Aleo: プライバシー保護とスケーラビリティのブロックチェーン革新

Aleoはプライバシー保護に特化したブロックチェーンプロジェクトで、ゼロ知識証明技術（ZKP）を通じて、より高いプライバシーとスケーラビリティを実現しています。このプロジェクトの核心理念は、ユーザーが個人データを保護しながら、認証とデータ処理を行えるようにすることです。

プロジェクト概要

プライバシー性

Aleo のコアはゼロ知識証明技術であり、取引とスマートコントラクトの実行がプライバシーを保持しながら行えるようにしています。ユーザーの取引の詳細はデフォルトで隠されており、必要に応じて選択的な開示が可能で、DeFi アプリケーションの発展に非常に適しています。主なコンポーネントには次のものが含まれます：

1. Leo コンパイラ言語：Rust に基づいて改編され、ゼロ知識アプリケーション（ZKApps）の開発に特化しており、開発者の暗号学の知識に対する要求を低減しました。

2. snarkVM と snarkOS：snarkVM はオフチェーンで計算を実行し、オンチェーンでは結果を検証することで効率を向上させます。snarkOS はデータと計算の安全性を確保し、無許可の機能実行を可能にします。

3. zkCloud：安全でプライベートなオフチェーン計算環境を提供し、ユーザー、組織、DAO間のプログラミングインタラクションをサポートします。

Aleoは、統合開発環境（IDE）とソフトウェア開発キット（SDK）を提供しており、開発者が迅速にアプリケーションを作成し、公開することをサポートしています。開発者は、Aleoのプログラムレジストリにアプリケーションをデプロイでき、第三者に依存する必要がなく、プラットフォームのリスクを低減します。

###スケーラビリティ

Aleoはオフチェーン処理方式を採用しており、取引はまずユーザーのデバイス上で証明を計算し、その後検証結果のみをブロックチェーンにアップロードします。この方式は取引処理速度とシステムのスケーラビリティを大幅に向上させ、ネットワークの混雑や高額な手数料の問題を回避します。

コンセンサスメカニズム

AleoはAleoBFTを導入しました。これは、バリデーターの即時最終性とプロバーの計算能力を組み合わせたハイブリッドアーキテクチャのコンセンサスメカニズムです。AleoBFTは、ネットワークの非中央集権化の程度を高めるだけでなく、パフォーマンスとセキュリティも強化します。

1. ブロックの迅速な最終性：生成された各ブロックが即座に確認されることを保証し、ノードの安定性とユーザー体験を向上させます。

2. 分散型の保証：ブロックの生成とコインベースの生成を分離することにより、バリデーターがブロックを生成し、証明者が証明計算を行うことで、少数のエンティティがネットワークを独占するのを防ぎます。

3. インセンティブメカニズム：バリデーターとプロバーはブロック報酬を共有する；プロバーがトークンをステークすることによってバリデーターになることを奨励し、ネットワークの分散化の程度と計算能力を向上させる。

Aleoは、開発者がガス制限を受けないアプリケーションを作成できるため、特に長時間実行が必要な機械学習などに適しています。

プロジェクトの進捗

Aleoは7月1日にインセンティブテストネットを開始します。以下は重要な最新情報です：

1. ARC-100 投票通過：コンプライアンス、ネットワーク上の資金のロックおよび遅延入金などのセキュリティ対策に関する提案が承認されました。チームは最終調整を行っています。

2. バリデーターインセンティブプログラム：7月1日に開始され、新しいpuzzleメカニズムの検証を目的としています。プログラムは7月15日まで運営され、その期間中に100万Aleoポイントが報酬として配布されます。

3. 初期供給と流通供給：初期供給量は15億トークンで、初期流通供給量は約10%です。これらのトークンは主にCoinbaseタスクから来ており、最初の6ヶ月以内に配布されます。また、ステーキング、バリデーターの運営、バリデーションノードの報酬も含まれています。

4. Testnet Beta リセット：これは最後のネットワークリセットであり、完了後は新機能が追加されず、ネットワークはメインネットに類似します。

5. コードの凍結：1週間前に完了しました。

6. バリデータノード拡張計画：初期バリデータノード数は15で、目標は年内に50に増やし、最終的には500に達することです。委託者になるには1万トークン、バリデータになるには1000万トークンが必要で、これらの金額は時間とともに徐々に減少します。

アルゴリズム更新解読

Aleo の最新バージョンのアルゴリズムコアは Synthesis Puzzle と呼ばれ、そのコアは各エポックごとに固定的に生成される共通の EpochProgram に基づいています。入力と EpochProgram のために R1CS 証明回路を構築し、対応する R1CS アサインメント（すなわち witness）を生成し、Merkle ツリーの葉ノードとして使用します。すべての葉ノードを計算した後、Merkle ルートを生成し、それを solution の proof_target に変換します。

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マイニングの変化と影響

今回のアップデートにより、puzzleは生成 proofから生成 witnessに変わり、各epoch内のすべてのsolution計算ロジックは一貫していますが、異なるepochの計算ロジックには大きな違いがあります。新しいアルゴリズムは、以前のMSMとNTT計算を排除しました。また、生成witnessのプロセスは、epochの変化に従ったプログラムを実行することから生じ、その中の命令は部分的に逐次実行の依存関係が存在し、並行化を実現するには大きな課題があります。

この変化は既存のマイニング最適化戦略に重大な影響を与え、マイナーは新しいアルゴリズムの特性に再調整し適応する必要があります。

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