Aleo: Inovasi Blockchain untuk Perlindungan Privasi dan Skalabilitas

Aleo adalah proyek blockchain yang fokus pada perlindungan privasi, yang menggunakan teknologi bukti nol pengetahuan (ZKP) untuk mencapai privasi dan skalabilitas yang lebih tinggi. Ide inti dari proyek ini adalah memungkinkan pengguna untuk melakukan verifikasi identitas dan pemrosesan data tanpa mengungkapkan data pribadi.

Ringkasan Proyek

Privasi

Inti dari Aleo adalah teknologi bukti nol pengetahuan (ZKPs), yang memungkinkan pelaksanaan transaksi dan kontrak pintar dilakukan dengan menjaga privasi. Detail transaksi pengguna secara default disembunyikan, tetapi memungkinkan pengungkapan yang selektif saat diperlukan, sangat cocok untuk perkembangan aplikasi DeFi. Komponen utama termasuk:

1. Bahasa pemrograman Leo: Diadaptasi dari bahasa Rust, dirancang khusus untuk mengembangkan aplikasi pengetahuan nol (ZKApps), mengurangi kebutuhan pengetahuan kriptografi bagi pengembang.

2. snarkVM dan snarkOS: snarkVM memungkinkan eksekusi perhitungan di luar rantai, hanya memverifikasi hasil perhitungan di dalam rantai, sehingga meningkatkan efisiensi. snarkOS memastikan keamanan data dan perhitungan, serta memungkinkan eksekusi fungsi tanpa izin.

3. zkCloud: Menyediakan lingkungan komputasi off-chain yang aman dan pribadi, mendukung interaksi pemrograman antara pengguna, organisasi, dan DAO.

Aleo juga menyediakan lingkungan pengembangan terintegrasi (IDE) dan paket alat pengembangan perangkat lunak (SDK), mendukung pengembang untuk cepat menulis dan menerbitkan aplikasi. Pengembang dapat menerapkan aplikasi di registri program Aleo, tanpa bergantung pada pihak ketiga, sehingga mengurangi risiko platform.

Skalabilitas

Aleo menggunakan metode pemrosesan off-chain, di mana transaksi pertama-tama dihitung buktinya di perangkat pengguna, kemudian hanya hasil verifikasi yang diunggah ke Blockchain. Metode ini secara signifikan meningkatkan kecepatan pemrosesan transaksi dan skalabilitas sistem, menghindari kemacetan jaringan dan masalah biaya yang tinggi.

Mekanisme konsensus

Aleo memperkenalkan AleoBFT, yang merupakan mekanisme konsensus berbasis arsitektur campuran, menggabungkan finalitas instan dari validator dan kemampuan komputasi dari prover. AleoBFT tidak hanya meningkatkan tingkat desentralisasi jaringan, tetapi juga meningkatkan kinerja dan keamanan.

1. Keberlanjutan akhir blok yang cepat: AleoBFT memastikan setiap blok segera dikonfirmasi setelah dihasilkan, meningkatkan stabilitas node dan pengalaman pengguna.

2. Jaminan desentralisasi: Dengan memisahkan produksi blok dari pembuatan coinbase, validator bertanggung jawab untuk menghasilkan blok, sementara pembuktian melakukan perhitungan bukti, mencegah sejumlah kecil entitas mendominasi jaringan.

3. Mekanisme insentif: Validator dan penyaksi berbagi hadiah blok; mendorong penyaksi untuk menjadi validator melalui staking token, sehingga meningkatkan tingkat desentralisasi dan kemampuan komputasi jaringan.

Aleo memungkinkan pengembang untuk membuat aplikasi yang tidak terbatas pada gas, sehingga sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan waktu proses yang lama seperti pembelajaran mesin.

Kemajuan Terbaru

Aleo akan meluncurkan jaringan uji coba insentif pada 1 Juli, berikut adalah beberapa informasi terbaru yang penting:

1. Suara ARC-100 disetujui: Proposal mengenai kepatuhan, penguncian dana di jaringan Aleo, dan langkah-langkah keamanan seperti penundaan penyetoran telah disetujui.

2. Program insentif validator: Program ini akan dimulai pada 1 Juli dan bertujuan untuk memverifikasi mekanisme puzzle baru. Program ini akan berjalan hingga 15 Juli, selama periode tersebut akan dialokasikan 1 juta poin Aleo sebagai hadiah.

3. Pasokan token: Jumlah pasokan awal adalah 1,5 miliar token, dengan pasokan sirkulasi awal sekitar 10%. Token ini sebagian besar berasal dari tugas Coinbase dan berbagai penghargaan.

4. Reset Testnet Beta: Ini adalah reset jaringan terakhir, setelah selesai tidak akan ada fitur baru yang ditambahkan, jaringan akan mirip dengan mainnet.

5. Rencana perluasan node validasi: Jumlah node validasi awal adalah 15, dengan target untuk meningkatkannya menjadi 50 dalam setahun, dan akhirnya mencapai 500.

Penjelasan Pembaruan Algoritma

Algoritma inti terbaru dari Aleo disebut Synthesis Puzzle, yang intinya adalah menghasilkan satu EpochProgram bersama yang tetap untuk setiap epoch. Dengan membangun sirkuit pembuktian R1CS untuk input dan EpochProgram, dihasilkan penugasan R1CS yang sesuai dan digunakan sebagai simpul daun dari pohon Merkle. Setelah menghitung semua simpul daun, dihasilkan akar Merkle dan dikonversi menjadi proof_target dari solusi.

Proses Konsensus

1. Prover menghitung puzzle untuk membangun solusi dan menyiarkannya ke jaringan
2. Validator mengagregasi transaksi dan solusi untuk blok baru berikutnya
3. Legalitas Solusi perlu memverifikasi bahwa itu sesuai dengan berbagai parameter yang dipelihara dalam jaringan.
4. Solusi yang efektif dapat memperoleh hadiah konsensus

Proses Detail Synthesis Puzzle

1. Setiap perhitungan puzzle disebut nonce, dibangun dari alamat yang menerima hadiah penambangan, epoch_hash, dan angka acak counter.
2. Dalam setiap epoch, semua prover menghitung EpochProgram yang sama, dengan angka acak yang dihasilkan dari current epoch_hash diambil dari kumpulan instruksi.
3. Menggunakan nonce sebagai benih angka acak untuk menghasilkan input EpochProgram
4. Menggabungkan R1CS dan input yang sesuai dengan EpochProgram, melakukan perhitungan saksi
5. Setelah menghitung semua saksi, konversi menjadi urutan simpul daun Merkle tree.
6. Hitung merkle root dan konversikan menjadi proof_target solusi, tentukan apakah memenuhi persyaratan epoch saat ini.
7. Dalam epoch yang sama, beberapa perhitungan solusi dapat dilakukan dengan memperbarui input EpochProgram melalui iterasi counter.

Pembaruan kali ini mengubah puzzle dari menghasilkan proof menjadi menghasilkan witness, logika perhitungan semua solusi dalam setiap epoch konsisten, tetapi logika perhitungan antara epoch yang berbeda memiliki perbedaan yang cukup besar. Algoritma baru ini mengesampingkan perhitungan MSM dan NTT sebelumnya, dan menghadapi tantangan baru dalam mewujudkan paralelisasi.