Aleo: プライバシーとスケーラビリティのパイロットブロックチェーンプロジェクト

Aleoはプライバシー保護に特化したブロックチェーンプロジェクトで、ゼロ知識証明技術を通じてより高いプライバシーとスケーラビリティを実現します。そのコア理念は、ユーザーが個人データを漏らすことなく、アイデンティティ認証とデータ処理を行えるようにすることです。

プロジェクト概要

プライバシー性

Aleoのコアはゼロ知識証明技術であり、取引とスマートコントラクトの実行はプライバシーを保持したままで行うことができます。ユーザーの取引の詳細はデフォルトで隠されており、必要に応じて選択的開示が可能であり、DeFiアプリケーションの発展に非常に適しています。主なコンポーネントは次のとおりです：

1. Leoコンパイラ言語：Rust言語を基に改編され、ゼロ知識アプリケーションの開発専用で、開発者の暗号学知識の要求を低減しました。

2. snarkVMとsnarkOS：snarkVMはオフチェーンで計算を実行し、オンチェーンで計算結果を検証することで効率を向上させます。snarkOSはデータと計算の安全性を確保し、無許可の機能実行を可能にします。

3. zkCloud：安全でプライベートなオフチェーン計算環境を提供し、ユーザー、組織、DAO間のプログラミングインタラクションをサポートします。

Aleoは、統合開発環境とソフトウェア開発キットを提供しており、開発者が迅速にアプリケーションを作成および公開できるようサポートしています。開発者はAleoのプログラムレジストリにアプリケーションをデプロイでき、第三者に依存することなく、プラットフォームのリスクを低減します。

###スケーラビリティ

Aleoはオフチェーン処理方式を採用しており、取引はまずユーザーのデバイス上で証明を計算し、その後検証結果のみをブロックチェーンにアップロードします。この方法は取引の処理速度とシステムのスケーラビリティを大幅に向上させ、ネットワークの混雑や高額な手数料の問題を回避します。

コンセンサス機構

AleoはAleoBFTを導入しました。これは、検証者の即時最終性と証明者の計算能力を組み合わせたハイブリッドアーキテクチャのコンセンサスメカニズムです。AleoBFTは、ネットワークの分散化の程度を高めるだけでなく、性能と安全性も強化します。

1. ブロックの高速最終性：AleoBFTは、各ブロックが生成後すぐに確認されることを保証し、ノードの安定性とユーザー体験を向上させます。

2. 非中央集権の保証：ブロックの生成をcoinbaseの生成から分離することにより、検証者がブロックを生成し、証明者が証明計算を行うことで、少数のエンティティによるネットワークの独占を防ぎます。

3. インセンティブメカニズム：バリデーターと証明者はブロック報酬を共有します；証明者がトークンをステーキングしてバリデーターになることを奨励し、ネットワークの分散化の程度と計算能力を向上させます。

Aleoは、開発者がガス制限のないアプリケーションを作成できるようにするため、特に長時間の実行を必要とする機械学習などに適しています。

最新の開発

Aleoは7月1日にインセンティブテストネットを開始します。以下は重要な最新情報です：

1. ARC-100投票通過：合規に関する事項、ネット上の資金のロックおよび入金の遅延などの安全対策に関する提案が承認されました。チームは最終調整を行っています。

2. バリデーターインセンティブプログラム：7月1日に開始され、新しいpuzzleメカニズムを検証することを目的としています。プログラムは7月15日まで実施され、その期間中に100万Aleoポイントが報酬として配布されます。

3. トークン供給：初期供給量は15億トークンで、初期流通供給量は約10%。これらのトークンは主にタスク報酬から来ており、最初の6ヶ月間に分配される予定で、ステーキング、バリデーターの運営、バリデーションノードの報酬も含まれています。

4. テストネットの更新：これは最後のネットワークリセットであり、完了後は新機能が追加されず、ネットワークはメインネットに似たものになります。リセットはARC-41と新しいパズル機能を追加するためです。

5. コードの凍結：一週間前に完了しました。

6. バリデータノード拡張計画：初期のバリデータノードの数は15個で、目標は年内に50個に増加し、最終的には500個に達することです。委任者になるには1万トークンが必要で、バリデータになるには1000万トークンが必要であり、これらの金額は時間と共に徐々に減少します。

Synthesis Puzzle アルゴリズムの更新

Aleoは最近、puzzleアルゴリズムの最新バージョンを更新しました。この新しいアルゴリズムは、zk proofの結果の生成に重点を置くのではなく、proofの生成前の中間データwitnessの生成に重点を置いています。

コンセンサスプロセス

1. 計算者がパズルを計算し、ソリューションを構築してネットワークにブロードキャストします。

2. バリデーターは、次の新しいブロックのためにトランザクションとソリューションを集約し、ソリューションの数がコンセンサス制限を超えないようにします。

3. Solutionの合法性は、そのepoch_hashとproof_targetがネットワークで維持されている最新の値に一致しているかどうかを検証する必要があります。また、そのブロックに含まれるsolutionの数は、コンセンサス制限よりも少なくなければなりません。

4. 有効なソリューションはコンセンサス報酬を得ることができます。

シンセシスパズル核心プロセス

1. 各puzzle計算はnonceと呼ばれ、受信したマイニング報酬のアドレス、epoch_hash、およびランダム数counterを組み合わせて構成されます。

2. 各エポックにおいて、ネットワーク内の全ての計算者が計算するEpochProgramは同じであり、現在のepoch_hashから生成されたランダム数が命令セットからサンプリングされます。

3. nonceをランダム数シードとして使用してEpochProgramの入力を生成します。

4. EpochProgramに対応するR1CSと入力を統合し、ウィットネス計算を行います。

5. すべてのwitnessを計算した後、それをmerkle treeの葉ノードのシーケンスに変換します。

6. メルクルルートを計算し、それをソリューションのproof_targetに変換し、現在のエポックのlatest_proof_targetを満たしているかどうかを判断します。

7. 同じepoch内でイテレーションカウンターを通じてEpochProgramの入力を更新することで、複数回のソリューション計算が可能です。

今回のアップデートにより、puzzleは生成proofから生成witnessに変わりました。各エポック内のすべてのソリューション計算ロジックは一貫していますが、異なるエポック間の計算ロジックには大きな違いがあります。新しいアルゴリズムは以前のMSMおよびNTT計算を廃止し、また生成witnessのプロセスには一部の直列実行の依存関係が存在するため、並列化の実現には一定の課題があります。

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