Scopri i dettagli di come funziona Aleo

• Aleo - Piattaforma blockchain di livello 1 basata sulla tecnologia Zero-Knowledge Proofs
• Come funziona Aleo
• Ambiente informatico: zkCloud
• Linguaggio di programmazione: Leo
• Algoritmo di consenso: AleoBFT
• Finale

Aleo è una blockchain di livello 1 che utilizza la tecnologia Zero-Knowledge Proofs per consentire agli sviluppatori di creare applicazioni private su questa rete. Gli sviluppatori vedono le blockchain che utilizzano Zero-Knowledge Proof come la terza ondata. Prima c'era Bitcoin, poi c'era Ethereum e ora c'è Aleo.  

Nell'articolo precedente abbiamo avuto una panoramica del progetto Aleo , in questo articolo impareremo insieme nel dettaglio come funziona Aleo.

Aleo – Piattaforma blockchain di livello 1 basata sulla tecnologia Zero-Knowledge Proofs

Come tutti sappiamo, Aleo è una tipica blockchain pubblica per la privacy che utilizza la tecnologia Zero-Knowledge Proofs : questo è un tipo di protocollo crittografico che consente a una parte (Provenor) di dimostrare a un'altra parte (Verifier) ​​di conoscere un certo pezzo di informazioni senza rivelare alcuna informazione sul contenuto effettivo di tali informazioni. 

ZKP è un modo per dimostrare che sai qualcosa, possiedi qualcosa o hai fatto qualcosa senza rivelare alcuna informazione al riguardo. Mentre le persone vengono inghiottite dai resti della crisi di liquidità dell'exchange FTX, Zero-Knowledge Proofs è un punto luminoso. Questo è uno strumento utile, specificamente progettato per aiutare a evitare il tipo di frode causata da FTX. 

Per le blockchain in particolare, ZKP ha due usi utili: scalabilità e privacy.

Nel loro insieme, ZKP consente alle blockchain di avvicinarsi alle prestazioni dei servizi centralizzati e superare le loro capacità di sicurezza e privacy, pur mantenendo i vantaggi del decentramento.

Aleo è stato originariamente concepito come L2 su Ethereum, ma ZKP su Ethereum è più grande: devono utilizzare l'intero stato dell'applicazione ed Ethereum non supporta le primitive compatibili con SNARK (funzioni hash e curve ellittiche. Quindi il team di Aleo ha riscritto il piano e ha deciso di costruire il proprio L1 per fornire ZKP più economico. 

Aleo sta adottando l'approccio più radicale per costruire una blockchain basata su ZKP da zero. Invece di creare una catena compatibile con EVM in modo che gli sviluppatori potessero creare app utilizzando il familiare linguaggio di programmazione Solidity, ha creato la propria macchina virtuale, snarkVM e il linguaggio di programmazione Leo. Invece di fare affidamento su meccanismi di consenso esistenti come Proof of Work (PoW) o Proof of Stake (PoS), utilizza una combinazione dei due, con un utile tweak su PoW chiamato Proof of Succinct Work. Di conseguenza, gli ZKP su Aleo sono molto più economici che su Ethereum.

Aleo è una piattaforma decentralizzata che utilizza la sua blockchain per verificare e archiviare prove, che sono transazioni Zexe efficienti. Utilizza un'architettura simile a Bitcoin, con un libro mastro e un record, oppure un modello UTXO (unused transaction output), dove l'input specifica l'indirizzo da cui proviene l'asset e l'output specifica l'indirizzo solo a cui viene inviato il contenuto , con un valore che rappresenta l'ammontare dei beni inviati. L'algoritmo di consenso di Aleo è lo stesso di Proof of Work, con alcune differenze fondamentali. È in gran parte dove finiscono i confronti e dove emerge una serie di nuovi contenuti creati da Aleo. 

Come funziona Aleo

Il funzionamento di Aleo ruoterà intorno a tre parti principali:

• Ambiente informatico e Blockchain: zkCloud
• Linguaggio di programmazione: Leo
• Algoritmo di consenso: AleoBFT

Ambiente informatico: zkCloud

Una tipica blockchain programmabile, come Ethereum, funziona eseguendo programmi su una catena di macchine virtuali che devono essere eseguite da ogni nodo della rete. Se hai sentito parlare di "EVM" o "EVM compatibile", questa è la macchina virtuale di Ethereum. 

Uno dei maggiori fattori di differenziazione di Aleo è che zkCloud lo divide in due parti: snarkVM è una macchina virtuale che esegue applicazioni off-chain e invia transazioni protette alla blockchain di Aleo, snarkOS. In termini crittografici, separa l'esecuzione (snarkVM) dallo stato (snarkOS).

C'è una differenza importante tra Zexe e Aleo è che Zexe consente sia la privacy dei dati che la privacy funzionale, mentre Aleo ha la privacy dei dati ma non la privacy funzionale. 

Su Aleo non puoi vedere l'input e l'output del programma o il mittente e il destinatario del credito, ma puoi vedere con quale programma si è interagito. Sebbene il team di Aleo abbia escogitato un modo per garantire la privacy funzionale fin dall'inizio, il team ha ritenuto che concentrarsi sulla privacy dei dati fosse il giusto compromesso per Aleo al fine di rimuovere la privacy. intimità.  

Nel suo post sul blog, Alex ha paragonato la relazione tra snarkVM e snarkOS a "oggetti ombra: quando vedi un'ombra, sai che qualcosa ha creato l'ombra, ma è molto difficile capire i dettagli o individuare di cosa si tratta". 

I programmi in esecuzione off-chain in snarkVM possono essere eseguiti per qualsiasi periodo di tempo. Se lo desideri, puoi eseguire un programma che calcola da pi a trilioni di cifre nel corso di molti mesi, purché alla fine venga inviata a snarkOS una transazione protetta. 

Inoltre, questa architettura offre alcuni altri vantaggi chiave: 

• Privacy : poiché solo la prova è online, chiunque non disponga di un computer quantistico non sarà in grado di visualizzare i dettagli della transazione. 
• Throughput più elevato : i nodi verificano solo le prove invece di eseguire programmi. 
• La sicurezza è mantenuta : ZKP garantisce crittograficamente che il programma funzioni correttamente, rimuovendo le ipotesi di affidabilità esistenti con le garanzie crittoeconomiche di altri L1 e L2. 

Questa architettura consente ad Aleo di avvicinarsi alla rottura dell'impossibile trinità della scalabilità - consente ad Aleo di essere decentralizzata, scalabile e sicura - con una maggiore privacy per avere la soluzione migliore.

Linguaggio di programmazione: Leo

L'obiettivo di Aleo è che gli sviluppatori Web occasionali siano in grado di scrivere applicazioni private senza dover pensare alla crittografia di basso livello. I linguaggi più popolari nella codifica, Solidity e Rust, non funzionano perfettamente per ZKP e questi linguaggi specifici della tecnologia sono tutti basati sulla matematica. Per usarli, il team di Aleo spiega che "è necessario conoscere molta matematica avanzata".

Per costruire uno ZKP, è necessario un sistema di prova (nel caso di Aleo, SNARK e più specificamente MARLIN SNARK) e un circuito ZK. Proprio come i circuiti nel tuo computer hanno porte NAND che accettano 0 e 1 come ingressi e uscite, i circuiti ZK usano porte di addizione e moltiplicazione che prendono i numeri da "0 a p" come ingressi e uscite. Creare un circuito ZK significa mettere insieme tutti quei cancelli manualmente.

Aleo ha esaminato il panorama dei linguaggi specifici del dominio (DSL) e si è imbattuto in ZoKrates. Aleo ha cambiato la sintassi e l'ha sviluppata per creare il proprio linguaggio di programmazione chiamato Leo.

Leo è costruito per assomigliare più a JavaScript, il linguaggio di programmazione più popolare al mondo, che ad Assembly. Se ZKP penetra nel tessuto di Internet, diventa estremamente facile per gli sviluppatori che non hanno familiarità con ZK incorporare ZKP.

Fondamentalmente, il linguaggio è molto complesso, astraendo la programmazione dei circuiti e altri concetti di basso livello. Pertanto, è più facile per gli sviluppatori creare applicazioni private.

Riceve il codice come mostrato di seguito:

Aleo prende il codice e presenta la prova che hai eseguito correttamente il tuo calcolo, questa prova può essere inviata da snarkVM a snarkOS per la verifica da parte dei nodi. 

Oltre a questo linguaggio, Aleo sviluppa anche una gamma di altri strumenti per facilitare gli sviluppatori, tra cui un framework di test e un gestore di pacchetti. Hanno racchiuso tutto in Aleo Studio, il primo IDE (ambiente di sviluppo integrato) per Zero-Knowledge Proofs.”  

Algoritmo di consenso: AleoBFT

AleoBFT combina Proof of Stake (PoS) e un tipo di Proof of Work (PoW) - specificamente chiamato Proof of Succinct Work (che a sua volta è un sottoinsieme di Proof of Necessary Work).  

Entreremo nei dettagli di questa sezione in un altro post. Fondamentalmente AleoBFT è progettato per fare tre cose: proteggere il protocollo, assicurarsi che ci siano abbastanza validatori esperti per soddisfare le esigenze di zkSNARK dell'applicazione, più incentivi, dimostrarsi efficienti ed economici. 

Finale

Sopra è come funziona Aleo: un progetto blockchain di livello 1 che utilizza ZKP. Tra le blockchain pubbliche, il mining di ZKP può essere accettato da qualsiasi L2 della catena ZK, ma L1 è attualmente consentito solo da Aleo. Al contrario, Aleo non richiede il calcolo parallelo, quindi i minatori GPU inattivi possono essere ancorati senza problemi. Nel seguente articolo, continueremo ad approfondire AleoBFT.