Ontdek de details van hoe Aleo werkt

• Aleo - Layer 1 blockchain-platform gebaseerd op Zero-Knowledge Proofs-technologie
• Hoe Aleo werkt
• Computeromgeving: zkCloud
• Programmeertaal: Leeuw
• Consensus-algoritme: AleoBFT
• Einde

Aleo is een Layer 1-blockchain die Zero-Knowledge Proofs-technologie gebruikt om ontwikkelaars in staat te stellen privé-applicaties bovenop dit netwerk te bouwen. Ontwikkelaars zien blockchains die Zero-Knowledge Proofs gebruiken als de derde golf. Eerst was er Bitcoin, toen was er Ethereum en nu is er Aleo.  

In het vorige artikel hebben we een overzicht gehad van het Aleo-project , in dit artikel zullen we samen in detail leren hoe Aleo werkt.

Aleo – Layer 1 blockchain-platform gebaseerd op Zero-Knowledge Proofs-technologie

Zoals we allemaal weten, is Aleo een typische privacy openbare blockchain die gebruik maakt van Zero-Knowledge Proofs -technologie . Dit is een type cryptografisch protocol waarmee de ene partij (Provenor) aan een andere partij (Verifier) ​​kan bewijzen dat ze een bepaald stukje informatie zonder enige informatie over de daadwerkelijke inhoud van die informatie vrij te geven. 

ZKP is een manier om te bewijzen dat je iets weet, iets bezit of iets hebt gedaan zonder daar informatie over vrij te geven. Terwijl mensen worden overspoeld door de overblijfselen van de liquiditeitscrisis van de FTX-beurs, is Zero-Knowledge Proofs een lichtpuntje. Dit is een handig hulpmiddel, speciaal ontworpen om het soort fraude dat FTX veroorzaakt te helpen voorkomen. 

Specifiek voor blockchains heeft ZKP twee nuttige toepassingen: schaalbaarheid en privacy.

Alles bij elkaar stelt ZKP blockchains in staat om de prestaties van gecentraliseerde services te benaderen en hun beveiligings- en privacymogelijkheden te overtreffen, terwijl de voordelen van decentralisatie behouden blijven.

Aleo was oorspronkelijk bedacht als een L2 op Ethereum, maar ZKP op Ethereum is groter – ze moeten de volledige status van de applicatie gebruiken, en Ethereum ondersteunt geen SNARK-vriendelijke primitieven (hash-functies en elliptische curven). Dus het Aleo-team herschreef het plan en besloten om hun eigen L1 te bouwen om goedkopere ZKP te bieden. 

Aleo kiest voor de meest radicale benadering om vanaf het begin een blockchain op basis van ZKP te bouwen. In plaats van een EVM-compatibele keten te bouwen, zodat ontwikkelaars apps konden bouwen met behulp van de vertrouwde Solidity-programmeertaal, creëerde het zijn eigen virtuele machine, snarkVM, en de Leo-programmeertaal. In plaats van te vertrouwen op bestaande consensusmechanismen zoals Proof of Work (PoW) of Proof of Stake (PoS), gebruikt het een combinatie van beide, met een handige tweak op PoW genaamd Proof of Succinct Work. Als gevolg hiervan zijn ZKP's op Aleo veel goedkoper dan op Ethereum.

Aleo is een gedecentraliseerd platform dat zijn blockchain gebruikt om bewijzen te verifiëren en op te slaan, dit zijn efficiënte Zexe-transacties. Het maakt gebruik van een Bitcoin-achtige architectuur, met een grootboek en een record, of een UTXO-model (unused transaction output), waarbij de invoer het adres specificeert waar het activum vandaan kwam en de uitvoer het adres specificeert waarnaar de inhoud alleen wordt verzonden , met een waarde die het bedrag van de verzonden activa weergeeft. Het consensusalgoritme van Aleo is hetzelfde als Proof of Work, met enkele belangrijke verschillen. Dat is grotendeels waar de vergelijkingen eindigen en waar een groot aantal nieuwe inhoud gemaakt door Aleo naar voren komt. 

Hoe Aleo werkt

Hoe Aleo werkt, draait om drie hoofdonderdelen:

• Computeromgeving en Blockchain: zkCloud
• Programmeertaal: Leeuw
• Consensus-algoritme: AleoBFT

Computeromgeving: zkCloud

Een typische programmeerbare blockchain, zoals Ethereum, werkt door programma's uit te voeren op een keten van virtuele machines die door elk knooppunt in het netwerk moeten worden uitgevoerd. Als je hebt gehoord van "EVM" of "EVM-compatibel", dat is de virtuele machine van Ethereum. 

Een van Aleo's grootste onderscheidende factoren is dat zkCloud het in twee delen splitst: snarkVM is een virtuele machine die applicaties off-chain uitvoert en beveiligde transacties naar de Aleo-blockchain, snarkOS, stuurt. In cryptografische termen scheidt het de uitvoering (snarkVM) van de status (snarkOS).

Er is een belangrijk verschil tussen Zexe en Aleo dat Zexe zowel gegevensprivacy als functionele privacy toestaat, terwijl Aleo gegevensprivacy heeft maar geen functionele privacy. 

Op Aleo kunt u de invoer en uitvoer van het programma of de afzender en ontvanger van het tegoed niet zien, maar u kunt wel zien met welk programma interactie is geweest. Terwijl het Aleo-team een ​​manier bedacht om vanaf het begin functionele privacy te waarborgen, was het team van mening dat de focus op gegevensprivacy de juiste afweging was voor Aleo om de privacy te verwijderen. privacy.  

In zijn blogpost vergeleek Alex de relatie tussen snarkVM en snarkOS met "schaduwobjecten: als je een schaduw ziet, weet je dat iets de schaduw veroorzaakte, maar heel moeilijk om de details te achterhalen of vast te stellen wat het is." 

Programma's die off-chain in snarkVM worden uitgevoerd, kunnen gedurende een willekeurige tijdsduur worden uitgevoerd. Als je wilt, kun je een programma uitvoeren dat in de loop van vele maanden van pi tot biljoenen cijfers berekent, zolang er uiteindelijk een beveiligde transactie naar snarkOS wordt verzonden. 

Daarnaast biedt deze architectuur nog enkele belangrijke voordelen: 

• Privacy : Aangezien alleen het bewijs online staat, kan iedereen zonder kwantumcomputer de transactiedetails niet inzien. 
• Hogere doorvoer : knooppunten verifiëren alleen bewijzen in plaats van programma's uit te voeren. 
• Beveiliging wordt gehandhaafd : ZKP garandeert cryptografisch dat het programma correct werkt, waarbij bestaande betrouwbaarheidsaannames worden verwijderd met de crypto-economische garanties van andere L1's en L2. 

Deze architectuur stelt Aleo in staat om de onmogelijke drie-eenheid van schaalbaarheid te doorbreken – het stelt Aleo in staat om gedecentraliseerd, schaalbaar en veilig te zijn – met extra privacy om de beste oplossing te hebben.

Programmeertaal: Leeuw

Het doel van Aleo is dat informele webontwikkelaars privétoepassingen kunnen schrijven zonder na te hoeven denken over low-level cryptografie. De meest populaire programmeertalen, Solidity en Rust, werken niet perfect voor ZKP, en deze technologiespecifieke talen zijn allemaal op wiskunde gebaseerd. Om ze te gebruiken, legt het Aleo-team uit dat "je veel geavanceerde wiskunde moet kennen."

Om een ​​ZKP te bouwen, heb je een bewijssysteem nodig (in het geval van Aleo SNARK en meer specifiek MARLIN SNARK) en een ZK-circuit. Net zoals de circuits in uw computer NAND-poorten hebben die 0-en en 1-en als invoer en uitvoer hebben, gebruiken ZK-circuits optel- en vermenigvuldigingspoorten die de getallen "0 tot p" als invoer en uitvoer aannemen. Een ZK-circuit maken betekent al die poorten handmatig samenvoegen.

Aleo onderzocht het landschap van domeinspecifieke talen (DSL's) en kwam ZoKrates tegen. Aleo veranderde de syntaxis en ontwikkelde deze om zijn eigen programmeertaal genaamd Leo te creëren.

Leo is gebouwd om er meer uit te zien en aan te voelen als JavaScript, 's werelds populairste programmeertaal, dan als Assembly. Als ZKP het internet binnendringt, wordt het extreem gemakkelijk voor ontwikkelaars die niet bekend zijn met ZK om ZKP op te nemen.

Kortom, de taal is erg complex, waarbij circuitprogrammering en andere concepten op laag niveau worden geabstraheerd. Daarom is het voor ontwikkelaars gemakkelijker om privé-applicaties te bouwen.

Het ontvangt de code zoals hieronder weergegeven:

Aleo neemt de code en presenteert het bewijs dat u uw berekening correct hebt uitgevoerd. Dit bewijs kan van snarkVM naar snarkOS worden verzonden voor verificatie door knooppunten. 

Naast deze taal ontwikkelt Aleo ook een reeks andere tools om het ontwikkelaars gemakkelijker te maken, waaronder een testframework en een pakketbeheerder. Ze verpakken het allemaal in Aleo Studio – de eerste IDE (geïntegreerde ontwikkelomgeving) voor Zero-Knowledge Proofs.”  

Consensus-algoritme: AleoBFT

AleoBFT combineert Proof of Stake (PoS) en een soort Proof of Work (PoW) - met name Proof of Succinct Work genoemd (wat zelf een subset is van Proof of Necessary Work).  

We zullen in een ander bericht op de details van dit gedeelte ingaan. In wezen is AleoBFT ontworpen om drie dingen te doen: het protocol beveiligen, ervoor zorgen dat er voldoende ervaren validators zijn om aan de zkSNARK-behoeften van de toepassing te voldoen, meer stimulans, efficiënt en goedkoop blijken dan. 

Einde

Hierboven ziet u hoe Aleo werkt: een Layer 1 blockchain-project met ZKP. Van de openbare blockchains kan ZKP-mining worden geaccepteerd door elke L2 van de ZK-keten, maar L1 is momenteel alleen toegestaan ​​door Aleo. Aleo vereist daarentegen geen parallelle berekening, dus inactieve GPU-mijnwerkers kunnen naadloos worden gekoppeld. In het volgende artikel gaan we dieper in op AleoBFT.