Узнайте подробности о том, как работает Aleo.

• Aleo - блокчейн-платформа уровня 1, основанная на технологии доказательств с нулевым разглашением
• Как Алео работает
• Компьютерная среда: zkCloud
• Язык программирования: Лев
• Алгоритм консенсуса: AleoBFT
• Окончание

Aleo — это блокчейн уровня 1, в котором используется технология доказательства с нулевым разглашением, позволяющая разработчикам создавать частные приложения поверх этой сети. Разработчики рассматривают блокчейны, использующие доказательства с нулевым разглашением, как третью волну. Сначала был Биткойн, потом Эфириум, а теперь Алео.  

В предыдущей статье у нас был обзор проекта Aleo , в этой статье мы вместе подробно узнаем, как работает Aleo.

Aleo — блокчейн-платформа уровня 1, основанная на технологии доказательств с нулевым разглашением.

Как мы все знаем, Aleo — это типичный публичный блокчейн с конфиденциальностью, использующий технологию Zero-Knowledge Proofs — это тип криптографического протокола, который позволяет одной стороне (Provenor) доказать другой стороне (Verifier), что они знают определенную часть информацию без раскрытия какой-либо информации о фактическом содержании этой информации. 

ЗКП — это способ доказать, что вы что-то знаете, чем-то владеете или что-то сделали, не раскрывая никакой информации об этом. Поскольку люди поглощены остатками кризиса ликвидности биржи FTX, доказательство с нулевым разглашением является ярким пятном. Это полезный инструмент, специально разработанный для того, чтобы помочь избежать мошенничества, которое вызывает FTX. 

В частности, для блокчейнов ZKP имеет два полезных применения: масштабируемость и конфиденциальность.

В совокупности ZKP позволяет блокчейнам приблизиться к производительности централизованных служб и превзойти их возможности в области безопасности и конфиденциальности, сохраняя при этом преимущества децентрализации.

Изначально Aleo задумывался как L2 на Ethereum, но ZKP на Ethereum крупнее — им приходится использовать все состояние приложения, а Ethereum не поддерживает SNARK-дружественные примитивы (хэш-функции и эллиптические кривые). Поэтому команда Aleo переписала план и решили построить свой Л1 для обеспечения более дешевого ЗКП. 

Aleo использует самый радикальный подход к построению блокчейна на основе ZKP с нуля. Вместо создания цепочки, совместимой с EVM, чтобы разработчики могли создавать приложения с использованием знакомого языка программирования Solidity, компания создала собственную виртуальную машину, snarkVM и язык программирования Leo. Вместо того, чтобы полагаться на существующие механизмы консенсуса, такие как Proof of Work (PoW) или Proof of Stake (PoS), он использует их комбинацию с полезной настройкой PoW, которая называется Proof of Succinct Work. В результате ZKP на Aleo намного дешевле, чем на Ethereum.

Aleo — это децентрализованная платформа, которая использует свою цепочку блоков для проверки и хранения доказательств, которые являются эффективными транзакциями Zexe. Он использует архитектуру, подобную биткойну, с бухгалтерской книгой и записью, или модель UTXO (неиспользуемый вывод транзакции), где ввод указывает адрес, откуда поступил актив, а вывод указывает адрес, только на который отправляется содержимое. , значение которого представляет количество отправленных активов. Алгоритм консенсуса Aleo такой же, как и Proof of Work, но с некоторыми ключевыми отличиями. На этом сравнения заканчиваются и появляется множество нового контента, созданного Алео. 

Как Алео работает

Работа Aleo будет вращаться вокруг трех основных частей:

• Вычислительная среда и блокчейн: zkCloud
• Язык программирования: Лев
• Алгоритм консенсуса: AleoBFT

Компьютерная среда: zkCloud

Типичный программируемый блокчейн, такой как Ethereum, работает, выполняя программы в цепочке виртуальных машин, которые должны запускаться каждым узлом в сети. Если вы слышали о «EVM» или «EVM-совместимом», то это виртуальная машина Ethereum. 

Одним из самых больших отличий Aleo является то, что zkCloud разделяет его на две части: snarkVM — это виртуальная машина, которая запускает приложения вне сети и отправляет защищенные транзакции в блокчейн Aleo, snarkOS. С точки зрения криптографии, он отделяет выполнение (snarkVM) от состояния (snarkOS).

Существует важное различие между Zexe и Aleo в том, что Zexe обеспечивает как конфиденциальность данных, так и функциональную конфиденциальность, тогда как Aleo обеспечивает конфиденциальность данных, но не функциональную конфиденциальность. 

На Aleo вы не можете видеть ввод и вывод программы или отправителя и получателя кредита, но вы можете видеть, с какой программой взаимодействовали. В то время как команда Aleo с самого начала разработала способ обеспечения функциональной конфиденциальности, команда считала, что сосредоточение внимания на конфиденциальности данных было правильным компромиссом для Aleo ради устранения конфиденциальности. конфиденциальность.  

В своем сообщении в блоге Алекс сравнил отношения между snarkVM и snarkOS с «теневыми объектами: когда вы видите тень, вы знаете, что что-то создало тень, но очень трудно выяснить детали или определить, что это такое». 

Программы, работающие вне сети в snarkVM, могут работать в течение любого промежутка времени. Если вы хотите, вы можете запустить программу, которая вычисляет от пи до триллионов цифр в течение многих месяцев, пока в конечном итоге защищенная транзакция не будет отправлена ​​в snarkOS. 

Кроме того, эта архитектура обеспечивает еще несколько ключевых преимуществ: 

• Конфиденциальность : Поскольку в сети находится только доказательство, любой, у кого нет квантового компьютера, не сможет просмотреть детали транзакции. 
• Более высокая пропускная способность : узлы только проверяют доказательства, а не запускают программы. 
• Безопасность поддерживается : ZKP криптографически гарантирует, что программа работает правильно, устраняя существующие предположения о надежности с помощью криптоэкономических гарантий других уровней L1 и L2. 

Эта архитектура позволяет Aleo приблизиться к невозможной троице масштабируемости — она позволяет Aleo быть децентрализованным, масштабируемым и безопасным — с дополнительной конфиденциальностью, чтобы иметь лучшее решение.

Язык программирования: Лев

Цель Aleo состоит в том, чтобы обычные веб-разработчики могли писать частные приложения, не задумываясь о низкоуровневой криптографии. Самые популярные языки кодирования, Solidity и Rust, не идеально подходят для ZKP, и все эти технологические языки основаны на математике. Чтобы использовать их, команда Aleo объясняет, что «вам нужно знать много продвинутой математики».

Чтобы построить ZKP, вам нужна система доказательств (в случае Алео, SNARK и, в частности, MARLIN SNARK) и схема ZK. Точно так же, как схемы в вашем компьютере имеют вентили И-НЕ, которые принимают 0 и 1 в качестве входов и выходов, схемы ZK используют вентили сложения и умножения, которые принимают числа от 0 до p в качестве входов и выходов. Создание схемы ZK означает объединение всех этих вентилей вручную.

Алео изучил ландшафт предметно-ориентированных языков (DSL) и наткнулся на ZoKrates. Алео изменил синтаксис и разработал его для создания собственного языка программирования под названием Leo.

Leo создан таким образом, чтобы он больше походил на JavaScript, самый популярный в мире язык программирования, чем на ассемблер. Если ZKP проникнет в структуру Интернета, разработчикам, не знакомым с ZK, будет чрезвычайно легко внедрить ZKP.

По сути, этот язык очень сложен, он абстрагирует программирование схем и другие низкоуровневые концепции. Поэтому разработчикам проще создавать частные приложения.

Он получает код, как показано ниже:

Алео берет код и представляет доказательство того, что вы правильно выполнили свои вычисления, это доказательство может быть отправлено из snarkVM в snarkOS для проверки узлами. 

В дополнение к этому языку Aleo также разрабатывает ряд других инструментов, облегчающих работу разработчиков, включая среду тестирования и менеджер пакетов. Они объединяют все это в Aleo Studio — первой IDE (интегрированной среде разработки) для доказательств с нулевым разглашением».  

Алгоритм консенсуса: AleoBFT

AleoBFT сочетает в себе Proof of Stake (PoS) и тип Proof of Work (PoW), который называется Proof of Succinct Work (который сам по себе является подмножеством Proof of Necessary Work).  

Подробнее об этом разделе мы поговорим в другом посте. По сути, AleoBFT предназначен для выполнения трех задач: защиты протокола, обеспечения достаточного количества опытных валидаторов для удовлетворения потребностей приложения в zkSNARK, большего стимула, доказательства эффективности и экономичности. 

Окончание

Выше показано, как работает Aleo — блокчейн-проект уровня 1 с использованием ZKP. Среди общедоступных блокчейнов майнинг ZKP может быть принят любым L2 цепочки ZK, но L1 в настоящее время разрешен только Aleo. Напротив, Aleo не требует параллельных вычислений, поэтому бездействующие майнеры GPU могут быть легко подключены. В следующей статье мы продолжим углубляться в AleoBFT.