Aleo の最新アルゴリズムの解釈 合成パズル: Web3 プライバシー革命をリードする

Aleo はプライバシー保護に重点を置いたブロックチェーン プロジェクトであり、ゼロ知識証明技術 (ZKP) 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。 Aleo の中心的なアイデアは、ユーザーが個人データを明らかにすることなく認証およびデータ処理できるようにすることです。この記事では、主にAleoプロジェクトの概要と最新の進捗状況を紹介し、市場が非常に関心を寄せているパズルのアルゴリズムアップデートについて詳しく解説します。最新のアルゴリズムのプレビュー;) TLDRAleo ネットワークは、1 時間ごとに ZK 回路をランダムに生成します。マイナーは、この時間中に回路の入力として異なる nonce を試行して、証人 (つまり、回路内のすべての変数、この計算プロセス) を計算する必要があります。合成とも呼ばれます)、証人のマークル ルートを見つけた後、それがマイニング難易度の要件を満たしているかどうかを判断します。回路のランダム性により、このマイニング アルゴリズムは GPU にとって不向きであり、計算の高速化が非常に困難です。資金調達の背景 Aleo は、2021 年に a16z 主導による 2,800 万米ドルのシリーズ A 資金調達を完了し、2024 年に 2 億米ドルのシリーズ B 資金調達を完了しました。投資家には、Kora Management、SoftBank Vision Fund 2、Tiger Global、Sea Capital、Slow Ventures、Samsung Next が含まれます。とりわけ。この資金調達ラウンドでは、Aleo の価値は 14 億 5,000 万ドルと評価されています。プロジェクトの概要 プライバシー Aleo の中核は、プライバシーを維持しながらトランザクションとスマート コントラクトの実行を可能にするゼロ知識証明 (ZKP) テクノロジーです。送信者や取引金額などのユーザーの取引詳細は、デフォルトでは非表示になります。この設計はユーザーのプライバシーを保護するだけでなく、必要に応じて選択的な開示も可能にするため、DeFi アプリケーションの開発に非常に適しています。その主なコンポーネントは次のとおりです。 Leo コンパイル言語: Rust 言語から適応され、ゼロ知識アプリケーション (ZKApps) の開発に特別に使用され、開発者の暗号化知識の要件が軽減されます。 snarkVM と snarkOS: snarkVM を使用すると、オフチェーンで計算を実行し、計算結果のみをオンチェーンで検証できるため、効率が向上します。 snarkOS はデータと計算のセキュリティを確保し、権限のない関数の実行を許可します。 zkCloud: 安全でプライベートなオフチェーン コンピューティング環境を提供し、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。また、Aleo は、開発者がアプリケーションを迅速に作成して公開できるようにするための統合開発環境 (IDE) とソフトウェア開発キット (SDK) も提供します。さらに、開発者はサードパーティに依存せずにアプリケーションを Aleo のプログラム レジストリにデプロイできるため、プラットフォームのリスクが軽減されます。 。スケーラビリティ Aleoは、まずユーザーのデバイス上でトランザクションを計算して証明し、検証結果のみをブロックチェーンにアップロードするオフチェーン処理方式を採用しています。このアプローチにより、トランザクション処理速度とシステムの拡張性が大幅に向上し、イーサリアムのようなネットワークの混雑と高額な手数料が回避されます。コンセンサス メカニズム Aleo では、検証者の即時ファイナリティ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 コンセンサス メカニズムである AleoBFT が導入されています。 AleoBFT は、ネットワークの分散化を強化するだけでなく、パフォーマンスとセキュリティも強化します。高速なブロックのファイナリティ: AleoBFT は、各ブロックが生成直後に確認されることを保証し、ノードの安定性とユーザー エクスペリエンスを向上させます。分散化の保証: ブロックの生成をコインベースの生成から分離することで、検証者がブロックの生成を担当し、証明者が証明計算を実行して少数のエンティティがネットワークを独占するのを防ぎます。インセンティブメカニズム: 検証者と認証者はブロック報酬を共有します。認証者はトークンを誓約することで検証者になることが奨励され、それによってネットワークの分散化とコンピューティング能力が向上します。 Aleo を使用すると、開発者はガスバウンドではないアプリケーションを作成できるため、機械学習などの長時間実行されるアプリケーションに特に適しています。現在の進捗状況 Aleo は 7 月 1 日にインセンティブ付きテストネットを開始します。重要な最新情報は次のとおりです: ARC-100 投票で可決されました: ARC-100 (「Aleo 開発者と運用者のためのコンプライアンスのベスト プラクティス」提案、規制、セキュリティ対策の観点からのコンプライアンスを含む) Aleoネットワーク上での資金のロックや到着の遅れなどの問題について、投票は終了し可決されました。チームは最終調整を行っている。検証者インセンティブ プログラム: このプログラムは、新しいパズルのメカニズムを検証するために 7 月 1 日に開始されます。このプログラムは7月15日まで実施され、期間中に報酬として100万Aleoポイントが配布される。ノードによって生成されるポイントの割合によって報酬のシェアが決まり、各バリデーターが報酬を受け取るには少なくとも 100 トークンを獲得する必要があります。具体的な詳細はまだ決まっていない。初期供給と循環供給: 初期供給は 15 億トークンで、初期循環供給は約 10% (まだ最終決定されていません)。トークンは主に Coinbase のミッション (7,500 万) から得られ、最初の 6 か月にわたって配布され、ステーキング、バリデーターの実行、ノードの検証に対する報酬が含まれます。テストネット ベータ リセット: これは最後のネットワーク リセットです。完了しても新しい機能は追加されず、ネットワークはメインネットと同様になります。リセットすると、ARC-41 と新しいパズル機能が追加されます。コードの凍結: コードの凍結は 1 週間前に完了しました。検証ノードの拡張計画: 検証ノードの初期数は 15 ですが、年内に 50 に増やし、最終的には 500 に達することを目標としています。委任者になるには 10,000 トークン、バリデーターになるには 1000 万トークンが必要ですが、これらの量は時間の経過とともに徐々に減少します。

アルゴリズムアップデートの解釈

Aleo は最近、最新のテストネット ニュースを発表しましたが、パズル アルゴリズムの最新バージョンも更新しました。新しいアルゴリズムは、zk 証明結果の生成に焦点を当てなくなり、MSM と NTT (どちらも zk で頻繁に使用されます) を削除しました。計算モジュール (以前はマイニング収益を増やすためにアルゴリズムの効率を最適化するためにテストネット参加者によって使用されていました) の計算は、プルーフを生成する前の中間データ証人の生成に焦点を当てていました。公式パズルの仕様とコードを参照した上で、最新のアルゴリズムを簡単に紹介します。

コンセンサスプロセス

コンセンサスプロトコルレベルでは、プロセス内の証明者と検証者はそれぞれ、計算結果ソリューションの生成と、ブロックの生成とパッケージ化されたソリューションの集約を担当します。プロセスは次のとおりです:

1. 証明者はパズルを計算して解決策を構築し、ネットワークにブロードキャストします
2. 検証者はトランザクションと解決策を次の新しいブロックに集約し、解決策の数がコンセンサス制限 (MAX_SOLUTIONS) を超えないことを確認します
3. ソリューションの合法性を検証する必要があります。epoch_hash はバリデーターによって維持されるlatest_epoch_hashに準拠し、その計算されたproof_targetはネットワーク内のバリデーターによって維持されるlatest_proof_targetに準拠します。同時に、ブロックに含まれるソリューションの数も一致します。コンセンサス制限未満です
4. 効果的なソリューションはコンセンサス報酬を獲得できます

合成パズル

最新バージョン アルゴリズムの核心は、R1CS を構築することによって各エポックに共通のエポックプログラムを生成することです。入力と EpochProgram の証明回路、対応する R1CS 割り当て (つまり、全員が言及した証人) が生成され、マークル ツリーのリーフ ノードとして使用されます。すべてのリーフ ノードを計算した後、マークル ルートが生成され、変換されます。ソリューションのproof_target。 Synthesis Puzzle を構築するための詳細なプロセスと仕様は次のとおりです:

1. 各パズルの計算は nonce と呼ばれ、マイニング報酬を受け取るアドレス、epoch_hash、および乱数カウンターから構築されます。カウンターは新しい nonce を取得します

2. 各エポックで、ネットワーク内のすべての証明者が計算する必要がある EpochProgram は、現在の epoch_hash によって生成された乱数によって命令セットからサンプリングされます。サンプリング ロジックは次のとおりです:

   • 命令セットは固定されており、各命令には 1 つ以上の計算演算が含まれており、各命令には事前に設定された重みと演算数があります
   • サンプリング中に現在の epoch_hash に基づいて乱数が生成され、命令セットと重みを組み合わせて数値を取得 命令を順番に並べ、累積演算回数が97回に達したらサンプリングを停止
   • 全命令をEpochProgramに合成
3. nonceを乱数シードとして使用し、 EpochProgram
4. EpochProgram に対応する R1CS と入力を集約して監視 (R1CS 割り当て) を実行します。 Calculate
5. すべての監視が計算された後、これらの監視は対応するマークル ツリーのリーフ ノード シーケンスに変換されます。マークル ツリーは 8 です。 -element 深さ8のK-aryマークル木
6. マークルルートを計算し、解に変換する 現在のエポックのproof_targetが現在のエポックのlatest_proof_targetを満たすかどうかを判定し、満たしている場合、計算が行われます。成功しました。上記の入力を構築するために必要な報酬アドレス、epoch_hash、およびカウンターをソリューションとして送信し、ブロードキャストします
7. 同じエポックで、カウンターを反復して入力することでエポックプログラムを更新できます

   

   マイニングの変更と影響。

このアップデート後、パズルは証明の生成から証人の生成に変更されました。各エポックのすべての解計算ロジックは一貫していますが、異なるエポックの計算ロジックは大きく異なります。

前のテスト ネットワークから、多くの最適化手法は、GPU を使用してプルーフ生成段階で MSM と NTT の計算を最適化し、それによってマイニング効率を向上させることに焦点を当てていることがわかります。この更新では、計算のこの部分が完全に放棄されます。同時に、証人を生成するプロセスはエポック変更に従うプログラムを実行することによって生成されるため、その中の命令はシリアル実行に依存するため、並列化を実現することが重要です。大きな挑戦。

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