Aleo : le projet Blockchain qui mène la révolution de la vie privée dans le Web3

Aleo est un projet de Blockchain dédié à la protection de la vie privée, dont la technologie de base repose sur les preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKP), visant à réaliser un niveau plus élevé de confidentialité et d'évolutivité. L'idée fondamentale du projet est de permettre aux utilisateurs de s'authentifier et de traiter des données sans révéler d'informations personnelles.

Aperçu du projet

Confidentialité

La technologie de base d'Aleo est la preuve à divulgation nulle de connaissance, ce qui permet l'exécution des transactions et des contrats intelligents tout en protégeant la vie privée. Les détails des transactions des utilisateurs, tels que l'expéditeur et le montant de la transaction, sont par défaut cachés. Cette conception non seulement protège la vie privée des utilisateurs, mais permet également une divulgation sélective en cas de besoin, ce qui est particulièrement adapté au développement des applications de finance décentralisée.

Les principaux composants d'Aleo comprennent :

1. Leo Langage de programmation : adapté du langage Rust, spécialement conçu pour le développement d'applications à connaissance nulle, réduisant ainsi les exigences en connaissances en cryptographie pour les développeurs.

2. snarkVM et snarkOS : snarkVM permet l'exécution de calculs hors chaîne, tandis que la chaîne vérifie uniquement les résultats des calculs, ce qui améliore l'efficacité. snarkOS garantit la sécurité des données et des calculs, et permet l'exécution de fonctionnalités sans autorisation.

3. zkCloud : Fournit un environnement de calcul hors chaîne sécurisé et privé, prenant en charge l'interaction programmée entre les utilisateurs, les organisations et les organisations autonomes décentralisées.

Aleo propose également un environnement de développement intégré et un kit de développement logiciel, permettant aux développeurs d'écrire et de publier rapidement des applications. De plus, les développeurs peuvent déployer des applications dans le registre de programmes d'Aleo sans dépendre de tiers, réduisant ainsi le risque de la plateforme.

Scalabilité

Aleo utilise un traitement hors chaîne, où les transactions sont d'abord calculées sur l'appareil de l'utilisateur, puis seuls les résultats de vérification sont téléchargés sur la Blockchain. Cette méthode améliore considérablement la vitesse de traitement des transactions et l'évolutivité du système, évitant ainsi les problèmes de congestion du réseau et de frais élevés.

Mécanisme de consensus

Aleo a introduit AleoBFT, un mécanisme de consensus à architecture hybride qui combine la finalité instantanée des validateurs et la capacité de calcul des prouveurs. AleoBFT améliore non seulement le degré de décentralisation du réseau, mais renforce également la performance et la sécurité.

1. Finalité rapide des blocs : AleoBFT garantit que chaque bloc est immédiatement confirmé après sa génération, améliorant la stabilité des nœuds et l'expérience utilisateur.

2. Garantie de décentralisation : en séparant la production de blocs de la génération de jetons, les validateurs sont responsables de la génération des blocs, tandis que les prouveurs effectuent les calculs de preuve, empêchant ainsi un petit nombre d'entités de monopoliser le réseau.

3. Mécanisme d'incitation : Les validateurs et les prouveurs partagent les récompenses de bloc ; cela encourage les prouveurs à devenir des validateurs en stakant des jetons, ce qui améliore le degré de décentralisation et la capacité de calcul du réseau.

Aleo permet aux développeurs de créer des applications sans restrictions de ressources, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications nécessitant un fonctionnement prolongé, comme l'apprentissage automatique.

Derniers développements

Aleo lancera son réseau de test incitatif le 1er juillet, voici quelques informations importantes :

1. ARC-100 Vote approuvé : La proposition concernant les mesures de sécurité liées à la conformité, au verrouillage des fonds sur le réseau Aleo et aux délais de traitement a été approuvée. L'équipe procède aux ajustements finaux.

2. Programme d'incitation des validateurs : Ce programme débutera le 1er juillet et vise à valider le nouveau mécanisme puzzle. Le programme se poursuivra jusqu'au 15 juillet, durant lequel 1 million de points Aleo seront attribués en tant que récompense.

3. Approvisionnement initial et approvisionnement en circulation : Le volume d'approvisionnement initial est de 1,5 milliard de jetons, et le volume d'approvisionnement en circulation initial est d'environ 10 %. Ces jetons proviennent principalement des récompenses de tâches (75 millions), qui seront distribuées au cours des six premiers mois, incluant également les récompenses pour le staking, l'exécution de validateurs et la validation des nœuds.

4. Réinitialisation du testnet : C'est la dernière réinitialisation du réseau, après laquelle aucune nouvelle fonctionnalité ne sera ajoutée, le réseau sera similaire au mainnet. La réinitialisation est destinée à ajouter de nouvelles fonctionnalités et à mettre à jour le mécanisme de puzzle.

5. Gel de code : Le gel du code a été terminé il y a une semaine.

6. Plan d'extension des nœuds de validation : Le nombre initial de nœuds de validation est de 15, avec pour objectif d'atteindre 50 dans l'année et finalement 500. Devenir délégué nécessite 10 000 jetons, devenir validateur nécessite 10 millions de jetons, ces montants diminueront progressivement avec le temps.

Analyse de l'algorithme Synthesis Puzzle

Le cœur de l'algorithme de la dernière version d'Aleo s'appelle Synthesis Puzzle, dont le principe est de générer un EpochProgram commun fixe pour chaque epoch. En construisant des circuits de preuve R1CS pour les entrées et l'EpochProgram, on produit une assignation R1CS correspondante (c'est-à-dire un témoin) qui sert de nœud feuille dans l'arbre Merkle. Après avoir calculé tous les nœuds feuilles, on génère la racine Merkle et la convertit en proof_target de la solution.

Le processus détaillé de construction du Synthesis Puzzle est le suivant :

1. Chaque calcul de puzzle est appelé nonce, construit à partir de l'adresse recevant la récompense de minage, de epoch_hash et du compteur de nombre aléatoire.

2. Dans chaque epoch, tous les prover calculent le même EpochProgram, échantillonné à partir de l'ensemble d'instructions par un nombre aléatoire généré par le epoch_hash actuel.

3. Utiliser le nonce comme graine aléatoire pour générer l'entrée du EpochProgram.

4. Agréger le R1CS et l'input correspondants de l'EpochProgram, et effectuer le calcul du témoin.

5. Convertir tous les témoins en une séquence de nœuds feuilles de l'arbre Merkle.

6. Calculer la racine Merkle et la convertir en proof_target de la solution, puis déterminer si elle satisfait aux exigences de l'epoch actuel.

7. Dans le même epoch, il est possible de mettre à jour l'entrée d'EpochProgram plusieurs fois pour le calcul de solutions en itérant sur le compteur.

Impact de la mise à jour de l'algorithme

Après cette mise à jour, le puzzle a été modifié de la génération de preuve à la génération de témoin. La logique de calcul de toutes les solutions au sein de chaque bloc est cohérente, mais la logique de calcul entre différents blocs présente des différences significatives. Le nouvel algorithme abandonne les calculs MSM et NTT de la version précédente, ce qui pourrait avoir un impact sur les stratégies d'optimisation GPU existantes. De plus, comme le processus de génération de témoin implique l'exécution d'un programme qui change avec chaque bloc, certaines instructions peuvent avoir des dépendances d'exécution partiellement séquentielles, rendant ainsi la mise en œuvre de la parallélisation potentiellement difficile.