Aleo：隱私與可擴展性並重的區塊鏈項目

Aleo是一個聚焦隱私保護的區塊鏈項目，利用零知識證明技術(ZKP)實現更高水平的隱私和可擴展性。該項目的核心理念是讓用戶能夠在保護個人數據的同時進行身分驗證和數據處理。

項目概述

隱私性

Aleo的核心是零知識證明(ZKPs)技術，使交易和智能合約的執行能在保護隱私的前提下進行。用戶的交易細節默認是隱藏的，同時允許在必要時進行選擇性披露。主要組件包括:

1. Leo編譯語言:專門用於開發零知識應用(ZKApps)的語言。

2. snarkVM和snarkOS:snarkVM允許鏈下執行計算,鏈上僅驗證結果;snarkOS確保數據和計算安全。

3. zkCloud:提供安全、私密的鏈下計算環境。

Aleo還提供了IDE和SDK,支持開發者快速編寫和發布應用。開發者可以在Aleo的程序註冊表中直接部署應用。

可擴展性

Aleo採用鏈下處理方式,交易先在用戶設備上計算證明,然後僅將驗證結果上傳到區塊鏈。這大大提高了交易處理速度和系統可擴展性。

共識機制

Aleo引入了AleoBFT,一種混合架構的共識機制,結合了驗證者的即時最終性和證明者的計算能力。AleoBFT提高了網路的去中心化程度,增強了性能和安全性。

1. 區塊快速最終性:確保每個區塊生成後立即得到確認。

2. 去中心化保障:將區塊生產與coinbase生成分離。

3. 激勵機制:驗證者和證明者共享區塊獎勵。

Aleo允許開發者創建不受gas限制的應用程序,適用於需要長時間運行的應用。

最新進展

1. ARC-100投票通過:涉及合規和安全措施的提案已獲通過。

2. 驗證者激勵計劃:7月1日啓動,運行至7月15日,分配100萬Aleo積分作爲獎勵。

3. 代幣供應:初始供應量15億,初始流通約10%。

4. Testnet Beta重置:這是最後一次網路重置,添加ARC-41和新puzzle功能。

5. 代碼凍結:已於一周前完成。

6. 驗證節點擴展計劃:初始15個,目標年內增至50個,最終達500個。

Synthesis Puzzle算法解析

Aleo最新更新了puzzle算法,不再專注於生成zk proof,而是轉向生成witness。新算法核心稱爲Synthesis Puzzle,主要步驟如下:

1. 每個epoch生成一個共同的EpochProgram。

2. 使用nonce作爲隨機數種子生成EpochProgram的輸入。

3. 聚合EpochProgram對應的R1CS和input,計算witness。

4. 將witness轉換爲Merkle樹葉子節點。

5. 計算Merkle root並轉換爲proof_target。

6. 驗證proof_target是否滿足當前epoch要求。

7. 滿足要求則提交solution並廣播。

這一更新使得puzzle計算在每個epoch內保持一致,但不同epoch間差異較大。由於去除了MSM和NTT計算,同時引入了部分串行執行的依賴關係,對GPU優化和並行化實現帶來了新的挑戰。