Aleo: Uma Blockchain inovadora que utiliza a tecnologia zk-SNARKs para proteger a privacidade

Aleo é um projeto de Blockchain focado na proteção da privacidade, que utiliza a tecnologia de zk-SNARKs (ZKP) para melhorar a privacidade e a escalabilidade. A filosofia central do projeto é permitir que os usuários autentiquem sua identidade e processem dados sem revelar informações pessoais.

Últimos desenvolvimentos do projeto

A rede Aleo gera aleatoriamente um circuito ZK a cada hora. Os mineradores precisam tentar diferentes nonces como entradas para o circuito dentro dessa hora, calculando o witness(, ou seja, todas as variáveis no circuito; esse processo também é chamado de synthesize), requerendo a raiz Merkle do witness, e então verificando se atende aos requisitos de dificuldade de mineração. Devido à aleatoriedade do circuito, esse algoritmo de mineração não é amigável para GPUs, apresentando grandes desafios em termos de aceleração de cálculo.

Situação de financiamento

Aleo completou em 2021 uma ronda de financiamento Série A de 28 milhões de dólares, liderada pela a16z. Em 2024, a empresa completou uma ronda de financiamento Série B de 200 milhões de dólares, com investidores incluindo Kora Management, SoftBank Vision Fund 2, Tiger Global, Sea Capital, Slow Ventures e Samsung Next. Esta ronda de financiamento elevou a avaliação da Aleo para 1.45 bilhões de dólares.

Características principais do projeto

Proteção de Privacidade

O núcleo do Aleo é a tecnologia zk-SNARKs (ZKPs), que permite que a execução de transações e contratos inteligentes ocorra mantendo a privacidade. Os detalhes das transações dos usuários, como o remetente e o montante da transação, estão ocultos por padrão. Este design não apenas protege a privacidade do usuário, mas também permite a divulgação seletiva quando necessário, sendo muito adequado para o desenvolvimento de aplicações DeFi.

Principais componentes incluem:

1. Leo linguagem de compilação: adaptada da linguagem Rust, especialmente para o desenvolvimento de zk-SNARKs ( ZKApps ), reduzindo a exigência de conhecimento em criptografia para os desenvolvedores.

2. snarkVM e snarkOS: snarkVM permite a execução de cálculos fora da cadeia, sendo que na cadeia apenas se valida o resultado dos cálculos, aumentando assim a eficiência. snarkOS garante a segurança dos dados e cálculos, permitindo a execução de funções sem permissão.

3. zkCloud: oferece um ambiente de computação off-chain seguro e privado, suportando interações de programação entre usuários, organizações e DAOs.

Aleo também oferece um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) e um kit de ferramentas de desenvolvimento de software (SDK), suportando os desenvolvedores na criação e publicação rápida de aplicações. Os desenvolvedores podem implantar aplicações no registro de programas da Aleo, sem depender de terceiros, reduzindo assim o risco da plataforma.

Escalabilidade

Aleo adotou uma abordagem off-chain, onde as transações são primeiramente calculadas no dispositivo do usuário e, em seguida, apenas os resultados da verificação são enviados para a Blockchain. Essa abordagem melhora significativamente a velocidade de processamento das transações e a escalabilidade do sistema, evitando congestionamentos de rede e altas taxas semelhantes às do Ethereum.

mecanismo de consenso

Aleo introduziu o AleoBFT, que é um mecanismo de consenso de arquitetura híbrida, combinando a finalização instantânea dos validadores com a capacidade computacional dos provadores. O AleoBFT não só melhora o nível de descentralização da rede, mas também aumenta o desempenho e a segurança.

1. Bloco de finalização rápida: AleoBFT garante que cada bloco seja confirmado imediatamente após a sua geração, melhorando a estabilidade dos nós e a experiência do usuário.

2. Garantia de descentralização: Ao separar a produção de blocos da geração de coinbase, os validadores são responsáveis pela geração de blocos, enquanto os provadores realizam o cálculo de prova, evitando que uma minoria de entidades monopolize a rede.

3. Mecanismo de incentivo: validadores e provadores compartilham recompensas de bloco; incentiva os provadores a se tornarem validadores através do staking de tokens, aumentando assim o grau de descentralização e a capacidade de computação da rede.

Aleo permite que os desenvolvedores criem aplicações sem restrições de gas, sendo assim especialmente adequado para aplicações que requerem longos períodos de execução, como o aprendizado de máquina.

Últimas atualizações

1. Votação do ARC-100 aprovada: a proposta relacionada a aspectos de conformidade, ao bloqueio de fundos na rede Aleo e a medidas de segurança como atrasos na liberação dos fundos foi aprovada, e a equipe está realizando os ajustes finais.

2. Programa de Incentivos para Validadores: será lançado a 1 de julho, com o objetivo de validar o novo mecanismo de puzzle. O programa irá decorrer até 15 de julho, durante o qual serão atribuídos 1 milhão de pontos Aleo como recompensa.

3. Fornecimento de tokens: a oferta inicial é de 1,5 mil milhões de tokens, a oferta inicial em circulação é de cerca de 10%( ainda não está finalizada). Esses tokens provêm principalmente de tarefas do Coinbase(7500 mil), que serão distribuídos nos primeiros seis meses, incluindo recompensas por staking, operação de validadores e nós de validação.

4. Reset da Testnet Beta: Esta é a última redefinição da rede, após a qual não serão adicionadas novas funcionalidades, a rede será semelhante à mainnet.

5. Congelamento de código: concluído há uma semana.

6. Plano de expansão de nós de validação: o número inicial de nós de validação é de 15, com a meta de aumentar para 50 dentro do ano e, finalmente, atingir 500. Para se tornar um delegado, são necessários 10.000 tokens, e para se tornar um validador, são necessários 10.000.000 tokens; esses valores diminuirãocom o tempo.

Análise do Algoritmo Synthesis Puzzle

O núcleo do algoritmo puzzle mais recente da Aleo é chamado de Synthesis Puzzle, cujas principais características são as seguintes:

1. A cada epoch é gerado um EpochProgram comum.

2. Construindo circuitos de prova R1CS para a entrada e o EpochProgram, gera a correspondente atribuição R1CS (, ou seja, o witness ), e usa-o como um nó folha da árvore Merkle.

3. Calcule a raíz Merkle após gerar todos os nós folha e converta-a no proof_target da solução.

4. Cada cálculo de puzzle é chamado de nonce, construído pelo endereço que recebe a recompensa de mineração, epoch_hash e o contador de número aleatório.

5. O EpochProgram gera números aleatórios a partir do epoch_hash atual, amostrando do conjunto de instruções.

6. Usar nonce como semente aleatória para gerar a entrada do EpochProgram.

7. Agregar o R1CS e a entrada correspondentes ao EpochProgram, e realizar o cálculo do witness.

8. Calcular a raiz merkle e verificar se atende ao latest_proof_target do epoch atual.

Esta atualização faz com que o puzzle mude de gerar proof para gerar witness, a lógica de cálculo de todas as solutions dentro de cada epoch é consistente, mas a lógica de cálculo entre diferentes epochs tem diferenças significativas. O novo algoritmo abandonou os cálculos MSM e NTT anteriores, apresentando novos desafios para a otimização de GPU. Devido à presença de algumas dependências de execução serial no processo de geração de witness, a implementação da paralelização também enfrenta desafios consideráveis.