Децентралізований за задумом: чому головоломка Coinbase від Aleo - це майбутнє ZK
Це переклад статті з блогу Aleo https://aleo.org/post/decentralized-proving-advantages
Докази з нульовим розкриттям (Zero-Knowledge Proofs, ZKP) є проривом для масштабованості та конфіденційності користувачів у блокчейнах. Ці криптографічні докази дозволяють перевіряти чутливі дані користувача без розкриття базової інформації. Ефективне та масштабне створення доказів з нульовим розкриттям вимагає інтенсивних обчислень, які потенційно виконуються потужними серверами зі спеціалізованим обладнанням. Ці “доказувачі” (provers) є окремим класом постачальників інфраструктурних послуг, специфічних для ZK, які сприяють роботі блокчейн-мереж, зокрема мережі Aleo.
Сьогодні більшість розгорнутих систем, що використовують ZKP у блокчейнах, мають явний ризик централізації, зокрема через структуру своїх мереж доказувачів. Основна проблема полягає в залежності від єдиної централізованої сутності для створення доказів. Ця залежність від одного доказувача означає, що кожен учасник мережі покладається на постійну доступність та доброчесність одного провайдера. Якщо ці централізовані доказувачі навіть ненадовго вийдуть з ладу, генерація доказів зупиниться, блокуючи більшість активності на ланцюжку, пов’язаної з ZK.
Така централізована модель доказувачів поширена в дизайнах zkRollup, де одна сутність відповідає за доведення партії транзакцій поза ланцюжком. У моделі rollup лише централізовані доказувачі можуть забезпечувати будь-які переходи. Головоломка Coinbase від Aleo безпосередньо пов’язана з децентралізованою системою доказування, завдяки чому звичайні користувачі можуть самостійно обробляти свої транзакції без залежності від централізованих доказувачів. Це створює справжню децентралізовану систему, де виконання транзакцій не залежить від призначених доказувачів.
Як сказав Віталік у своєму блозі “Зробимо Ethereum знову шифропанком”, “Опиратися цим тиску важко, але якщо ми цього не зробимо, ми ризикуємо втратити унікальну цінність криптоекосистеми та відтворити клон існуючої екосистеми web2 з додатковими неефективностями та зайвими кроками.”
Жорстка реальність полягає в тому, що централізоване доведення суперечить духу технології блокчейн. Побудова централізованих систем з нульовим розкриттям на децентралізованих блокчейнах подібна до встановлення найсучаснішої домашньої системи безпеки в будинку, залишивши при цьому вхідні двері широко відчиненими.
Aleo представляє іншу модель, засновану на децентралізації
Центральним елементом дизайну Aleo є децентралізована мережа доказувачів, здатних генерувати ZKP без централізованих посередників. Ця відкрита архітектура дозволяє будь-кому вільно запустити вузол-доказувач для участі у створенні доказів для мережі. Для кінцевих користувачів ця децентралізована система забезпечує гнучкість: можна створювати докази, використовуючи можливості власного пристрою для максимальної конфіденційності, або делегувати обчислення сторонньому доказувачу, орієнтованому на оптимізовану продуктивність.
Переваги децентралізованої мережі доказувачів Aleo Надійність завдяки розподіленій участі
Завдяки доказувачам, розподіленим по всьому світу між регіонами та сутностями, Aleo гарантує, що докази завжди можуть бути згенеровані без залежності від однієї сторони. Це усуває простої в генерації ZKP, притаманні централізованим моделям.
Жодна окрема сутність не може перешкодити чи зупинити генерацію доказів. Завдяки стимулюванню участі доказувачів Aleo буде децентралізованою, бездозвільною та доступною для всіх, сприяючи демократичній участі.
Ефективність завдяки ринковій динаміці
На Aleo доказувачі повинні конкурувати, щоб запропонувати найкраще поєднання швидкості генерації доказів та плати для кінцевих користувачів. Ця динаміка вільного ринку сприяє швидким удосконаленням, еволюції технологій доведення та зниженню витрат, що приносить користь кінцевим користувачам через швидші та дешевші докази.
Коли йдеться про генерацію ZKP на Aleo, користувачі стикаються з компромісом між конфіденційністю та продуктивністю. Ви можете створювати докази локально, використовуючи власний пристрій, що забезпечує найвищий рівень конфіденційності, але може бути обмеженим у продуктивності залежно від апаратних можливостей вашого пристрою.
З іншого боку, ви можете делегувати генерацію доказів спеціалізованим стороннім доказувачам, описаним вище. Ці інфраструктурні провайдери налаштовані на швидке та ефективне створення ZKP. Передаючи доведення їм, ви можете обробляти значно складніші докази з швидшим часом генерації — але при цьому жертвуєте певною конфіденційністю. Зрештою, це означає, що існує шкала, де користувачі повинні балансувати продуктивність і конфіденційність залежно від своїх потреб. Важливість Aleo полягає в тому, що у вас є вибір.
Апаратне прискорення рухатиме ZK вперед
Лише встановлення децентралізованої участі було недостатньо — інтенсивні обчислювальні навантаження створювали бар’єри для зручності використання. Тому Aleo також стимулює апаратне прискорення для подальшого розвитку генерації ZKP. Через унікальний механізм стимулів, відомий як Proof-of-Succinct Work (PoSW), Aleo стимулює попит і спрямовує інвестиції в спеціалізоване обладнання, таке як ASIC, розроблене спеціально для обчислень ZK. Прискорюючи інновації в масштабі, Aleo розширює можливості для кінцевих користувачів, забезпечуючи продуктивну інфраструктуру доказувачів, здатну впоратися з найскладнішими завданнями.
Ключовою частиною PoSW від Aleo є головоломка Coinbase (не плутати з криптовалютною біржею Coinbase). Ця криптографічна головоломка формує основу для PoSW, спрямовуючи доказувачів на виконання корисних обчислень, таких як багатоскалярне множення (MSM) та швидке перетворення Фур’є (FTT), які є основними будівельними блоками у процесі генерації ZKP. Оскільки zkSNARKs базуються на складних математичних концепціях, головоломка Coinbase фокусує зусилля доказувачів на прискоренні цих базових операцій.
Крім того, головоломка Coinbase з часом стає дедалі складнішою. Це вимагає від доказувачів постійних інвестицій у краще обладнання та дослідження кращих технік доведення для розв’язання складніших головоломок і отримання винагород (наприклад, токенів Aleo). Прогресивна складність головоломки стимулює апаратне прискорення та інновації в доведенні, що дозволяє досягати вищих рівнів складності, створюючи позитивний цикл зворотного зв’язку.
Пропорційні винагороди сприяють децентралізації
Aleo розподіляє винагороди пропорційно за кожен блок між усіма доказувачами, які знайшли рішення головоломки Coinbase, а не лише найшвидшими розв’язувачами. Це створює інклюзивну, але конкурентну екосистему, економічно схожу на пул майнінгу, де кожен може отримати вигоду від участі. Однак, на відміну від традиційних пулів, механізм стимулів Aleo реалізований на рівні протоколу.
Майбутнє — децентралізоване
Централізовані моделі доведення суперечать основним принципам блокчейну. Aleo руйнує ці моделі, пропонуючи рішення для забезпечення децентралізованої та бездозвільної конфіденційності. Стимулюючи відкриту мережу доказувачів, Aleo створює надійне, стійке до цензури генерування доказів, яке не залежить від єдиних точок відмови.
Окремо, головоломка Coinbase від Aleo спрямовує зусилля на прискорення вдосконалення обладнання та зниження витрат для ефективних обчислень ZK. Стимулюючи попит через протокол, мережа може заохочувати інвестиції в спеціалізоване обладнання та ASIC. Разом ці досягнення реалізують початкове бачення конфіденційності, контрольованої користувачем, у блокчейнах та Інтернеті — підходячи як для складних додатків, так і для окремих транзакцій.
Незалежно від того, чи працюєте ви над моделями машинного навчання і потребуєте високопродуктивних доказувачів, чи хочете відправити просту приватну транзакцію, Aleo дає вам свободу вирішувати, що найкраще відповідає вашим потребам.