Будущее Zero Knowledge с Алео
Это третья статья из серии, в которой исследуется эволюция и ценность конфиденциальности в современном цифровом мире, а также возможности технологии с нулевым разглашением для создания равных условий. Ознакомьтесь с первым постом «Как нулевые знания меняют весы Интернета» и нашим вторым «Во что вам обходится прозрачность?».
Конфиденциальность имеет решающее значение для полноценного взаимодействия с пользователем в Web3.
Хотя общедоступные блокчейны обеспечивают огромный финансовый доступ, тот факт, что транзакции прозрачны и открыты для всех, оставляет возможности для эксплуатации и арбитража.
Одним из предлагаемых решений является абсолютная конфиденциальность. Но, скрывая абсолютно все, что касается транзакции, абсолютная конфиденциальность исключает возможность программирования. Пример децентрализованных финансов (DeFi) показал важность программируемости для любой выразительной сети блокчейнов. До сих пор пользователям приходилось выбирать между двумя вариантами: конфиденциальность или программируемость. Например, Zcash предоставляет пользователям полную конфиденциальность, но ограниченную программируемость. Ethereum обеспечивает мощную программируемость, но ограниченную конфиденциальность. Нам бы хотелось, чтобы протокол был одновременно частным и программируемым. Такой протокол гарантирует, что пользователи не будут эксплуатироваться, но при этом обеспечит мощные приложения в цепочке и возможность компоновки между ними. Вот почему мы построили Aleo.
Aleo — первая децентрализованная платформа с открытым исходным кодом, позволяющая использовать как частные, так и программируемые приложения.
Благодаря отказу от конфиденциальности по умолчанию Aleo обеспечивает устойчивый и справедливый мир Web3, который может удовлетворить потребности разработчиков, потребителей и предприятий.
Aleo использует криптографию с нулевым разглашением для обеспечения как конфиденциальности, так и программируемости. Криптография с нулевым разглашением и доказательства с нулевым разглашением позволяют третьим сторонам проверять достоверность части информации без необходимости раскрывать ее напрямую. Aleo использует это как основу системы под названием ZEXE (Zero Knowledge EXEcution). В ZEXE пользователи выполняют переходы между состояниями в автономном режиме. Этот процесс создает доказательство, которое объединяется в транзакцию в сети. Эта транзакция обновляет состояние системы, используя/создавая записи в цепочке. Как и Zcash, эта система дает нам надежные гарантии конфиденциальности, поскольку транзакции содержат только доказательство, а не входные данные, которые его сгенерировали. И, как и Ethereum, ZEXE может поддерживать смарт-контракты, которые позволяют пользователям взаимодействовать или передавать значения заранее определенным образом.
Чтобы привести конкретный пример, давайте рассмотрим децентрализованную биржу (DEX) на публичном блокчейне смарт-контрактов. DEX — это децентрализованное приложение, которое позволяет пользователям покупать или продавать токены в сети без необходимости искать конкретного покупателя или продавца. В отличие от централизованной версии (например, Coinbase или Binance), DEX позволяет пользователям хранить свои собственные активы.
Децентрализованные финансы (DeFi) взорвались в 2020 году, привлекая внимание к DEX. Крупнейшая DEX в сети, Uniswap, в 2021 году обработала объем на сумму более 25 миллиардов долларов. Но в общедоступной цепочке блоков они создают возможности для раскрытия личности (и, следовательно, полной финансовой истории). Как обсуждалось ранее, прозрачная природа этой системы делает пользователей уязвимыми для эксплуатации. Конечно, вы можете циклически переключать учетные записи, чтобы затруднить привязку вашей реальной личности и личности в сети. Но делать это сложно и неудобно для пользователя. И даже в лучшем случае существует множество способов связать вашу личность с псевдонимным адресом в цепочке. Поскольку данные, хранящиеся в блокчейне, являются постоянными, после того, как эта ассоциация будет установлена, ее уже нельзя будет разорвать.
Aleo устраняет этот риск, применяя конфиденциальность к наиболее фундаментальным компонентам любого приложения — пользователям и транзакциям.
Проще говоря: каждое приложение в децентрализованной сети представляет собой серию пользователей (людей или смарт-контрактов), взаимодействующих друг с другом с разной степенью сложности. Таким образом, любое решение для обеспечения конфиденциальности должно обеспечивать конфиденциальность обоих этих атомарных компонентов любого приложения.
Для DEX это означает анонимность контрагентов. Это означает, что активность пользователя не может быть привязана к конкретному адресу или учетной записи в блокчейне Aleo. Кроме того, скрывая детали любой транзакции, Aleo гарантирует, что даже общие контуры или модели финансовой деятельности не могут привести к утечке какой-либо идентифицирующей информации.
Когда вы совершаете сделку на DEX в Aleo, вы вычисляете обновленные балансы счетов вне сети на основе обменного курса. Эта сделка завершается отправкой доказательства с нулевым разглашением в качестве транзакции в сеть Aleo, что указывает на то, что действие произошло. Само по себе доказательство не содержит никакой информации о том, что это было за действие, на какой бирже оно было выполнено или кто в нем участвовал. Тем не менее, лежащая в основе криптография должна убедить всех участников в том, что сделка была совершена и все балансы обновлены правильно.
Например, допустим, вы хотите обменять токен A на токен B на DEX на основе Aleo. Во-первых, вам нужно будет доказать DEX, что у вас достаточно токена A для завершения транзакции. Но поскольку эта информация может быть показана с помощью доказательства с нулевым разглашением, это не означает раскрытия баланса вашего кошелька или истории торговли. Вместо этого вы можете сослаться на доказательство (запись) предыдущей транзакции в сети, чтобы показать, что у вас есть достаточный баланс для торговли. В процессе биржа никогда не узнает:
количество токенов, которыми вы владеете,
откуда вы взяли эти токены,
если вы когда-либо совершали транзакции на DEX раньше.
В целом это создает экосистему DEX, которая не только полностью приватна и масштабируема для пользователей, но и воспроизводит ключевую особенность блокчейнов смарт-контрактов, таких как Ethereum: возможность компоновки.
Идея о том, что приложения могут подключаться друг к другу все более сложными способами на открытой платформе, известна как компонуемость. Компонуемость — это мощная концепция, которая позволяет, среди прочего, экосистеме Ethereum DeFi. Хотя Aleo обеспечивает полную конфиденциальность, некоторые приложения могут использовать общедоступные источники данных (либо опубликованные в записи вместе с доказательством, либо вне сети), чтобы сделать частные смарт-контракты составными. Эта модель конфиденциальности с отказом от участия устраняет многие из затратных последствий прозрачных блокчейнов. И все же это дает пользователям возможность контролировать, когда и как они взаимодействуют с приложениями, раскрывая только то, что они хотят. Таким образом, Aleo позволяет создавать программируемые, компонуемые и частные приложения.
Разрушение Алео
В Aleo мы предлагаем ведущую в отрасли инфраструктуру и инструменты для написания приложений с нулевым знанием.
Наша цель — предоставить разработчикам сквозной конвейер для беспрепятственного написания, запуска и развертывания частных приложений с использованием нашего полного набора инструментов для программирования с нулевым знанием, перечисленных ниже:
Leo. Чтобы писать частные приложения на Aleo было интуитивно и легко, мы разработали язык программирования под названием Leo. Leo выглядит и работает как традиционный язык программирования. Однако под капотом Лео гораздо сложнее. Leo абстрагирует низкоуровневые криптографические концепции и упрощает интеграцию частных приложений в ваш стек.
Leo представляет высокоуровневый синтаксис, который позволяет легко писать и интуитивно понятно выражать логику с нулевым знанием. На язык Leo повлияли традиционные языки программирования, такие как JavaScript, Scala и Rust, с упором на удобочитаемость и простоту использования. Под капотом Лео преобразует высокоуровневый код разработчика в схемы с нулевым разглашением.
Aleo Studio. Чтобы ускорить цикл разработки, мы создали Aleo Studio, первую IDE для написания приложений с нулевым разглашением. Aleo Studio — это интерактивная среда разработки для написания приложений с нулевым разглашением на Leo. Aleo Studio предназначена для разработчиков, чтобы упростить цикл разработки и упростить публикацию вашего проекта Leo в виде пакета в экосистеме.
Диспетчер пакетов Aleo. Чтобы упростить объединение и совместное использование вашей работы, мы создали менеджер пакетов для Leo. Aleo Package Manager — первый менеджер пакетов для цепей с нулевым разглашением. Он включает в себя функции совместной работы, такие как команды и организации, которые упрощают работу с друзьями и коллегами над частными приложениями. Кроме того, Aleo Package Manager интегрирован с Aleo Studio, что позволяет легко импортировать и публиковать новые пакеты, не выходя из редактора.
snarkOS — Aleo работает на децентрализованной операционной системе для частных приложений под названием snarkOS. Он формирует логическую основу для переходов между состояниями и позволяет приложениям проверять и сохранять состояние в блокчейне Aleo публично проверяемым способом. snarkOS обеспечивает гарантии доступности данных на Aleo для всех программ и транзакций. Более того, наш механизм консенсуса гарантирует, что верификаторы вычисляют доказательства с нулевым разглашением для состояния контрольной точки в цепочке.
Эти инструменты позволят разработчикам создавать смарт-контракты следующего поколения. Aleo может выражать мощные примитивы DeFi, такие как стейблкоины или децентрализованные биржи. Тем не менее, все транзакции полностью конфиденциальны, что дает разработчику и пользователю полный контроль.