Aleo и протокол консенсуса
Блокчейн — это DLT, но DLT не обязательно должен быть блокчейном. По большей части оба эти термина используются взаимозаменяемо, однако это не обязательно правильно с точки зрения терминологии.
И DLT, и блокчейны относятся к записи информации, которая распространяется по сети. Оба ориентированы на открытость и прозрачность, которых мы никогда раньше не видели в централизованных базах данных. Автомобильная промышленность была одной из первых глобальных отраслей, которые, как ожидается, будут использовать технологии распределенного реестра (DLT).
Блокчейн — это, по сути, реестр, который распространяется по сети в одной и той же версии. У каждого участника есть одна и та же копия реестра, не существует такого понятия, как «главный реестр» или одна копия, которая намеренно имеет более высокий приоритет, чем любая другая.
Но как система гарантирует, что у каждого участника будет одна и та же копия и что новые записи будут созданы в соответствии с планом? Для этого нужен набор встроенных правил. И эти правила — да, как вы уже догадались — консенсусный протокол.
По своему замыслу блокчейны и DLT создаются участниками сети. Им нужно согласиться с тем, что новый блок действителен и может быть записан в цепочку и дальше распространяться. Таким образом, сети необходимо достичь консенсуса, чтобы добавить новую информацию в базу данных, и они достигают указанного соглашения с помощью протокола консенсуса.
Существует несколько типов протокола консенсуса. Почему? Потому что разные конструкции блокчейнов требуют разных механизмов — например, они будут разными для публичных, частных блокчейнов.
Среди основных протоколов можно найти такие типы:
- Proof-of-Work (PoW) — используется в самых популярных блокчейнах — Bitcoin и Ethereum. С помощью этого протокола узлы решают криптографические головоломки, чтобы получить право создать новый блок в раунде консенсуса. Только один узел создает блок и получает за это вознаграждение. Этот протокол требует больших вычислительных мощностей и, следовательно, является крайне неэффективным с точки зрения энергопотребления. Это гарантирует согласованность в сети, но с вероятностной, а не абсолютной окончательностью.
- Proof-of-Stake (PoS) — этот согласованный протокол намного более энергоэффективен, чем протоколы PoW, поскольку решение о том, кто создает новый блок, не зависит от вычислительной мощности, а представляет собой случайную лотерею, основанную на общем количестве монет в собственности. Как и в случае с PoW, окончательность консенсуса является вероятностной.
- Делегированное доказательство доли (DPoS) — делегированная форма PoS позволяет держателям монет сдавать в аренду свою долю, чтобы заблокировать кандидатов-создателей, а победители определяются учетными записями с наибольшим количеством голосов. Узлы, которые держат ставку, выбирают верификаторов (создателей). Таким образом, потребление энергии при создании блоков почти полностью снижается.
- Практическая византийская отказоустойчивость (pBFT) — византийско-фалюттолерантная архитектура относится к проблеме византийских генералов. Короче говоря, речь идет об эффективном общении, несмотря на плохих актеров. Обычно это решается (значительно упрощенно) за определенное количество раундов связи. В своей традиционной форме BFT обеспечивает отправку и получение правильного сообщения, но немного неэффективен. Вот почему некоторые DLT используют pBFT, который, хотя и неэффективен, обеспечивает полную завершенность. Эта неэффективность не является проблемой в небольших блокчейн-средах с ограниченным доступом — здесь более важно преимущество окончательности.
Если вы ранее читали о некоторых протоколах на основе DAG, вы, возможно, заметили, что они в основном используются в разрешенных настройках или в качестве так называемых цепочек консорциума. Это ставит под вопрос их децентрализацию, поскольку является одной из гарантий безопасности и неизменности. Однако это не является серьезной проблемой для частного или делового использования, поскольку обычно они управляются одним объектом и требуют разрешения на чтение, запись и изменение записей. Почему? Потому что они имеют дело с конфиденциальными и конкурентными данными.
Блокчейн — это эффект, продукт — цепочка блоков, которая распространяется по сети. Как формируется эта цепочка, как внутри блоков, так и как они связаны друг с другом, является задачей консенсусного протокола.
В экосистеме блокчейна протокол сам по себе является наиболее важной частью движка — без него мы бы не говорили о блокчейне. Иногда протоколы консенсуса называют «уровнем 0», и в этом также есть смысл. Кроме того, вы можете использовать реестр в качестве записи транзакции или пойти дальше и создать приложение, используя протокол и реестр, который он сформировал.
В отличие от сегодняшних веб-технологий, криптография с нулевым разглашением представляет собой безопасную, совместимую и справедливую основу для Интернета. Новые веб-стандарты, основанные на этой технологии, предлагают пользователям выбор и смягчают последствия утечек данных.
Aleo — первая платформа, предлагающая полностью приватные приложения.
Aleo достигает этого, используя децентрализованные системы и криптографию с нулевым разглашением( zero-knowledge) для защиты пользовательских данных в Интернете. По своей сути Aleo предлагает пользователям и разработчикам приложений неограниченные вычислительные ресурсы с абсолютной конфиденциальностью, можно сказать, что предлагает персонализированные услуги Web3.
Используя криптографию с нулевым разглашением (zero-knowledge), Aleo перемещает выполнение смарт-контрактов вне сети, чтобы обеспечить широкий спектр децентрализованных приложений, которые являются полностью частными и могут масштабироваться до тысяч транзакций в секунду.
Еще одним преимуществом, которое я не мог выделить, так это то, что Aleo создали свой язык программирования для формально проверенных приложений с нулевым разглашением- Leo
Веб-разработчики публикуют свою работу в Aleo Package Manager (PM) — реестре, который свободно размещает и распространяет часто используемый код. С помощью Aleo PM разработчики могут быстро импортировать пакеты для сборки нового веб-приложения. Также выпустили новую функцию Teams, позволяющую разработчикам работать вместе, она облегчит разработчикам совместную работу над сложными пакетами, такими как SHA256 или AES, и легко опубликует их работу для использования другими.
Чтобы облегчить разработчикам начало работы, интегрировали Aleo PM в Aleo Studio, первую IDE для частных веб-приложений.
С Aleo Studio разработчики теперь могут быстро искать и импортировать новые пакеты для использования в своих приложениях.
Aleo — это блокчейн 1 уровня, который использует криптографию с нулевым разглашением для создания масштабируемых и частных децентрализованных приложений и является первой платформой, предлагающей полностью частные приложения.
POS обеспечит точность блоков, то есть после создания блока он не вернется. Таким образом, будет обеспечен лучший опыт для пользователей приложений. Потому что ему не придется ждать более одного блока, чтобы думать, что транзакции окончательные.
Совместимость с другими блокчейнами станет намного проще.
Некоторые проблемы с децентрализацией, будут решены.
Aleo переходит на механизм PoS, но команда сохраняет механизм PoSW, сетевые блоки Aleo больше не будут основаны на PoSW.
Обычно, только валидатор может получить вознаграждение за блок в сети PoS, но команда внесла изменения: часть вознаграждения за блок будет предоставлена проверяющему, поэтому, хотя Aleo перешел на PoS, проверяющий все равно может получить вознаграждение.
Можно выделить два основных преимущества метода PoS: эффективность и экономия энергии. Эффективность означает более быстрые транзакции, финализацию и лучшую масштабируемость. Финализация — момент, когда транзакция навсегда вписывается в блокчейн.
По поводу стейкинга Aleo нет никакой информации, но можно предположить, что он будет, как и у всех POS блокчейнов.
Как Aleo решает дилемму конфиденциальности?
В Aleo zkCloud решает одну из самых сложных проблем, стоящих перед блокчейнами на сегодняшний день: дилемму конфиденциальности.
Например, в общедоступной цепочке блоков выполнение программы происходит в глобальной «виртуальной машине», управляемой каждым сетевым узлом. Это означает, что каждый узел в сети должен пересчитывать каждый шаг данной программы. Можно с уверенностью сказать, что это неэффективно, а также снижает скорость и увеличивает затраты для конечного пользователя. Возможности конфиденциальности ограничены, поскольку эта виртуальная машина должна иметь доступ к соответствующей информации.
zkCloud Aleo преодолевает эти ограничения, отделяя время выполнения приложения от состояния, поддерживаемого блокчейном. В сочетании с силой доказательств с нулевым разглашением это позволяет Aleo обеспечить полную программируемость и конфиденциальность, а также высокую пропускную способность транзакций по сравнению с моделью виртуальной машины в цепочке.
Благодаря zkCloud отдельные объекты взаимодействуют друг с другом посредством защищенных транзакций.
Несмотря на то, что программы выполняются в zkCloud с разной степенью сложности, единственное, что когда-либо видно узлам в сети Aleo, — это «тени», отбрасываемые экранированными транзакциями, выполняемыми в zkCloud. Поскольку доказательства с нулевым разглашением ничего не раскрывают об их содержимом, когда эти узлы (или другие третьи лица) видят защищенную транзакцию, отправленную в цепочку. Говоря простым языком, можно увидеть, что что-то происходит, но подробности никто не знает, например кто и кому передает определенную сумму. Это можно узнать, если намеренно открыть доступ.