Pelajari detail cara kerja Aleo

• Aleo - Platform blockchain Layer 1 berdasarkan teknologi Zero-Knowledge Proofs
• Bagaimana Aleo .Bekerja
• Lingkungan komputer: zkCloud
• Bahasa pemrograman: Leo
• Algoritma Konsensus: AleoBFT
• Akhir

Aleo adalah blockchain Layer 1 yang menggunakan teknologi Zero-Knowledge Proofs untuk memungkinkan pengembang membangun aplikasi pribadi di atas jaringan ini. Pengembang melihat blockchain menggunakan Zero-Knowledge Proofs sebagai gelombang ketiga. Pertama ada Bitcoin, lalu ada Ethereum dan sekarang ada Aleo.  

Pada artikel sebelumnya kita telah melihat gambaran umum tentang proyek Aleo , pada artikel ini kita akan belajar bersama secara detail bagaimana Aleo bekerja.

Aleo – Platform blockchain Layer 1 berdasarkan teknologi Zero-Knowledge Proofs

Seperti yang kita semua tahu, Aleo adalah blockchain publik privasi tipikal yang menggunakan teknologi Zero-Knowledge Proofs – ini adalah jenis protokol kriptografi yang memungkinkan satu pihak (Provenor) untuk membuktikan kepada pihak lain (Verifier) ​​bahwa mereka mengetahui bagian tertentu dari informasi tanpa mengungkapkan informasi apapun tentang isi sebenarnya dari informasi tersebut. 

ZKP adalah cara untuk membuktikan bahwa Anda mengetahui sesuatu, memiliki sesuatu, atau telah melakukan sesuatu tanpa mengungkapkan informasi apa pun tentangnya. Karena orang-orang ditelan oleh sisa-sisa krisis likuiditas pertukaran FTX, Bukti Tanpa Pengetahuan adalah titik terang. Ini adalah alat yang berguna, dirancang khusus untuk membantu menghindari jenis penipuan yang disebabkan oleh FTX. 

Khusus untuk blockchain, ZKP memiliki dua kegunaan yang bermanfaat: skalabilitas dan privasi.

Secara bersama-sama, ZKP memungkinkan blockchain untuk mendekati kinerja layanan terpusat dan melebihi kemampuan keamanan dan privasinya, sambil mempertahankan manfaat desentralisasi.

Aleo awalnya dipahami sebagai L2 di Ethereum, tetapi ZKP di Ethereum lebih besar – mereka harus menggunakan seluruh status aplikasi, dan Ethereum tidak mendukung primitif ramah-SNARK (fungsi hash dan kurva eliptik. Jadi tim Aleo menulis ulang rencana tersebut dan memutuskan untuk membangun L1 mereka sendiri untuk menyediakan ZKP yang lebih murah. 

Aleo mengambil pendekatan paling radikal untuk membangun blockchain berdasarkan ZKP dari bawah ke atas. Alih-alih membangun rantai yang kompatibel dengan EVM sehingga pengembang dapat membuat aplikasi menggunakan bahasa pemrograman Solidity yang sudah dikenal, ia membuat mesin virtualnya sendiri, snarkVM, dan bahasa pemrograman Leo. Alih-alih mengandalkan mekanisme konsensus yang ada seperti Proof of Work (PoW) atau Proof of Stake (PoS), ia menggunakan kombinasi keduanya, dengan tweak berguna pada PoW yang disebut Proof of Succinct Work. Akibatnya, ZKP di Aleo jauh lebih murah daripada di Ethereum.

Aleo adalah platform terdesentralisasi yang menggunakan blockchainnya untuk memverifikasi dan menyimpan bukti, yang merupakan transaksi Zexe yang efisien. Ini menggunakan arsitektur seperti Bitcoin, dengan buku besar dan catatan, atau model UTXO (output transaksi yang tidak digunakan), di mana input menentukan alamat asal aset dan output menentukan alamat hanya ke mana konten dikirim. , dengan nilai yang mewakili jumlah aset yang dikirim. Algoritme konsensus Aleo sama dengan Proof of Work, dengan beberapa perbedaan utama. Di situlah sebagian besar perbandingan berakhir dan di mana sejumlah konten baru yang dibuat oleh Aleo muncul. 

Bagaimana Aleo .Bekerja

Cara kerja Aleo akan berkisar pada tiga bagian utama:

• Lingkungan Komputasi dan Blockchain: zkCloud
• Bahasa pemrograman: Leo
• Algoritma Konsensus: AleoBFT

Lingkungan komputer: zkCloud

Blockchain khas yang dapat diprogram, seperti Ethereum, bekerja dengan mengeksekusi program pada rangkaian mesin virtual yang harus dijalankan oleh setiap node dalam jaringan. Jika Anda pernah mendengar tentang "EVM" atau "kompatibel dengan EVM", itu adalah mesin virtual Ethereum. 

Salah satu pembeda terbesar Aleo adalah zkCloud membaginya menjadi dua bagian: snarkVM adalah mesin virtual yang menjalankan aplikasi off-chain dan mengirimkan transaksi yang dilindungi ke blockchain Aleo, snarkOS. Dalam istilah kriptografi, ini memisahkan eksekusi (snarkVM) dari status (snarkOS).

Ada perbedaan penting antara Zexe dan Aleo adalah bahwa Zexe mengizinkan privasi data dan privasi fungsional, sedangkan Aleo memiliki privasi data tetapi tidak memiliki privasi fungsional. 

Di Aleo, Anda tidak dapat melihat input dan output program atau pengirim dan penerima kredit, tetapi Anda dapat melihat program mana yang telah berinteraksi. Sementara tim Aleo menemukan cara untuk memastikan privasi fungsional sejak awal, tim merasa bahwa berfokus pada privasi data adalah pertukaran yang tepat untuk Aleo demi menghilangkan privasi. pribadi.  

Dalam postingan blognya, Alex menyamakan hubungan antara snarkVM dan snarkOS dengan "objek bayangan: Saat Anda melihat bayangan, Anda tahu bahwa ada sesuatu yang menciptakan bayangan itu, tetapi sangat sulit untuk mengetahui detailnya atau menunjukkan dengan tepat apa itu." 

Program yang berjalan off-chain di snarkVM dapat berjalan untuk waktu yang lama. Jika mau, Anda dapat menjalankan program yang menghitung dari pi hingga triliunan digit selama berbulan-bulan selama akhirnya transaksi yang dilindungi dikirim ke snarkOS. 

Selain itu, arsitektur ini memberikan beberapa manfaat utama: 

• Privasi : Karena hanya buktinya yang online, siapa pun tanpa komputer kuantum tidak akan dapat melihat detail transaksi. 
• Throughput Lebih Tinggi : Node hanya memverifikasi bukti alih-alih menjalankan program. 
• Keamanan dipertahankan : ZKP secara kriptografis menjamin bahwa program berjalan dengan benar, menghilangkan asumsi keandalan yang ada dengan jaminan ekonomi kripto dari L1 dan L2 lainnya. 

Arsitektur ini memungkinkan Aleo untuk hampir memecahkan trinitas skalabilitas yang mustahil – memungkinkan Aleo untuk didesentralisasi, dapat diskalakan, dan aman – dengan privasi tambahan untuk mendapatkan solusi terbaik.

Bahasa pemrograman: Leo

Tujuan Aleo adalah agar pengembang Web biasa dapat menulis aplikasi pribadi tanpa harus memikirkan kriptografi tingkat rendah. Bahasa paling populer dalam pengkodean, Solidity dan Rust, tidak berfungsi dengan sempurna untuk ZKP, dan bahasa khusus teknologi ini semuanya berbasis matematika. Untuk menggunakannya, tim Aleo menjelaskan bahwa "Anda perlu mengetahui banyak matematika tingkat lanjut".

Untuk membangun ZKP, Anda memerlukan sistem pembuktian (dalam kasus Aleo, SNARK dan lebih khusus MARLIN SNARK) dan sirkuit ZK. Sama seperti sirkuit di komputer Anda yang memiliki gerbang NAND yang mengambil 0 dan 1 sebagai input dan output, sirkuit ZK menggunakan gerbang tambah dan gandakan yang mengambil angka "0 ke p" sebagai input dan output. Membuat sirkuit ZK berarti menyatukan semua gerbang itu secara manual.

Aleo mensurvei lanskap bahasa khusus domain (DSL) dan menemukan ZoKrates. Aleo mengubah sintaks dan mengembangkannya untuk membuat bahasa pemrogramannya sendiri yang disebut Leo.

Leo dibuat agar terlihat dan terasa lebih seperti JavaScript, bahasa pemrograman paling populer di dunia, daripada Assembly. Jika ZKP menembus jalinan Internet, menjadi sangat mudah bagi pengembang yang tidak terbiasa dengan ZK untuk memasukkan ZKP.

Pada dasarnya, bahasa ini sangat kompleks, mengabstraksi pemrograman sirkuit dan konsep tingkat rendah lainnya. Oleh karena itu, pengembang lebih mudah membangun aplikasi pribadi.

Ini menerima kode seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Aleo mengambil kode dan memberikan bukti bahwa Anda menjalankan komputasi dengan benar, bukti ini dapat dikirim dari snarkVM ke snarkOS untuk verifikasi oleh node. 

Selain bahasa ini, Aleo juga mengembangkan serangkaian alat lain untuk memudahkan pengembang, termasuk kerangka pengujian dan pengelola paket. Mereka membungkus semuanya di Aleo Studio – IDE pertama (lingkungan pengembang terintegrasi) untuk Zero-Knowledge Proofs.”  

Algoritma Konsensus: AleoBFT

AleoBFT menggabungkan Proof of Stake (PoS) dan sejenis Proof of Work (PoW) – secara khusus disebut Proof of Succinct Work (yang merupakan bagian dari Proof of Necessary Work).  

Kami akan membahas detail bagian ini di pos lain. Pada dasarnya AleoBFT dirancang untuk melakukan tiga hal: mengamankan protokol, memastikan bahwa terdapat cukup validator berpengalaman untuk melayani kebutuhan zkSNARK aplikasi, lebih intensif, terbukti efisien dan murah daripada. 

Akhir

Di atas adalah cara kerja Aleo – proyek blockchain Layer 1 menggunakan ZKP. Di antara blockchain publik, penambangan ZKP dapat diterima oleh L2 mana pun dari rantai ZK, tetapi L1 saat ini hanya diizinkan oleh Aleo. Sebaliknya, Aleo tidak memerlukan komputasi paralel, sehingga penambang GPU yang menganggur dapat dipasang dengan mulus. Pada artikel berikut, kami akan terus menggali AleoBFT lebih dalam.