Przyszłość wiedzy zerowej z Aleo

‍Jest to trzeci artykuł z serii, która bada ewolucję i wartość prywatności w dzisiejszym cyfrowym świecie oraz możliwość wyrównania szans przez technologię zerowej wiedzy. Zapoznaj się z pierwszym postem How Zero Knowledge is Rebalancing the Scales of the Internet i naszym drugim artykułem What Does Transparency Cost You?

Prywatność ma kluczowe znaczenie dla pełnego doświadczenia użytkownika w Web3.

Chociaż publiczne łańcuchy bloków zapewniły ogromny dostęp finansowy, fakt, że transakcje są przejrzyste i otwarte dla wszystkich, pozostawia możliwości wykorzystania i arbitrażu.

Jednym z proponowanych rozwiązań jest absolutna prywatność. Ale poprzez zaciemnianie absolutnie wszystkiego na temat transakcji, absolutna prywatność wyklucza programowalność. Przykład zdecentralizowanych finansów (DeFi) pokazał znaczenie programowalności dla każdej ekspresyjnej sieci blockchain. Do tej pory użytkownicy musieli wybierać między jednym a drugim: prywatnością lub programowalnością. Na przykład Zcash zapewnia użytkownikom pełną prywatność, ale ograniczoną programowalność. Ethereum zapewnia potężną programowalność, ale ograniczoną prywatność. Chcielibyśmy, aby protokół był zarówno prywatny, jak i programowalny. Taki protokół zapewniłby, że użytkownicy nie byliby wykorzystywani, a jednocześnie umożliwiłby potężne aplikacje w łańcuchu i możliwość komponowania między nimi. Dlatego właśnie stworzyliśmy Aleo.

Aleo jest pierwszą zdecentralizowaną platformą open-source, która umożliwia zarówno prywatne, jak i programowalne aplikacje.

Dzięki domyślnej ochronie prywatności Aleo umożliwia zrównoważony, sprawiedliwy świat Web3, który może zaspokoić potrzeby programistów, konsumentów i przedsiębiorstw.

Aleo wykorzystuje kryptografię zerowej wiedzy, aby osiągnąć zarówno prywatność, jak i programowalność. Kryptografia zerowej wiedzy i dowody zerowej wiedzy pozwalają stronom trzecim zweryfikować prawdziwość informacji bez konieczności ich bezpośredniego ujawniania. Aleo wykorzystuje to jako podstawę systemu o nazwie ZEXE (Zero Knowledge EXEcution). W ZEXE użytkownicy wykonują przejścia stanów w trybie offline. Proces ten tworzy dowód, który jest dołączany do transakcji w łańcuchu. Transakcja ta aktualizuje stan systemu poprzez zużywanie/tworzenie rekordów on-chain. Podobnie jak Zcash, system ten daje nam silne gwarancje prywatności, ponieważ transakcje zawierają tylko dowód, a nie dane wejściowe, które go wygenerowały. Podobnie jak Ethereum, ZEXE może obsługiwać inteligentne kontrakty, które umożliwiają użytkownikom interakcję lub przekazywanie wartości we wcześniej zdefiniowany sposób.

Aby podać konkretny przykład, rozważmy zdecentralizowaną giełdę (DEX) na publicznym blockchainie z inteligentnymi kontraktami. DEX to zdecentralizowana aplikacja, która umożliwia użytkownikom kupowanie lub sprzedawanie tokenów w łańcuchu bez konieczności znajdowania konkretnego kupującego lub sprzedającego. W przeciwieństwie do scentralizowanej wersji (takiej jak Coinbase lub Binance), DEX umożliwia użytkownikom utrzymanie opieki nad własnymi aktywami.

Zdecentralizowane finanse (DeFi) eksplodowały w 2020 roku, stawiając DEX-y w centrum uwagi. Największy DEX on-chain, Uniswap, przetworzył do tej pory ponad 25 mld USD wolumenu w 2021 roku. Jednak na publicznym blockchainie stwarzają one możliwość ujawnienia tożsamości (a tym samym pełnej historii finansowej). Jak wspomniano wcześniej, przejrzysty charakter tego systemu otwiera użytkowników na wykorzystywanie. Oczywiście można zmieniać konta, aby utrudnić powiązanie prawdziwej tożsamości z tożsamością w łańcuchu bloków. Jest to jednak skomplikowane i niewygodne dla użytkownika. Nawet w najlepszym przypadku nadal istnieje wiele sposobów na powiązanie tożsamości użytkownika z pseudonimowym adresem on-chain. Ponieważ dane przechowywane w łańcuchu bloków są trwałe, raz dokonane powiązanie nigdy nie może zostać zerwane.

Aleo rozwiązuje to ryzyko, stosując prywatność do najbardziej podstawowych elementów każdej aplikacji — użytkowników i transakcji.

Mówiąc prościej: każda aplikacja w zdecentralizowanej sieci to seria użytkowników (ludzi lub inteligentnych kontraktów) dokonujących ze sobą transakcji o różnym stopniu złożoności. Każde rozwiązanie zapewniające prywatność musi zatem zapewniać, że oba te atomowe składniki każdej aplikacji są prywatne.

W przypadku DEX oznacza to anonimowość kontrahentów. Oznacza to, że aktywność użytkownika nie może być powiązana z konkretnym adresem lub kontem w łańcuchu bloków Aleo. Ukrywając również szczegóły każdej transakcji, Aleo zapewnia, że nawet szerokie kontury lub wzorce działalności finansowej nie mogą ujawnić żadnych informacji identyfikujących.

Kiedy dokonujesz transakcji na DEX w Aleo, obliczasz zaktualizowane salda kont poza łańcuchem w oparciu o kurs wymiany. Transakcja ta jest finalizowana poprzez przesłanie dowodu zerowej wiedzy jako transakcji do sieci Aleo, co wskazuje na podjęcie działania. Sam dowód nie zawiera żadnych informacji o tym, jaka była akcja, na jakiej giełdzie została wykonana ani kto był w nią zaangażowany. Jednak kryptografia leżąca u jego podstaw powinna przekonać wszystkich uczestników, że transakcja została wykonana, a wszystkie salda zostały poprawnie zaktualizowane.Załóżmy na przykład, że chcesz wymienić Token A na Token B na DEX opartym na Aleo. Po pierwsze, będziesz musiał udowodnić DEX, że posiadasz wystarczającą ilość Tokena A, aby sfinalizować transakcję. Ponieważ jednak informacje te można wykazać za pomocą dowodu zerowej wiedzy, nie oznacza to ujawnienia salda portfela ani historii handlu. Zamiast tego możesz odwołać się do dowodu w łańcuchu (rekordu) wcześniejszej transakcji, aby pokazać, że masz wystarczające saldo do handlu. W trakcie tego procesu giełda nigdy się nie dowiaduje:

• ilości posiadanych tokenów
• skąd masz te tokeny,
• czy kiedykolwiek wcześniej dokonywałeś transakcji na DEX.

W sumie tworzy to ekosystem DEX, który jest nie tylko całkowicie prywatny i skalowalny dla użytkowników, ale także powiela kluczową cechę blockchainów inteligentnych kontraktów, takich jak Ethereum: kompozycyjność.

Pomysł, że aplikacje mogą łączyć się ze sobą w coraz bardziej złożony sposób na otwartej platformie, znany jest jako kompozycyjność. Kompozycyjność to potężna koncepcja, która umożliwia między innymi ekosystem DeFi Ethereum. Chociaż Aleo zapewnia pełną prywatność, niektóre aplikacje mogą wykorzystywać publiczne źródła danych (publikowane w rekordzie wraz z dowodem lub poza łańcuchem), aby prywatne inteligentne kontrakty były komponowalne. Ten model prywatności opt-out eliminuje wiele kosztownych konsekwencji przejrzystych łańcuchów bloków. A jednocześnie pozwala użytkownikom kontrolować, kiedy i w jaki sposób wchodzą w interakcje z aplikacjami, ujawniając tylko to, co wybiorą. W ten sposób Aleo umożliwia aplikacje, które są programowalne, komponowalne i prywatne.

Rozbijanie Aleo

W Aleo oferujemy wiodącą w branży infrastrukturę i narzędzia do pisania aplikacji z zerową wiedzą.
Naszym celem jest zapewnienie programistom kompleksowego potoku do płynnego pisania, uruchamiania i wdrażania prywatnych aplikacji przy użyciu naszego kompletnego zestawu narzędzi do programowalnej wiedzy zerowej, wymienionych poniżej:

• Leo — Aby intuicyjnie i łatwo pisać prywatne aplikacje na Aleo, opracowaliśmy język programowania o nazwie Leo. Leo wygląda i działa jak tradycyjny język programowania. Jednak pod maską Leo jest znacznie bardziej złożony. Leo abstrahuje niskopoziomowe koncepcje kryptograficzne i ułatwia integrację prywatnych aplikacji ze stosem. Leo wprowadza składnię wysokiego poziomu, która ułatwia pisanie i intuicyjne wyrażanie logiki przy zerowej wiedzy. Język Leo został zainspirowany tradycyjnymi językami programowania, takimi jak JavaScript, Scala i Rust, z silnym naciskiem na czytelność i łatwość użycia. Pod maską Leo konwertuje kod wysokiego poziomu programisty na obwody o zerowej wiedzy.
• Aleo Studio — Aby przyspieszyć cykl rozwoju, stworzyliśmy Aleo Studio, pierwsze IDE do pisania aplikacji o zerowej wiedzy. Aleo Studio to interaktywne środowisko programistyczne do pisania aplikacji opartych na wiedzy zerowej w Leo. Dla programistów Aleo Studio zostało zaprojektowane w celu uproszczenia cyklu rozwoju i ułatwienia publikowania projektu Leo jako pakietu w ekosystemie.
• Aleo Package Manager — Aby ułatwić łączenie i udostępnianie swojej pracy, stworzyliśmy menedżera pakietów dla Leo. Aleo Package Manager to pierwszy menedżer pakietów dla zerowych obiegów wiedzy. Zawiera funkcje współpracy, takie jak zespoły i organizacje, aby ułatwić pracę z przyjaciółmi i współpracownikami nad prywatnymi aplikacjami. Ponadto Aleo Package Manager jest zintegrowany z Aleo Studio, co ułatwia importowanie i publikowanie nowych pakietów bez konieczności opuszczania edytora.
• snarkOS — Aleo działa na zdecentralizowanym systemie operacyjnym dla prywatnych aplikacji o nazwie snarkOS. Stanowi on logiczny szkielet dla przejść stanów i umożliwia aplikacjom weryfikację i przechowywanie stanu na blockchainie Aleo w publicznie weryfikowalny sposób. snarkOS wymusza gwarancje dostępności danych na Aleo dla wszystkich programów i transakcji. Co więcej, nasz mechanizm konsensusu zapewnia weryfikatorom obliczanie dowodów zerowej wiedzy w celu sprawdzenia stanu w łańcuchu.

Narzędzia te umożliwią deweloperom tworzenie inteligentnych kontraktów nowej generacji. Aleo może wyrażać potężne prymitywy DeFi, takie jak stablecoiny lub zdecentralizowane giełdy. Jednak wszystkie transakcje są całkowicie prywatne, co daje deweloperowi i użytkownikowi kontrolę.

Linki

Strona internetowa: https://www.aleo.org/
Twitter: https://twitter.com/AleoHQ
GitHub: https://github.com/AleoHQ
Discord: https://discord.gg/aleohq