسم‌های اجماع موجود مانند Proof of Work (PoW) یا Proof of Stake (PoS)، از ترکیبی از این دو استفاده می‌کند، با یک ترفند مفید در PoW به نام Proof of Succinct Work. در نتیجه، ZKP ها در Aleo بسیار ارزان تر از Ethereum هستند.

Aleo یک پلتفرم غیرمتمرکز است که از زنجیره بلوکی خود برای تأیید و ذخیره مدارک، که تراکنش‌های Zexe کارآمد هستند، استفاده می‌کند. از یک معماری شبیه بیت کوین با یک دفتر کل و یک رکورد یا مدل UTXO (خروجی تراکنش استفاده نشده) استفاده می کند، که در آن ورودی آدرسی را که دارایی از آنجا آمده است و خروجی آدرسی را مشخص می کند که فقط محتوا به آن ارسال می شود. ، با مقداری که نشان دهنده مقدار دارایی های ارسال شده است. الگوریتم اجماع Aleo همان Proof of Work است، با چند تفاوت کلیدی. اینجا عمدتاً جایی است که مقایسه ها به پایان می رسد و مجموعه ای از محتوای جدید ایجاد شده توسط Aleo ظاهر می شود. 

Aleo چگونه کار می کند

نحوه عملکرد Aleo حول سه بخش اصلی می چرخد:

• محیط محاسباتی و بلاک چین: zkCloud
• زبان برنامه نویسی: Leo
• الگوریتم اجماع: AleoBFT

محیط کامپیوتر: zkCloud

یک بلاک چین قابل برنامه ریزی معمولی، مانند اتریوم، با اجرای برنامه ها بر روی زنجیره ای از ماشین های مجازی که باید توسط هر گره در شبکه اجرا شود، کار می کند. اگر نام "EVM" یا "EVM compatible" را شنیده اید، این ماشین مجازی اتریوم است. 

یکی از بزرگترین تمایزهای Aleo این است که zkCloud آن را به دو بخش تقسیم می‌کند: snarkVM یک ماشین مجازی است که برنامه‌ها را خارج از زنجیره اجرا می‌کند و تراکنش‌های محافظت شده را به بلاک چین Aleo، snarkOS ارسال می‌کند. در اصطلاح رمزنگاری، اجرا (snarkVM) را از حالت (snarkOS) جدا می کند.

تفاوت مهمی بین Zexe و Aleo وجود دارد این است که Zexe هم حریم خصوصی داده ها و هم حریم خصوصی عملکردی را مجاز می کند، در حالی که Aleo دارای حریم خصوصی داده است اما حریم خصوصی کاربردی ندارد. 

در Aleo نمی توانید ورودی و خروجی برنامه یا فرستنده و گیرنده اعتبار را ببینید، اما می توانید ببینید که با کدام برنامه تعامل داشته است. در حالی که تیم Aleo از همان ابتدا راهی برای اطمینان از حریم خصوصی کاربردی ابداع کرد، تیم احساس کرد که تمرکز بر حریم خصوصی داده ها به منظور حذف حریم خصوصی عملکردی که عملکرد را بهبود می بخشد و در عین حال از ابزارهایی برای محافظت از توسعه دهندگان سود می برد، معامله مناسبی برای Aleo است. حریم خصوصی.  

الکس در پست وبلاگ خود رابطه بین snarkVM و snarkOS را به "اشیاء سایه" تشبیه کرد: وقتی سایه را می بینید، می دانید که چیزی سایه را ایجاد کرده است، اما بسیار دشوار است که جزئیات را بفهمید یا مشخص کنید که چیست. 

برنامه هایی که خارج از زنجیره در snarkVM اجرا می شوند می توانند برای هر مدت زمان اجرا شوند. اگر بخواهید، می‌توانید برنامه‌ای را اجرا کنید که از پی تا تریلیون‌ها رقم را در طول چندین ماه محاسبه می‌کند تا زمانی که در نهایت یک تراکنش محافظت‌شده به snarkOS ارسال شود. 

علاوه بر این، این معماری چند مزیت کلیدی دیگر را ارائه می دهد: 

• حریم خصوصی : از آنجایی که فقط اثبات آنلاین است، هر کسی که کامپیوتر کوانتومی نداشته باشد قادر به مشاهده جزئیات تراکنش نخواهد بود. 
• توان عملیاتی بالاتر : گره ها به جای اجرای برنامه ها، فقط اثبات ها را تأیید می کنند. 
• امنیت حفظ می‌شود : ZKP از نظر رمزنگاری تضمین می‌کند که برنامه به درستی اجرا می‌شود، و مفروضات قابلیت اطمینان موجود را با ضمانت‌های اقتصادی رمزنگاری سایر L1 و L2 حذف می‌کند. 

این معماری به Aleo اجازه می دهد تا به شکستن سه گانه غیرممکن مقیاس پذیری نزدیک شود - به Aleo اجازه می دهد غیرمتمرکز، مقیاس پذیر و ایمن باشد - با حفظ حریم خصوصی اضافه برای داشتن بهترین راه حل.

زبان برنامه نویسی: Leo

هدف Aleo این است که توسعه دهندگان وب معمولی قادر به نوشتن برنامه های خصوصی بدون نیاز به فکر کردن به رمزنگاری سطح پایین باشند. محبوب‌ترین زبان‌ها در کدنویسی، Solidity و Rust، برای ZKP کاملاً کار نمی‌کنند و این زبان‌های خاص فناوری همگی مبتنی بر ریاضی هستند. برای استفاده از آنها، تیم Aleo توضیح می دهد که "شما باید ریاضیات پیشرفته زیادی بدانید."

برای ساخت یک ZKP، به یک سیستم اثبات (در مورد Aleo، SNARK و به طور خاص MARLIN SNARK) و یک مدار ZK نیاز دارید. همانطور که مدارهای کامپیوتر شما دارای گیت های NAND هستند که 0 و 1 را به عنوان ورودی و خروجی می گیرند، مدارهای ZK از گیت های جمع و ضرب استفاده می کنند که اعداد "0 تا p" را به عنوان ورودی و خروجی می گیرند. ایجاد یک مدار ZK به معنای قرار دادن تمام آن گیت ها به صورت دستی است.

Aleo چشم انداز زبان های دامنه خاص (DSL) را بررسی کرد و به ZoKrates برخورد کرد. Aleo سینتکس را تغییر داد و آن را توسعه داد تا زبان برنامه نویسی خود را به نام Leo ایجاد کند.

Leo طوری ساخته شده است که بیشتر شبیه جاوا اسکریپت، محبوب ترین زبان برنامه نویسی جهان باشد تا اسمبلی. اگر ZKP به تار و پود اینترنت نفوذ کند، برای توسعه دهندگانی که با ZK آشنایی ندارند، بسیار آسان می شود تا ZKP را به کار گیرند.

اساساً، این زبان بسیار پیچیده است، برنامه نویسی مدار و سایر مفاهیم سطح پایین را انتزاع می کند. بنابراین، ساخت برنامه های خصوصی برای توسعه دهندگان آسان تر است.

کد را مطابق شکل زیر دریافت می کند:

Aleo کد را می گیرد و مدرکی ارائه می دهد که شما محاسبات خود را به درستی انجام داده اید، این اثبات را می توان از snarkVM به snarkOS برای تأیید توسط گره ها ارسال کرد. 

علاوه بر این زبان، Aleo همچنین طیف وسیعی از ابزارهای دیگر را توسعه می دهد تا کار را برای توسعه دهندگان آسان تر کند، از جمله یک چارچوب آزمایشی و یک مدیر بسته. آنها همه را در Aleo Studio - اولین IDE (محیط توسعه‌دهنده یکپارچه) برای Zero-Knowledge Proofs جمع می‌کنند.  

الگوریتم اجماع: AleoBFT

AleoBFT Proof of Stake (PoS) و یک نوع Proof of Work (PoW) را ترکیب می کند - که به طور خاص به نام Proof of Succinct Work (که خود زیر مجموعه ای از Proof of Necessary Work) نامیده می شود.  

در پست دیگری به جزئیات این بخش خواهیم پرداخت. اساسا AleoBFT برای انجام سه کار طراحی شده است: ایمن کردن پروتکل، اطمینان از وجود اعتباردهنده های با تجربه کافی برای پاسخگویی به نیازهای برنامه zkSNARK، انگیزه بیشتر، اثبات کارآمدی و ارزان بودن. 

پایان یافتن

در بالا نحوه کار Aleo - یک پروژه بلاک چین لایه 1 با استفاده از ZKP است. در بین بلاک چین های عمومی، استخراج ZKP می تواند توسط هر L2 از زنجیره ZK پذیرفته شود، اما L1 در حال حاضر تنها توسط Aleo مجاز است. در مقابل، Aleo به محاسبات موازی نیاز ندارد، بنابراین ماینرهای GPU بیکار را می توان به طور یکپارچه متصل کرد. در مقاله بعدی، ما به کاوش عمیق تر در AleoBFT ادامه خواهیم داد.