Aleo: Gizlilik Koruma ve Ölçeklenebilirliğin Blok Zinciri Yeniliği

Aleo, mahremiyet korumaya odaklanan bir Blok Zinciri projesidir ve sıfır bilgi kanıtı teknolojisi (ZKP) aracılığıyla daha yüksek mahremiyet ve ölçeklenebilirlik sağlar. Projenin temel felsefesi, kullanıcıların kişisel verileri ifşa etmeden kimlik doğrulama ve veri işleme gerçekleştirebilmelerini sağlamaktır.

Proje Özeti

Gizlilik

Aleo'nun temeli sıfır bilgi kanıtları (ZKP'ler) teknolojisidir, bu da işlemlerin ve akıllı sözleşmelerin yürütülmesinin gizliliği koruyarak yapılmasını sağlar. Kullanıcıların işlem detayları varsayılan olarak gizlidir, aynı zamanda gerektiğinde seçici ifşaya izin verir, bu da DeFi uygulamalarının geliştirilmesi için oldukça uygundur. Ana bileşenler şunlardır:

1. Leo derleme dili: Rust diline dayalı olarak uyarlanmış olup, sıfır bilgi uygulamaları (ZKApps) geliştirmek için özel olarak tasarlanmıştır ve geliştiricilerin kriptografi bilgisi gereksinimlerini azaltmaktadır.

2. snarkVM ve snarkOS: snarkVM, hesaplamaları zincir dışı gerçekleştirmeye olanak tanır, zincir üzerinde yalnızca hesaplama sonucunu doğrulayarak verimliliği artırır. snarkOS, verilerin ve hesaplamaların güvenliğini sağlar ve izin gerektirmeyen işlevlerin gerçekleştirilmesine olanak tanır.

3. zkCloud: Güvenli, özel bir zincir dışı hesaplama ortamı sağlayarak kullanıcılar, organizasyonlar ve DAO'lar arasındaki programlama etkileşimlerini destekler.

Aleo ayrıca geliştiricilerin uygulamaları hızlı bir şekilde yazıp yayınlamalarını destekleyen Entegre Geliştirme Ortamı (IDE) ve Yazılım Geliştirme Araç Takımı (SDK) sunmaktadır. Geliştiriciler, üçüncü taraflara bağımlı kalmadan uygulamaları Aleo'nun program kayıt defterine dağıtabilir, bu da platform riskini azaltır.

Ölçeklenebilirlik

Aleo, off-chain işleme yöntemini benimsemiştir. İşlemler öncelikle kullanıcı cihazında kanıt hesaplanır, ardından yalnızca doğrulama sonuçları Blok Zinciri'ne yüklenir. Bu yöntem, işlemlerin işlenme hızını ve sistemin ölçeklenebilirliğini büyük ölçüde artırarak ağ tıkanıklığı ve yüksek maliyet sorunlarını önler.

Konsens Mekanizması

Aleo, doğrulayıcıların anlık nihai kesinliğini ve kanıtlayıcıların hesaplama gücünü birleştiren, karma bir mimari konsensüs mekanizması olan AleoBFT'yi tanıttı. AleoBFT, ağın merkeziyetsizliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda performansı ve güvenliği de güçlendirir.

1. Blok hızlı nihai: AleoBFT, her blok oluşturulduktan sonra hemen onaylanmasını sağlayarak, düğüm kararlılığını ve kullanıcı deneyimini artırır.

2. Merkeziyetsiz Güvence: Blok üretimini coinbase oluşturulmasından ayırarak, doğrulayıcılar blok üretmekle sorumludur, kanıtlayıcılar ise kanıt hesaplamasını yapar, böylece azınlık varlıkların ağı tekelleştirmesini önler.

3. Teşvik Mekanizması: Doğrulayıcılar ve kanıtlayıcılar blok ödüllerini paylaşır; kanıtlayıcıların, doğrulayıcı olmak için token yatırmalarını teşvik eder, böylece ağın merkeziyetsizliğini ve hesaplama gücünü artırır.

Aleo, geliştiricilerin gas kısıtlamalarına tabi olmayan uygulamalar oluşturmasına olanak tanır, bu nedenle özellikle makine öğrenimi gibi uzun süreli çalışmalara ihtiyaç duyan uygulamalar için uygundur.

Son Gelişmeler

Aleo, 1 Temmuz'da teşvik test ağını başlatacak. İşte bazı önemli güncellemeler:

1. ARC-100 oylaması geçti: Uygunlukla ilgili, Aleo ağı üzerindeki fonların kilitlenmesi ve gecikmeli olarak hesaba geçişi gibi güvenlik önlemlerini içeren teklif kabul edildi.

2. Doğrulayıcı Teşvik Programı: Bu program 1 Temmuz'da başlayacak ve yeni puzzle mekanizmasını doğrulamayı amaçlamaktadır. Program 15 Temmuz'a kadar sürecek ve bu süre zarfında 1.000.000 Aleo puanı ödül olarak dağıtılacaktır.

3. Token Arzı: Başlangıç arzı 1.5 milyar token, başlangıçta dolaşım arzı yaklaşık %10'dur. Bu tokenler esasen Coinbase görevlerinden ve çeşitli ödüllerden gelmektedir.

4. Testnet Beta sıfırlaması: Bu, son ağ sıfırlamasıdır, tamamlandıktan sonra yeni özellikler eklenmeyecek, ağ ana ağa benzer olacak.

5. Doğrulayıcı düğüm genişletme planı: İlk doğrulayıcı düğüm sayısı 15'tir, hedef yıl içinde 50'ye çıkmak ve nihayetinde 500'e ulaşmaktır.

Algoritma Güncelleme Yorumlaması

Aleo'nun en son sürümündeki algoritma çekirdeği Synthesis Puzzle olarak adlandırılmaktadır. Çekirdeği, her epoch için sabit bir ortak EpochProgram üretmektir. Girdi ve EpochProgram için R1CS kanıt devresi inşa edilerek, ilgili R1CS ataması oluşturulur ve Merkle ağacının yaprak düğümü olarak kullanılır. Tüm yaprak düğümleri hesaplandıktan sonra Merkle kökü oluşturulur ve çözümün proof_target'ına dönüştürülür.

Konsens Süreci

1. Prover, puzzle'ları çözümler oluşturarak inşa eder ve bunları ağa yayınlar.
2. Validator toplama işlemleri ve çözüm bir sonraki yeni blok için
3. Çözümün geçerliliği, ağda korunan çeşitli parametrelere uygun olup olmadığını doğrulamayı gerektirir.
4. Geçerli bir çözüm konsensüs ödülü alabilir.

Synthesis Puzzle detaylı akış

1. Her bir puzzle hesaplaması nonce olarak adlandırılır ve madencilik ödülünü alan adres, epoch_hash ve rastgele sayı counter ile oluşturulur.
2. Her epoch'ta, tüm prover'ların hesapladığı EpochProgram aynıdır, mevcut epoch_hash'tan üretilen rastgele sayılar komut setinden örneklenir.
3. EpochProgram'un girişi için nonce'u rastgele sayı tohumu olarak kullanın
4. EpochProgram'a karşılık gelen R1CS ve girişi birleştirerek, witness hesaplaması yapın.
5. Tüm witness'leri hesapladıktan sonra, Merkle ağacının yaprak düğüm dizisine dönüştürün.
6. Merkle kökünü hesaplayın ve bunu çözümün proof_target'ına dönüştürün, mevcut epoch'un gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını kontrol edin.
7. Aynı epoch içinde iterasyon sayacını güncelleyerek EpochProgram'un girişini kullanarak birden fazla çözüm hesaplama yapılabilir.

Bu güncelleme, puzzle'ı proof üretiminden witness üretimine dönüştürüyor, her epoch içindeki tüm çözüm hesaplama mantığı tutarlı, ancak farklı epoch'ların hesaplama mantığı büyük farklılıklar gösteriyor. Yeni algoritma, önceki MSM ve NTT hesaplamalarını terk ederek, paralelleştirme ile yeni zorluklarla karşılaşıyor.