Aleo: 隐私区块链的新方向

Aleo是一个致力于隐私保护的区块链项目,通过零知识证明(ZKP)技术实现更高水平的隐私和可扩展性。该项目的核心理念是让用户能够在不泄露个人数据的前提下进行身份验证和数据处理。

项目概述

隐私性

Aleo的核心是零知识证明技术,使交易和智能合约的执行可以在保护隐私的同时进行。用户的交易细节默认是隐藏的,但允许在必要时进行选择性披露,非常适合DeFi应用的发展。主要组件包括:

1. Leo编译语言:专门用于开发零知识应用(ZKApps)的语言,降低了开发者对密码学知识的要求。

2. snarkVM和snarkOS:snarkVM允许链下执行计算,链上仅验证结果,提升效率。snarkOS确保数据和计算的安全,并支持无许可功能执行。

3. zkCloud:提供安全、私密的链下计算环境,支持用户、组织和DAO之间的编程交互。

Aleo还提供了集成开发环境和软件开发工具包,支持开发者快速编写和发布应用。开发者可以在Aleo的程序注册表中部署应用,无需依赖第三方,降低了平台风险。

可扩展性

Aleo采用链下处理方式,交易首先在用户设备上计算证明,然后仅将验证结果上传到区块链。这种方式大大提高了交易处理速度和系统可扩展性,避免了网络拥堵和高昂费用的问题。

共识机制

Aleo引入了AleoBFT,一种混合架构的共识机制,结合了验证者的即时最终性和证明者的计算能力。AleoBFT提高了网络去中心化程度,增强了性能和安全性。

1. 区块快速最终性:确保每个区块生成后立即得到确认,提升节点稳定性和用户体验。

2. 去中心化保障:通过分离区块生产和coinbase生成,防止少数实体垄断网络。

3. 激励机制:验证者和证明者共享区块奖励;鼓励证明者通过质押代币成为验证者,提升网络去中心化程度和计算能力。

Aleo允许开发者创建不受gas限制的应用程序,特别适用于需要长时间运行的应用,如机器学习。

最新进展

Aleo将于7月1日启动激励测试网,重要信息包括:

1. ARC-100投票通过,团队正在进行最终调整。

2. 验证者激励计划将于7月1日启动,运行至7月15日,分配100万Aleo积分作为奖励。

3. 初始供应量为15亿代币,初始流通供应量约为10%。

4. Testnet Beta已完成最后一次网络重置,添加了ARC-41和新puzzle功能。

5. 代码冻结已于一周前完成。

6. 验证节点扩展计划:初始15个节点,目标年内增至50个,最终达到500个。

Synthesis Puzzle算法解析

Aleo最新更新了puzzle算法,称为Synthesis Puzzle。新算法不再专注于生成zk proof,而是着重于生成中间数据witness。算法核心流程如下:

1. 每个epoch生成一个共同的EpochProgram。

2. 使用nonce(由挖矿奖励地址、epoch_hash和随机数counter构成)作为输入。

3. 根据EpochProgram和输入构建R1CS证明电路,生成witness。

4. 将witness作为Merkle tree的叶子节点,计算Merkle root。

5. 将Merkle root转换为solution的proof_target,验证是否满足当前epoch要求。

6. 满足要求则提交solution并广播。

这一更新使puzzle从生成proof转变为生成witness,每个epoch内的计算逻辑一致,但不同epoch间差异较大。新算法移除了之前的MSM和NTT计算,增加了并行化实现的难度。这一变化将对挖矿策略和效率产生重大影响。