Conheça os detalhes de como funciona o Aleo.

• Aleo - plataforma blockchain de camada 1 baseada na tecnologia Zero-Knowledge Proofs
• Como Aleo funciona
• Ambiente do computador: zkCloud
• Linguagem de programação: Leão
• Algoritmo de consenso: AleoBFT
• Final

Aleo é um blockchain de camada 1 que usa a tecnologia Zero-Knowledge Proofs para permitir que os desenvolvedores criem aplicativos privados no topo dessa rede. Os desenvolvedores veem blockchains usando provas de conhecimento zero como a terceira onda. Primeiro foi o Bitcoin, depois foi o Ethereum e agora é o Aleo.  

No artigo anterior, tivemos uma visão geral do projeto Aleo , neste artigo, aprenderemos juntos em detalhes como o Aleo funciona.

Aleo – plataforma blockchain de camada 1 baseada na tecnologia Zero-Knowledge Proofs

Como todos sabemos, o Aleo é um típico blockchain público de privacidade usando a tecnologia Zero-Knowledge Proofs - este é um tipo de protocolo criptográfico que permite que uma parte (Provenor) prove a outra parte (Verifier) ​​​​que conhece um determinado pedaço de informações sem divulgar qualquer informação sobre o conteúdo real dessa informação. 

O ZKP é uma forma de provar que você conhece algo, possui algo ou fez algo sem divulgar nenhuma informação sobre isso. Como as pessoas estão sendo engolfadas pelos resquícios da crise de liquidez da bolsa FTX, o Zero-Knowledge Proofs é um ponto brilhante. Esta é uma ferramenta útil, projetada especificamente para ajudar a evitar o tipo de fraude que o FTX causa. 

Para blockchains especificamente, o ZKP tem dois usos úteis: escalabilidade e privacidade.

Juntos, o ZKP permite que blockchains se aproximem do desempenho de serviços centralizados e excedam seus recursos de segurança e privacidade, mantendo os benefícios da descentralização.

O Aleo foi originalmente concebido como um L2 no Ethereum, mas o ZKP no Ethereum é maior - eles precisam usar todo o estado do aplicativo, e o Ethereum não oferece suporte a primitivos compatíveis com SNARK (funções de hash e curvas elípticas. Então, a equipe do Aleo reescreveu o plano e decidiu construir seu próprio L1 para fornecer ZKP mais barato. 

A Aleo está adotando a abordagem mais radical para construir uma blockchain baseada no ZKP desde o início. Em vez de construir uma cadeia compatível com EVM para que os desenvolvedores pudessem criar aplicativos usando a familiar linguagem de programação Solidity, ela criou sua própria máquina virtual, snarkVM, e a linguagem de programação Leo. Em vez de confiar nos mecanismos de consenso existentes, como Proof of Work (PoW) ou Proof of Stake (PoS), ele usa uma combinação dos dois, com um ajuste útil no PoW chamado Proof of Sucinct Work. Como resultado, os ZKPs no Aleo são muito mais baratos do que no Ethereum.

Aleo é uma plataforma descentralizada que usa seu blockchain para verificar e armazenar comprovantes, que são transações Zexe eficientes. Ele usa uma arquitetura semelhante ao Bitcoin, com um ledger e um registro, ou um modelo UTXO (unused transaction output), onde a entrada especifica o endereço de onde veio o ativo e a saída especifica o endereço, único para o qual o conteúdo é enviado , com um valor que representa a quantidade de ativos enviados. O algoritmo de consenso da Aleo é o mesmo do Proof of Work, com algumas diferenças importantes. É aí que as comparações terminam e onde surge uma série de novos conteúdos criados pela Aleo. 

Como Aleo funciona

O funcionamento do Aleo girará em torno de três partes principais:

• Ambiente Computacional e Blockchain: zkCloud
• Linguagem de programação: Leão
• Algoritmo de consenso: AleoBFT

Ambiente do computador: zkCloud

Um blockchain programável típico, como o Ethereum, funciona executando programas em uma cadeia de máquinas virtuais que devem ser executadas por todos os nós da rede. Se você já ouviu falar de “EVM” ou “compatível com EVM”, essa é a máquina virtual do Ethereum. 

Um dos maiores diferenciais do Aleo é que o zkCloud o divide em duas partes: snarkVM é uma máquina virtual que executa aplicativos off-chain e envia transações protegidas para o blockchain Aleo, snarkOS. Em termos criptográficos, separa a execução (snarkVM) do estado (snarkOS).

Há uma diferença importante entre Zexe e Aleo é que Zexe permite privacidade de dados e privacidade funcional, enquanto Aleo tem privacidade de dados, mas não privacidade funcional. 

No Aleo, você não pode ver a entrada e a saída do programa ou o remetente e o destinatário do crédito, mas pode ver com qual programa interagiu. Embora a equipe da Aleo tenha desenvolvido uma maneira de garantir a privacidade funcional desde o início, a equipe sentiu que focar na privacidade dos dados era a compensação certa para a Aleo em prol da remoção da privacidade. de funcionalidade que melhora o desempenho enquanto beneficia os desenvolvedores com ferramentas para proteger privacidade.  

Em sua postagem no blog, Alex comparou a relação entre snarkVM e snarkOS a “objetos de sombra: quando você vê uma sombra, sabe que algo criou a sombra, mas é muito difícil descobrir os detalhes ou identificar o que é”. 

Os programas executados fora da cadeia no snarkVM podem ser executados por qualquer período de tempo. Se desejar, você pode executar um programa que calcula de pi a trilhões de dígitos ao longo de muitos meses, desde que uma transação protegida seja enviada ao snarkOS. 

Além disso, essa arquitetura oferece mais alguns benefícios importantes: 

• Privacidade : Como apenas a prova está online, qualquer pessoa sem um computador quântico não poderá visualizar os detalhes da transação. 
• Taxa de transferência mais alta : os nós apenas verificam provas em vez de executar programas. 
• A segurança é mantida : o ZKP garante criptograficamente que o programa funcione corretamente, removendo as suposições de confiabilidade existentes com as garantias criptoeconômicas de outros L1s e L2. 

Essa arquitetura permite que Aleo chegue perto de quebrar a trindade impossível de escalabilidade - permite que Aleo seja descentralizado, escalável e seguro - com privacidade adicional para ter a melhor solução.

Linguagem de programação: Leão

O objetivo da Aleo é que desenvolvedores casuais da Web possam escrever aplicativos privados sem ter que pensar em criptografia de baixo nível. As linguagens mais populares em codificação, Solidity e Rust, não funcionam perfeitamente para o ZKP, e essas linguagens específicas de tecnologia são todas baseadas em matemática. Para usá-los, a equipe da Aleo explica que “você precisa saber muita matemática avançada”.

Para construir um ZKP, você precisa de um sistema de prova (no caso da Aleo, SNARK e mais especificamente MARLIN SNARK) e um circuito ZK. Assim como os circuitos em seu computador têm portas NAND que aceitam 0s e 1s como entradas e saídas, os circuitos ZK usam portas de adição e multiplicação que recebem os números “0 a p” como entradas e saídas. Criar um circuito ZK significa colocar todas essas portas juntas manualmente.

A Aleo pesquisou o cenário das linguagens específicas de domínio (DSLs) e encontrou o ZoKrates. Aleo mudou a sintaxe e a desenvolveu para criar sua própria linguagem de programação chamada Leo.

Leo é construído para se parecer mais com JavaScript, a linguagem de programação mais popular do mundo, do que com Assembly. Se o ZKP penetrar na estrutura da Internet, torna-se extremamente fácil para os desenvolvedores que não estão familiarizados com o ZK incorporar o ZKP.

Basicamente, a linguagem é muito complexa, abstraindo a programação de circuitos e outros conceitos de baixo nível. Portanto, é mais fácil para os desenvolvedores criar aplicativos privados.

Ele recebe o código conforme abaixo:

Aleo pega o código e apresenta a prova de que você executou sua computação corretamente, essa prova pode ser enviada do snarkVM para o snarkOS para verificação pelos nós. 

Além dessa linguagem, a Aleo também desenvolve uma série de outras ferramentas para facilitar o trabalho dos desenvolvedores, incluindo um framework de testes e um gerenciador de pacotes. Eles encerram tudo no Aleo Studio – o primeiro IDE (ambiente de desenvolvedor integrado) para provas de conhecimento zero.”  

Algoritmo de consenso: AleoBFT

AleoBFT combina Proof of Stake (PoS) e um tipo de Proof of Work (PoW) – especificamente chamado Proof of Sucinct Work (que em si é um subconjunto de Proof of Necessary Work).  

Entraremos em detalhes desta seção em outro post. Basicamente, o AleoBFT foi projetado para fazer três coisas: proteger o protocolo, garantir que haja validadores experientes suficientes para atender às necessidades do zkSNARK do aplicativo, mais incentivo, provar-se eficiente e barato do que. 

Final

Acima está como o Aleo funciona - um projeto blockchain de camada 1 usando ZKP. Entre as blockchains públicas, a mineração ZKP pode ser aceita por qualquer L2 da cadeia ZK, mas a L1 atualmente é permitida apenas pela Aleo. Por outro lado, o Aleo não requer computação paralela, portanto, os mineradores de GPU ociosos podem ser encaixados perfeitamente. No artigo a seguir, continuaremos a nos aprofundar no AleoBFT.