Poznaj szczegóły działania Aleo

• Aleo - Platforma Blockchain warstwy 1 oparta na technologii Zero-Knowledge Proofs
• Jak działa Aleo
• Środowisko komputerowe: zkCloud
• Język programowania: Lew
• Algorytm konsensusu: AleoBFT
• Kończący się

Aleo to blockchain warstwy 1, który wykorzystuje technologię Zero-Knowledge Proofs, aby umożliwić programistom tworzenie prywatnych aplikacji na tej sieci. Deweloperzy postrzegają łańcuchy bloków wykorzystujące dowody zerowej wiedzy jako trzecią falę. Najpierw był Bitcoin, potem Ethereum, a teraz Aleo.  

W poprzednim artykule omówiliśmy projekt Aleo , w tym razem dowiemy się szczegółowo, jak działa Aleo.

Aleo – Platforma blockchain warstwy 1 oparta na technologii Zero-Knowledge Proofs

Jak wszyscy wiemy, Aleo jest typowym publicznym blockchainem zapewniającym prywatność, wykorzystującym technologię Zero-Knowledge Proofs – jest to rodzaj protokołu kryptograficznego, który pozwala jednej stronie (Provenor) udowodnić drugiej stronie (Verifier), że zna pewien fragment informacji bez ujawniania jakichkolwiek informacji o faktycznej zawartości tych informacji. 

ZKP to sposób na udowodnienie, że coś wiesz, coś posiadasz lub coś zrobiłeś bez ujawniania jakichkolwiek informacji na ten temat. Ponieważ ludzie są pochłonięci pozostałościami kryzysu płynności giełdy FTX, Zero-Knowledge Proofs jest jasnym punktem. Jest to przydatne narzędzie, zaprojektowane specjalnie w celu uniknięcia oszustw powodowanych przez FTX. 

Szczególnie w przypadku łańcuchów blokowych ZKP ma dwa przydatne zastosowania: skalowalność i prywatność.

Podsumowując, ZKP pozwala łańcuchom bloków zbliżyć się do wydajności usług scentralizowanych i przekroczyć ich możliwości w zakresie bezpieczeństwa i prywatności, przy jednoczesnym zachowaniu korzyści płynących z decentralizacji.

Aleo było pierwotnie pomyślane jako L2 na Ethereum, ale ZKP na Ethereum jest większe – muszą wykorzystywać cały stan aplikacji, a Ethereum nie obsługuje prymitywów przyjaznych dla SNARK (funkcje mieszające i krzywe eliptyczne). Zespół Aleo przepisał plan od nowa i postanowili zbudować własną L1, aby zapewnić tańsze ZKP. 

Aleo przyjmuje najbardziej radykalne podejście do budowy blockchaina opartego na ZKP od podstaw. Zamiast budować łańcuch zgodny z EVM, aby programiści mogli tworzyć aplikacje przy użyciu znanego języka programowania Solidity, stworzyli własną maszynę wirtualną, snarkVM i język programowania Leo. Zamiast polegać na istniejących mechanizmach konsensusu, takich jak Proof of Work (PoW) lub Proof of Stake (PoS), wykorzystuje kombinację tych dwóch, z przydatną modyfikacją PoW o nazwie Proof of Succinct Work. W efekcie ZKP na Aleo są znacznie tańsze niż na Ethereum.

Aleo to zdecentralizowana platforma, która wykorzystuje swój blockchain do weryfikacji i przechowywania dowodów, które są wydajnymi transakcjami Zexe. Wykorzystuje architekturę podobną do Bitcoina, z księgą główną i zapisem, lub model UTXO (niewykorzystane dane wyjściowe transakcji), gdzie dane wejściowe określają adres, z którego pochodzi zasób, a dane wyjściowe określają adres. , z wartością reprezentującą ilość wysłanych zasobów. Algorytm konsensusu Aleo jest taki sam jak Proof of Work, z kilkoma kluczowymi różnicami. W dużej mierze na tym kończą się porównania i pojawia się mnóstwo nowych treści tworzonych przez Aleo. 

Jak działa Aleo

Działanie Aleo będzie się obracać wokół trzech głównych części:

• Środowisko obliczeniowe i Blockchain: zkCloud
• Język programowania: Lew
• Algorytm konsensusu: AleoBFT

Środowisko komputerowe: zkCloud

Typowy programowalny łańcuch bloków, taki jak Ethereum, działa poprzez wykonywanie programów na łańcuchu maszyn wirtualnych, które muszą być uruchamiane przez każdy węzeł w sieci. Jeśli słyszałeś o „EVM” lub „kompatybilny z EVM”, jest to maszyna wirtualna Ethereum. 

Jednym z największych wyróżników Aleo jest to, że zkCloud dzieli go na dwie części: snarkVM to maszyna wirtualna, która uruchamia aplikacje poza łańcuchem i wysyła chronione transakcje do łańcucha bloków Aleo, snarkOS. Pod względem kryptograficznym oddziela wykonanie (snarkVM) od stanu (snarkOS).

Istnieje istotna różnica między Zexe i Aleo polegająca na tym, że Zexe umożliwia zarówno prywatność danych, jak i prywatność funkcjonalną, podczas gdy Aleo zapewnia prywatność danych, ale nie zapewnia prywatności funkcjonalnej. 

Na Aleo nie możesz zobaczyć danych wejściowych i wyjściowych programu ani nadawcy i odbiorcy kredytu, ale możesz zobaczyć, z którym programem nastąpiła interakcja. Podczas gdy zespół Aleo opracował sposób zapewnienia funkcjonalnej prywatności od samego początku, zespół uważał, że skupienie się na prywatności danych było właściwym kompromisem dla Aleo w celu usunięcia prywatności. Prywatność.  

W swoim poście na blogu Alex porównał związek między snarkVM i snarkOS do „obiektów cienia: kiedy widzisz cień, wiesz, że coś go stworzyło, ale bardzo trudno jest ustalić szczegóły lub określić, co to jest”. 

Programy działające poza łańcuchem w snarkVM mogą działać przez dowolny czas. Jeśli chcesz, możesz uruchomić program, który oblicza od pi do bilionów cyfr w ciągu wielu miesięcy, o ile w końcu zabezpieczona transakcja zostanie wysłana do snarkOS. 

Ponadto ta architektura zapewnia kilka innych kluczowych korzyści: 

• Prywatność : Ponieważ tylko dowód jest dostępny online, nikt bez komputera kwantowego nie będzie mógł wyświetlić szczegółów transakcji. 
• Wyższa przepustowość : węzły weryfikują tylko dowody zamiast uruchamiać programy. 
• Bezpieczeństwo jest zachowane : ZKP kryptograficznie gwarantuje, że program działa poprawnie, usuwając istniejące założenia niezawodności z kryptoekonomicznymi gwarancjami innych L1 i L2. 

Ta architektura pozwala Aleo zbliżyć się do złamania niemożliwej trójcy skalowalności – pozwala Aleo być zdecentralizowanym, skalowalnym i bezpiecznym – z dodatkową prywatnością, aby mieć najlepsze rozwiązanie.

Język programowania: Lew

Celem Aleo jest umożliwienie zwykłym programistom internetowym pisania prywatnych aplikacji bez konieczności myślenia o kryptografii niskiego poziomu. Najpopularniejsze języki kodowania, Solidity i Rust, nie działają idealnie dla ZKP, a wszystkie te języki specyficzne dla technologii są oparte na matematyce. Aby z nich skorzystać, zespół Aleo wyjaśnia, że ​​„trzeba znać bardzo zaawansowaną matematykę”.

Do zbudowania ZKP potrzebny jest układ dowodowy (w przypadku Aleo SNARK, a dokładniej MARLIN SNARK) oraz obwód ZK. Tak jak obwody w twoim komputerze mają bramki NAND, które przyjmują 0 i 1 jako wejścia i wyjścia, obwody ZK używają bramek dodawania i mnożenia, które przyjmują liczby od „0 do p” jako wejścia i wyjścia. Tworzenie obwodu ZK oznacza ręczne składanie wszystkich tych bramek.

Aleo zbadał krajobraz języków specyficznych dla domeny (DSL) i natknął się na ZoKrates. Aleo zmienił składnię i rozwinął ją, aby stworzyć własny język programowania o nazwie Leo.

Leo jest zbudowany tak, aby wyglądał i działał bardziej jak JavaScript, najpopularniejszy język programowania na świecie, niż asembler. Jeśli ZKP przeniknie do sieci Internet, programistom, którzy nie znają ZK, będzie niezwykle łatwo włączyć ZKP.

Zasadniczo ten język jest bardzo złożony, abstrahuje programowanie obwodów i inne koncepcje niskiego poziomu. Dlatego programistom łatwiej jest budować prywatne aplikacje.

Otrzymuje kod, jak pokazano poniżej:

Aleo bierze kod i przedstawia dowód, że poprawnie wykonałeś obliczenia, dowód ten może zostać wysłany z snarkVM do snarkOS w celu weryfikacji przez węzły. 

Oprócz tego języka, Aleo opracowuje również szereg innych narzędzi ułatwiających programistom, w tym platformę testową i menedżera pakietów. Zamykają to wszystko w Aleo Studio – pierwszym IDE (zintegrowanym środowisku programistycznym) dla Zero-Knowledge Proofs.”  

Algorytm konsensusu: AleoBFT

AleoBFT łączy Proof of Stake (PoS) i rodzaj Proof of Work (PoW) – konkretnie zwany Proof of Succinct Work (który sam w sobie jest podzbiorem Proof of Necessary Work).  

Szczegółami tej sekcji zajmiemy się w innym poście. Zasadniczo AleoBFT ma na celu wykonanie trzech rzeczy: zabezpieczenie protokołu, upewnienie się, że istnieje wystarczająca liczba doświadczonych walidatorów, aby obsłużyć potrzeby aplikacji zkSNARK, więcej zachęt, udowodnienie wydajności i taniej niż. 

Kończący się

Powyżej pokazano, jak działa Aleo – projekt blockchain warstwy 1 wykorzystujący ZKP. Wśród publicznych łańcuchów blokowych kopanie ZKP może zostać zaakceptowane przez dowolną L2 łańcucha ZK, ale L1 jest obecnie dozwolone tylko przez Aleo. Natomiast Aleo nie wymaga obliczeń równoległych, więc bezczynne koparki GPU można bezproblemowo zadokować. W następnym artykule będziemy dalej zagłębiać się w AleoBFT.