Decentralized Private Computation (DPC) enables confidential off-chain computations with publicly verifiable results on the blockchain, ensuring privacy without compromising transparency or security. Platforms like Aleo use DPC to help developers build privacy-focused applications.

By leveraging zero-knowledge proofs and Aleo's record model, DPC provides a foundation for programmable privacy, unlocking new possibilities for handling sensitive data in areas like DeFi and healthcare. This approach maintains blockchain transparency and security while addressing privacy concerns.

👇This article explores DPC, Aleo's implementation, and why it's a scalable, secure solution for user data privacy.👇

🤔What is DPC?🤔

Decentralized Private Computation (DPC) enables users to perform private computations off-chain while verifying the results publicly on the blockchain. It underpins ZEXE (Zero-Knowledge Execution), the foundation of the Aleo blockchain.

Aleo achieves DPC through a record model, a privacy-preserving data structure that stores arbitrary payloads and links ownership via public keys. Transactions include only serial numbers of consumed records, commitments of created records, and zero-knowledge proofs (ZKPs), revealing no sensitive data or account details.

🌌⭐The Aleo Network: Scalable, Cost-Effective, and Secure⭐🌌

Using ZKPs, Aleo offloads execution off-chain, ensuring scalability with high throughput and low latency. Validators verify small, constant-size cryptographic proofs, avoiding computational overhead. This reduces costs, prevents DOS attacks without gas fees, and ensures security via cryptographic guarantees rather than cryptoeconomic reliance.

Aleo’s approach ensures private, scalable, and secure computations, setting a new standard for blockchain privacy.

🔎Programmable Privacy Is Here🔎

Decentralized Private Computation (DPC) makes programmable zero-knowledge applications a reality, powered by two key components: shielded identities and shielded transactions.

·         Shielded Identities allow users to authenticate and interact privately, enabling selective data sharing without compromising confidentiality.

·         Shielded Transactions protect all transaction details, preventing exploitation of mempool activity, identity theft, and Maximal Extractable Value (MEV) attacks that target trading orders and liquidity provisioning.

☁️🚀zkCloud🚀☁️

These features combine in zkCloud, a trustless, off-chain execution environment where shielded identities interact via shielded transactions. Cryptographic proofs ensure transaction integrity.

zkCloud supports local application execution or delegation to third-party services that handle proof generation and transaction submission, enabling marketplaces for private computation.

This framework allows Aleo to deliver a private, programmable, and high-performance network by separating execution from state, submitting only cryptographic proofs to the blockchain.

Децентралізовані приватні обчислення (DPC) дозволяють проводити конфіденційні обчислення поза ланцюгом із публічно перевіреними результатами в блокчейні, забезпечуючи конфіденційність без шкоди для прозорості чи безпеки. Такі платформи, як Aleo, використовують DPC, щоб допомогти розробникам створювати програми, орієнтовані на конфіденційність.

Використовуючи докази з нульовим знанням і модель запису Aleo, DPC забезпечує основу для програмованої конфіденційності, відкриваючи нові можливості для обробки конфіденційних даних у таких сферах, як DeFi та охорона здоров’я. Цей підхід забезпечує прозорість і безпеку блокчейну, одночасно вирішуючи питання конфіденційності.

У цій статті розглядається реалізація DPC, Aleo, і чому це масштабоване, безпечне рішення для конфіденційності даних користувачів.👇👇👇

❓❔Що таке DPC?❓❔

Децентралізовані приватні обчислення (DPC) дозволяють користувачам виконувати приватні обчислення поза мережею, одночасно перевіряючи результати публічно в блокчейні. Він лежить в основі ZEXE (Zero-Knowledge Execution), основи блокчейну Aleo.

Aleo досягає DPC за допомогою моделі запису, структури даних, що зберігає конфіденційність, яка зберігає довільні корисні дані та пов’язує право власності за допомогою відкритих ключів. Трансакції містять лише серійні номери використаних записів, зобов’язання створених записів і підтвердження з нульовим знанням (ZKP), не розкриваючи конфіденційних даних або деталей облікового запису.

👑Мережа Aleo: масштабована, економічно ефективна та безпечна👑

Використовуючи ZKP, Aleo розвантажує виконання поза ланцюгом, забезпечуючи масштабованість із високою пропускною здатністю та низькою затримкою. Валідатори перевіряють невеликі криптографічні докази постійного розміру, уникаючи обчислювальних витрат. Це зменшує витрати, запобігає DOS-атакам без плати за газ і забезпечує безпеку через криптографічні гарантії, а не криптоекономічну залежність.

Підхід Aleo забезпечує приватні, масштабовані та безпечні обчислення, встановлюючи новий стандарт конфіденційності блокчейну.

💻Програмована конфіденційність тут💻

Децентралізовані приватні обчислення (DPC) роблять програмовані додатки з нульовим знанням реальністю, завдяки двом ключовим компонентам: захищеним ідентифікаторам і захищеним транзакціям.

• Захищені ідентифікатори дозволяють користувачам автентифікуватися та взаємодіяти конфіденційно, забезпечуючи вибірковий обмін даними без шкоди для конфіденційності.

• Захищені транзакції захищають усі деталі транзакцій, запобігаючи використанню активності mempool, крадіжці особистих даних і атакам на максимальну вилучену вартість (MEV), які націлені на торгові замовлення та надання ліквідності.

☁️zkCloud☁️

Ці функції поєднуються в zkCloud, ненадійному середовищі виконання поза мережею, де захищені особи взаємодіють через захищені транзакції. Криптографічні докази забезпечують цілісність транзакцій.

zkCloud підтримує локальне виконання додатків або делегування стороннім службам, які обробляють генерацію доказів і подання транзакцій, створюючи ринкові майданчики для приватних обчислень.

Цей фреймворк дозволяє Aleo створювати приватну, програмовану та високопродуктивну мережу, відокремлюючи виконання від стану, надаючи в блокчейн лише криптографічні докази.

📜Documents Can Be the Difference Between Safety and Chaos📜

«I came to America before my first birthday, and proving my identity has been a constant struggle. My family’s loss of $20,000 to a fraudster promising citizenship processing, and the countless hours I’ve spent claiming rightful property after my father’s passing, have underscored the fragility of physical documents. In times of conflict or even minor misfortune, losing vital records—like birth certificates or property deeds—can lead to chaos, erasure, or vulnerability.

This experience fuels my passion for blockchain technology, which empowers people to secure and control their digital identities, eliminating reliance on fragile, paper-based systems» - Nse Barna

📌How Blockchain Helps Us Retain Control📌

Blockchain serves as an immutable digital ledger where transactions are permanently recorded and verified by a decentralized network, ensuring security and transparency. If my family’s identity documents had been stored on a blockchain, we could have avoided devastating losses caused by misplaced or stolen papers.

Unlike traditional systems controlled by governments or corporations, blockchain ensures that individuals retain control over their data. Decentralization means no single bad actor or corrupt entity can manipulate or withhold your information. This is crucial in places vulnerable to natural disasters, political instability, or systemic corruption.

👁️‍🗨️🔒Zero-Knowledge Proofs for Privacy and Security👁️‍🗨️🔒

While blockchain’s transparency is a strength, privacy concerns arise when sensitive data is involved. Zero-knowledge (ZK) technology addresses this by allowing individuals to selectively share information without exposing everything. ZK ensures you can verify your identity or access services while keeping your personal data safe from exploitation.

For refugees and immigrants, this means they can securely prove their identity to claim asylum or receive aid without risking exposure to harmful actors. ZK technology empowers individuals to protect their histories and rights, offering security in a way physical documentation never could.

📢A Call to Innovators📢

The potential of blockchain and ZK technology goes beyond theory. It’s an urgent call to innovators to develop practical, accessible solutions for the billions facing identity vulnerabilities worldwide. By shifting our focus toward these real-world challenges, we can create tools that safeguard identities, preserve histories, and empower individuals globally.

For most of the world, physical documents are lifelines. With blockchain and ZK technology, we can free our identities from the fragility of paper, ensuring they remain secure, accessible, and ours—no matter the circumstances.

📜Документи можуть бути різницею між безпекою та хаосом📜

«Я приїхав до Америки до свого першого дня народження, і довести свою особу було постійною боротьбою. Втрата моєю сім’єю 20 000 доларів через шахрая, який обіцяв отримати громадянство, і незліченні години, які я витратив, вимагаючи законної власності після смерті мого батька, підкреслили крихкість фізичних документів. Під час конфлікту чи навіть незначного нещастя втрата життєво важливих записів, як-от свідоцтв про народження чи актів власності, може призвести до хаосу, стирання або вразливості.

Цей досвід підживлює мою пристрасть до технології блокчейн, яка дає людям змогу захищати та контролювати свою цифрову ідентичність, усуваючи залежність від крихких паперових систем» - Nse Barna

📌Як блокчейн допомагає нам утримувати контроль📌

Блокчейн служить незмінною цифровою книгою, де транзакції постійно реєструються та перевіряються децентралізованою мережею, забезпечуючи безпеку та прозорість. Якби документи, що засвідчують особу моєї родини, зберігалися в блокчейні, ми могли б уникнути руйнівних втрат, спричинених недоречними або вкраденими документами.

На відміну від традиційних систем, контрольованих урядами чи корпораціями, блокчейн гарантує, що люди зберігають контроль над своїми даними. Децентралізація означає, що жоден зловмисник чи корупціонер не може маніпулювати чи приховувати вашу інформацію. Це надзвичайно важливо в місцях, вразливих до стихійних лих, політичної нестабільності або системної корупції.

👁️‍🗨️🔒Докази нульового знання для конфіденційності та безпеки👁️‍🗨️🔒

Хоча прозорість блокчейна є сильною стороною, проблеми з конфіденційністю виникають, коли задіяні конфіденційні дані. Технологія нульового знання (ZK) вирішує це, дозволяючи людям вибірково ділитися інформацією, не розкриваючи все. ZK гарантує, що ви можете підтвердити свою особу або отримати доступ до послуг, зберігаючи ваші особисті дані від використання.

Для біженців та іммігрантів це означає, що вони можуть надійно підтвердити свою особу, щоб отримати притулок або отримати допомогу, не ризикуючи зіткнутися зі зловмисниками. Технологія ZK дає людям можливість захищати свою історію та права, забезпечуючи безпеку, якої ніколи не могла б отримати фізична документація.

📢Заклик до новаторів📢

Потенціал блокчейну та технології ZK виходить за рамки теорії. Це настійний заклик до інноваторів розробити практичні, доступні рішення для мільярдів людей, які стикаються з проблемами ідентифікації в усьому світі. Перемістивши нашу увагу на ці виклики реального світу, ми можемо створити інструменти, які захищатимуть особистість, збережуть історію та нададуть можливість людям у всьому світі.

Для більшості країн світу фізичні документи є порятунком. Завдяки технології блокчейн і ZK ми можемо звільнити наші дані від крихкості паперу, гарантуючи, що вони залишатимуться безпечними, доступними та нашими — незалежно від обставин.

Aleo employs AleoBFT—a DAG-based consensus algorithm inspired by Narwhal and Bullshark—enhanced with dynamic committees and staking. Formally verified to prevent forks, AleoBFT ensures both security and correctness.

🗝️Key Features of AleoBFT🗝️

1. ✔️High Throughput: Combines Narwhal’s efficient data dissemination with Bullshark’s streamlined ordering.
2. 🔐Robust Security: Prevents blockchain forks via formal verification.
3. 🌎Scalability: Supports decentralization while enabling privacy-preserving applications.

🙌Understanding Narwhal🙌

Narwhal is a DAG-based protocol facilitating transaction communication between nodes. It builds a DAG with certificates as vertices and links as edges, enabling high-throughput transaction processing. However, Narwhal provides only a causal order.

👉Role of Bullshark

Bullshark complements Narwhal by interpreting its DAG to produce a single, definitive transaction order without additional message exchanges. This finalized order forms the blockchain.

👉Why AleoBFT?

By offloading data dissemination from consensus, AleoBFT reduces overhead, boosting performance while maintaining decentralization and security. It’s the backbone of Aleo’s privacy-preserving blockchain applications.

👉How Narwhal works

Narwhal operates by having validators run multiple workers and a primary node. Workers process transactions into batches, share them with other validators, and generate digests (certificates of availability) for the primary. Instead of including raw transactions, the primary references cryptographic hashes of these batches, reducing block size.

💫The DAG building process (and beyond)💫

The DAG is built in rounds, with validators collecting n-f certificates (a supermajority) from the previous round to ensure consensus. Validators send proposals, gather endorsements, and form quorum certificates, which are shared to advance the process. This design ensures data availability, reduces overhead, adapts to network delays, and supports scalability with robust security.

Once the DAG is built, Bullshark sequences and finalizes blocks without additional validator communication, relying on the information encoded in the DAG. Thanks to Narwhal’s design, which ensures non-equivocation (certificates created by the same party in a round are identical), the ordering logic is simplified, eliminating the need for view-change mechanisms. Validators can interpret the total order based solely on their local view of the DAG.

In every even round, a leader is deterministically chosen, and its certificate is designated as an anchor. For the anchor to be committed, it must receive at least 1+f votes from certificates in subsequent odd rounds. This ensures consistency even in an asynchronous network, as any anchor committed by one validator will always have a path in future rounds. Anchors without sufficient votes or paths to future rounds are safely skipped, streamlining the commitment process.

⚙️Основні характеристики AleoBFT⚙️

1. ✔️Висока пропускна здатність: поєднує ефективне розповсюдження даних Narwhal із спрощеним упорядкуванням Bullshark.

2. 🔐Надійна безпека: запобігає розгалуженню блокчейну через формальну перевірку.

3. 🌎Масштабованість: підтримує децентралізацію, одночасно вмикаючи програми, що зберігають конфіденційність.

💡Розуміння Narwhal💡

Narwhal — це протокол на основі DAG, який полегшує обмін інформацією між вузлами. Він створює DAG із сертифікатами як вершинами та посиланнями як ребрами, що забезпечує високу пропускну здатність обробки транзакцій. Однак Нарвал забезпечує лише причинний порядок.

👉Роль Bullshark

Bullshark доповнює Narwhal, інтерпретуючи його DAG для створення єдиного остаточного замовлення транзакції без додаткового обміну повідомленнями. Цей остаточний порядок формує блокчейн.

👉Чому AleoBFT?

Звільняючи розповсюдження даних від консенсусу, AleoBFT зменшує накладні витрати, підвищуючи продуктивність, зберігаючи децентралізацію та безпеку. Це основа блокчейн-додатків Aleo, що зберігають конфіденційність.

👉Як працює Narwhal

Narwhal працює за допомогою валідаторів, які запускають кілька робітників і основний вузол. Вокери обробляють транзакції в пакети, діляться ними з іншими валідаторами та генерують дайджести (сертифікати доступності) для основного. Замість включення необроблених транзакцій основний посилається на криптографічні хеші цих пакетів, зменшуючи розмір блоку.

💨Процес створення DAG (і не тільки)💨

DAG будується в раундах, де валідатори збирають n-f сертифікатів (надбільшість) з попереднього раунду для забезпечення консенсусу. Валідатори надсилають пропозиції, збирають підтвердження та формують сертифікати кворуму, які надаються для просування процесу. Цей дизайн забезпечує доступність даних, зменшує накладні витрати, адаптується до мережевих затримок і підтримує масштабованість із надійною безпекою.

Після того, як DAG створено, Bullshark секвенує та завершує блоки без додаткового зв’язку з валідатором, покладаючись на інформацію, закодовану в DAG. Завдяки дизайну Narwhal, який забезпечує відсутність сумнівів (сертифікати, створені однією стороною в раунді, є ідентичними), логіка замовлення спрощена, усуваючи потребу в механізмах зміни перегляду. Валідатори можуть інтерпретувати загальний порядок виключно на основі свого локального перегляду DAG.

У кожному парному раунді детерміновано вибирається лідер, а його сертифікат позначається як якір. Щоб прив’язка була прийнята, вона має отримати принаймні 1+f голосів із сертифікатів у наступних непарних раундах. Це забезпечує узгодженість навіть в асинхронній мережі, оскільки будь-який прив’язок, зафіксований одним валідатором, завжди матиме шлях у майбутніх раундах. Прив’язки без достатньої кількості голосів або шляхів до майбутніх раундів безпечно пропускаються, що спрощує процес прийняття зобов’язань.

📄Навіщо встановлювати стандарти для валідаторів?📄

Валідатори необхідні для децентралізованих мереж, обробки транзакцій, перевірки блоків і забезпечення безпеки. Без чітких обов’язків важко оцінити їхню якість або заохотити до вдосконалення. ARC-101 вирішує це, визначаючи прозорі контрольні показники для побудови надійної екосистеми, заснованої на заслугах, орієнтованої на довгострокові зобов’язання.

Ключові компоненти ARC-101💡:

• Продуктивність та інфраструктура: забезпечте тривалий час безвідмовної роботи, запустіть достатню кількість апаратного забезпечення, залишайтеся оновленими та функціонуйте в середовищах Canary, Testnet і Mainnet із планами швидкого відновлення.

• 🔒Безпека та стійкість: запроваджуйте аудити безпеки, керування ключами та стратегії відновлення після збоїв для захисту мережі.

• 💰Токеноміка та справедливість: дотримуйтеся обмежень ставок, щоб запобігти домінуванню, водночас вимагаючи мінімальних ставок, щоб узгодити валідатори зі справністю мережі.

• 🌌Внески в екосистему: підтримуйте екосистему, додаючи код, інструменти, dApps, навчальний контент і залучаючись до управління.

• 🌎Географічне та стратегічне різноманіття: сприяйте глобальному розповсюдженню валідаторів для підвищення стійкості до регіональних ризиків.

ARC-101 гарантує, що валідатори підтримують безпеку мережі, справедливість і децентралізацію, водночас сприяючи сталому зростанню.

👁️‍🗨️Важливість залучення громади до розвитку ARC👁️‍🗨️

ARC-101 було розроблено за активного внеску спільноти Aleo, використовуючи зворотний зв’язок від мережевих операцій і етапів тестування. Цей спільний підхід гарантує, що управлінські рішення відображають колективний консенсус, а не мандати зверху вниз.

Пропозиції ARC відкрито обговорюються за участю розробників, валідаторів і власників токенів. Після перевірки пропозиції ставляться на голосування, гарантуючи, що остаточні рішення відповідають баченню спільноти.

💭Приєднуйтесь до розмови💭

ARC-101 — це крок до безпечної, справедливої ​​та стійкої екосистеми Aleo, сформованої спільнотою. Щоб взяти участь і переглянути пропозиції, відвідайте vote.aleo.org.

❔️❓️Why Set Standards for Validators?❓️❔️

Validators are essential to decentralized networks, handling transactions, verifying blocks, and ensuring security. Without clear responsibilities, it’s difficult to assess their quality or encourage improvement. ARC-101 addresses this by defining transparent benchmarks to build a reliable, merit-based ecosystem focused on long-term commitment.

Key Components of ARC-101🔑:

• Performance & Infrastructure: Ensure high uptime, run sufficient hardware, stay updated, and operate across Canary, Testnet, and Mainnet environments with rapid recovery plans.
• Security & Resilience: Implement security audits, key management, and failover strategies to safeguard the network.
• Tokenomics & Fairness: Enforce stake limits to prevent dominance while requiring minimum stakes to align validators with network health.
• Ecosystem Contributions: Support the ecosystem by contributing code, tools, dApps, educational content, and engaging in governance.
• Geographic & Strategic Diversity: Promote global validator distribution to enhance resilience against regional risks.

ARC-101 ensures validators uphold network security, fairness, and decentralization while driving sustainable growth.

❕️The Importance of Community Involvement in ARC Development❗️

ARC-101 was developed with active input from the Aleo community, leveraging feedback from network operations and test phases. This collaborative approach ensures governance decisions reflect collective consensus rather than top-down mandates.

ARC proposals are openly discussed, with contributions from developers, validators, and token holders. Once vetted, proposals are put to a vote, ensuring final decisions align with the community’s vision.

💬Join the Conversation💬

ARC-101 is a step toward a secure, fair, and sustainable Aleo ecosystem, shaped by the community. To participate and view proposals, visit vote.aleo.org.

Solving "The Privacy Dilemma"

One of the ongoing challenges for blockchain protocols has been the tradeoff between privacy and programmability. Most blockchain projects tend to prioritize one over the other, leading to two distinct categories:

• Privacy-focused blockchains that limit programmability, focusing on keeping transactions and data private.
• Programmable blockchains that emphasize functionality and flexibility, often sacrificing privacy in the process.

So far, no project has successfully offered both privacy and programmability in a balanced way—until now. Aleo is addressing this gap by introducing zkCloud, a solution that enables both programmable privacy and the ability to create complex applications securely on the blockchain. This innovative approach fills the top-right quadrant of the blockchain landscape, offering the best of both worlds.

How zkCloud works

In a traditional public blockchain, program execution takes place on-chain within a global “virtual machine” (VM) shared by all network nodes. This requires every node to recompute and agree on every step of a given program, which is inefficient, slows down the system, and increases costs for users. Additionally, because the VM needs access to all relevant data, there are limited options for privacy.

zkCloud, developed by Aleo, addresses these issues by separating the execution environment of applications from the blockchain's state. By combining this off-chain execution model with zero-knowledge proofs, Aleo enables high programmability, privacy, and scalability, offering greater transaction throughput compared to the on-chain VM model.

zkCloud operates as a trustless off-chain execution environment, where shielded identities interact through shielded transactions. These transactions can range from simple peer-to-peer transfers to complex financial operations, all of which hide transaction details (such as participants, amounts, and smart contracts) using a recursive series of zero-knowledge proofs (as described in Zexe). The outer proof is the final result of this process, serving as the only "evidence" that a transaction or a series of transactions occurred within zkCloud.

These shielded transactions link zkCloud with the Aleo blockchain. They modify or update the blockchain’s state by consuming and creating on-chain records. Nodes on the network (and other users) verify the zero-knowledge proofs within the shielded transactions, ensuring their validity without revealing any specific details.

A helpful analogy is to think of zkCloud and the Aleo blockchain as objects casting "shadows." While you can see the shadow and infer that something caused it, you can't discern the precise details of the object. In the same way, while zkCloud executes programs with varying complexity, the only thing visible on the Aleo blockchain are the “shadows” of shielded transactions. These proofs indicate that an interaction has taken place, but they do not reveal any specific information unless deliberately disclosed.

As a consequence of separating computation from state, zkCloud provides unlimited application runtime.

By separating computation from state, zkCloud offers unlimited application runtime. Programs running in zkCloud can take any amount of time—whether seconds, minutes, or even days—without any impact on the system, as long as the shielded transaction is submitted at the end of the computation. This feature enables a far broader range of applications compared to an on-chain execution model like Ethereum, where program runtime is constrained by "gas" limits.

Moreover, off-chain execution in zkCloud greatly enhances privacy for users. Since only proofs are submitted on-chain, it is technically impossible for anyone to access or exploit transaction details. This results in significantly higher transaction throughput because Aleo nodes only need to verify proofs instead of running the programs themselves.

Even with these advantages, Aleo’s approach maintains strong security. The zero-knowledge proofs embedded in each shielded transaction cryptographically guarantee that the program executed correctly. Unlike other blockchains or many layer-2 solutions, which only provide cryptoeconomic guarantees that a state transition occurred, Aleo’s proof ensures that a program either ran correctly or didn’t run at all, eliminating the need for additional trust assumptions by users or developers.

zkCloud is specifically designed to help developers create private, scalable projects. By separating execution from state and submitting only proofs via shielded transactions, zkCloud allows Aleo to achieve a private, programmable, and performant network.

As our digital lives grow in importance, we must demand greater control over what we reveal in our online interactions. In this context, zero-knowledge cryptography represents the next digital revolution. By exposing the primitives of shielded transactions and identities within zkCloud, Aleo provides the essential building blocks needed to create privacy-focused, scalable applications, revolutionizing the way we think about scalability and privacy in blockchain technology.

Вирішення «дилеми конфіденційності»

Одним із постійних викликів для протоколів блокчейн є компроміс між конфіденційністю та програмованістю. Більшість блокчейн-проектів, як правило, віддають перевагу одному над іншим, що призводить до двох різних категорій:

• Блокчейни, орієнтовані на конфіденційність, які обмежують можливість програмування, зосереджуючись на збереженні конфіденційності транзакцій і даних.

• Програмовані блокчейни, які підкреслюють функціональність і гнучкість, часто жертвуючи конфіденційністю в процесі.

Поки що жоден проект не запропонував одночасно конфіденційність і програмованість збалансованим способом — досі. Aleo усуває цю прогалину, представляючи zkCloud, рішення, яке забезпечує як програмовану конфіденційність, так і можливість безпечно створювати складні програми в блокчейні. Цей інноваційний підхід заповнює верхній правий квадрант ландшафту блокчейну, пропонуючи найкраще з обох світів.

Як працює zkCloud

У традиційному загальнодоступному блокчейні виконання програми відбувається в ланцюжку в глобальній «віртуальній машині» (VM), спільною для всіх вузлів мережі. Це вимагає від кожного вузла повторного обчислення та узгодження кожного кроку певної програми, що неефективно, уповільнює роботу системи та збільшує витрати для користувачів. Крім того, оскільки віртуальній машині потрібен доступ до всіх відповідних даних, існують обмежені параметри конфіденційності.

zkCloud, розроблений Aleo, вирішує ці проблеми, відокремлюючи середовище виконання програм від стану блокчейну. Поєднуючи цю модель виконання поза ланцюгом із доказами з нульовим знанням, Aleo забезпечує високу програмованість, конфіденційність і масштабованість, пропонуючи більшу пропускну здатність транзакцій порівняно з моделлю VM у ланцюзі.

zkCloud працює як безнадійне середовище виконання поза мережею, де захищені особи взаємодіють через захищені транзакції. Ці транзакції можуть варіюватися від простих однорангових переказів до складних фінансових операцій, усі з яких приховують деталі транзакцій (наприклад, учасників, суми та смарт-контракти) за допомогою рекурсивної серії доказів із нульовим знанням (як описано в Zexe). Зовнішній доказ — це остаточний результат цього процесу, який служить єдиним «доказом» того, що транзакція або серія транзакцій відбулися в zkCloud.

Ці захищені транзакції пов’язують zkCloud із блокчейном Aleo. Вони змінюють або оновлюють стан блокчейну, споживаючи та створюючи записи в ланцюжку. Вузли в мережі (та інші користувачі) перевіряють докази з нульовим знанням у захищених транзакціях, забезпечуючи їх дійсність, не розкриваючи жодних конкретних деталей.

Корисною аналогією є уявлення про zkCloud і блокчейн Aleo як про об’єкти, що відкидають «тінь». Хоча ви можете побачити тінь і зробити висновок, що щось її спричинило, ви не можете розрізнити точні деталі об’єкта. Таким же чином, хоча zkCloud виконує програми різної складності, єдине, що видно на блокчейні Aleo, — це «тіні» екранованих транзакцій. Ці докази вказують на те, що взаємодія мала місце, але вони не розкривають жодної конкретної інформації, якщо її не розголошують навмисно.

Завдяки відокремленню обчислень від стану zkCloud забезпечує необмежений час виконання програми.

Відокремлюючи обчислення від стану, zkCloud пропонує необмежений час виконання програми. Програми, запущені в zkCloud, можуть зайняти будь-яку кількість часу — секунди, хвилини чи навіть дні — без жодного впливу на систему, доки захищена транзакція надсилається наприкінці обчислення. Ця функція забезпечує набагато ширший діапазон програм порівняно з моделлю виконання в ланцюжку, як-от Ethereum, де час виконання програми обмежений обмеженнями на «газ».

Крім того, виконання поза мережею в zkCloud значно підвищує конфіденційність користувачів. Оскільки в ланцюжку подаються лише докази, технічно ніхто не може отримати доступ або використати деталі транзакції. Це призводить до значно більшої пропускної здатності транзакцій, оскільки вузлам Aleo потрібно лише перевіряти докази, а не запускати самі програми.

Навіть маючи ці переваги, підхід Aleo забезпечує високий рівень безпеки. Докази з нульовим знанням, вбудовані в кожну захищену транзакцію, криптографічно гарантують, що програма виконувалася правильно. На відміну від інших блокчейнів або багатьох рішень рівня 2, які надають лише криптоекономічні гарантії того, що відбувся перехід стану, доказ Aleo гарантує, що програма виконувалася правильно або не запускалася взагалі, усуваючи необхідність додаткових припущень про довіру з боку користувачів або розробників.

zkCloud спеціально розроблено, щоб допомогти розробникам створювати приватні масштабовані проекти. Відокремлюючи виконання від стану та надсилаючи лише докази через захищені транзакції, zkCloud дозволяє Aleo створювати приватну, програмовану та продуктивну мережу.

У міру того як наше цифрове життя стає все важливішим, ми повинні вимагати більшого контролю над тим, що ми розкриваємо під час онлайн-взаємодії. У цьому контексті криптографія з нульовим знанням представляє наступну цифрову революцію. Розкриваючи примітиви захищених транзакцій та ідентифікацій у zkCloud, Aleo забезпечує основні будівельні блоки, необхідні для створення орієнтованих на конфіденційність масштабованих програм, революціонізуючи наше уявлення про масштабованість і конфіденційність у технології блокчейн.