Це третя стаття із серії, яка досліджує еволюцію та цінність приватності в сучасному цифровому світі, а також можливості технології нульових знань для вирівнювання умов гри. Ознайомтеся з першою статтею "Як технологія нульових знань змінює баланс в Інтернеті" та другою статтею "Скільки коштує прозорість?".
Конфіденційність має вирішальне значення для повноцінного користувацького досвіду в Web3.
Хоча публічні блокчейни забезпечили величезний фінансовий доступ, той факт, що транзакції є прозорими і відкритими для всіх, залишає можливості для експлуатації та арбітражу.
Одним із запропонованих рішень є абсолютна конфіденційність. Але, приховуючи абсолютно все про транзакцію, абсолютна конфіденційність унеможливлює її програмування. Приклад децентралізованих фінансів (DeFi) показав важливість програмованості для будь-якої виразної мережі блокчейн. Досі користувачам доводилося обирати між двома варіантами: конфіденційність або програмованість. Наприклад, Zcash надає користувачам повну конфіденційність, але обмежену можливість програмування. Ethereum забезпечує потужну можливість програмування, але обмежену конфіденційність. Ми хотіли б мати протокол, який був би одночасно і приватним, і програмованим. Такий протокол гарантував би, що користувачів не експлуатують, але при цьому дозволяв би створювати потужні додатки в ланцюжку і забезпечував би сумісність між ними. Саме тому ми створили Aleo.
Aleo - це перша децентралізована платформа з відкритим вихідним кодом, яка дозволяє створювати як приватні, так і програмовані додатки.
Завдяки відмові від конфіденційності за замовчуванням, Aleo забезпечує сталий, справедливий світ Web3, який може задовольнити потреби розробників, споживачів та підприємств.
Aleo використовує криптографію з нульовим рівнем знань для забезпечення конфіденційності та програмованості. Криптографія нульових знань і докази нульових знань дозволяють третім сторонам перевіряти правдивість інформації без необхідності розкривати її безпосередньо. Aleo використовує це як основу системи під назвою ZEXE (Zero Knowledge EXEcution). У ZEXE користувачі виконують переходи між станами в автономному режимі. Цей процес створює доказ, який об'єднується в онлайн-транзакцію. Ця транзакція оновлює стан системи, споживаючи/створюючи записи в ланцюжку. Як і Zcash, ця система дає нам сильні гарантії конфіденційності, оскільки транзакції містять тільки доказ, а не вхідні дані, які його згенерували. Як і Ethereum, ZEXE може підтримувати смарт-контракти, які дозволяють користувачам взаємодіяти або передавати цінності у заздалегідь визначений спосіб.
Щоб навести конкретний приклад, давайте розглянемо децентралізований обмін (DEX) на публічному блокчейні смарт-контрактів. DEX - це децентралізований додаток, який дозволяє користувачам купувати або продавати токени в ланцюжку без необхідності шукати конкретного покупця або продавця. На відміну від централізованої версії (наприклад, Coinbase або Binance), DEX дозволяє користувачам зберігати свої власні активи.
Децентралізовані фінанси (DeFi) вибухнули у 2020 році, привернувши увагу до DEX. Найбільша мережева DEX, Uniswap, у 2021 році обробила понад 25 мільярдів доларів. Але в публічному блокчейні вони створюють можливості для розкриття особистих даних (а отже, і повної фінансової історії). Як ми вже обговорювали раніше, прозорість цієї системи відкриває користувачів для експлуатації. Звісно, можна було б циклічно змінювати акаунти, щоб ускладнити зв'язок між вашою реальною ідентичністю та ідентичністю в ланцюжку. Але це складно і незручно для користувача. І навіть у найкращому випадку існує багато способів, як ваша особистість може бути пов'язана з псевдонімом у ланцюжку. Оскільки дані, що зберігаються в блокчейні, є постійними, одного разу встановлений зв'язок неможливо розірвати.
Aleo протидіє цьому ризику, застосовуючи конфіденційність до найбільш фундаментальних компонентів будь-якого додатку - користувачів і транзакцій.
Простіше кажучи, кожна програма в децентралізованій мережі - це серія користувачів (людей або смарт-контрактів), які здійснюють транзакції один з одним різного ступеня складності. Тому будь-яке рішення для забезпечення конфіденційності має гарантувати, що обидва ці атомарні компоненти будь-якої програми є приватними.
Для DEX це означає зробити контрагентів анонімними. Це означає, що діяльність користувача не може бути прив'язана до конкретної адреси або облікового запису в блокчейні Aleo. Приховуючи деталі будь-якої транзакції, Aleo гарантує, що навіть загальні контури або схеми фінансової діяльності не можуть призвести до витоку будь-якої ідентифікаційної інформації.
Коли ви здійснюєте транзакцію на DEX в Aleo, ви розраховуєте оновлені залишки на рахунку поза ланцюжком на основі обмінного курсу. Ця операція завершується відправкою доказу нульового знання як транзакції в мережу Aleo, що свідчить про те, що дія відбулася. Сам по собі доказ не містить жодної інформації про те, що це була за дія, на якій біржі вона була виконана або хто був залучений до неї. Але криптографія, що лежить в основі, повинна переконати всіх учасників в тому, що угода була виконана і всі баланси були оновлені коректно.
Наприклад, припустимо, ви хочете обміняти токен A на токен B на DEX на базі Aleo. По-перше, вам потрібно буде довести DEX, що у вас є достатньо токенів A для завершення транзакції. Але оскільки ця інформація може бути показана через доказ нульових знань, це не означає розкриття балансу вашого гаманця або торгової історії. Замість цього, ви можете послатися на підтвердження (запис) попередньої транзакції, щоб показати, що у вас є достатній баланс для торгівлі. При цьому біржа ніколи не дізнається:
кількість токенів, якими ви володієте
звідки ви їх отримали
чи здійснювали ви транзакції на DEX раніше.
В цілому, це створює екосистему DEX, яка є не тільки повністю приватною і масштабованою для користувачів, але й повторює ключову особливість блокчейнів смарт-контрактів, таких як Ethereum: композитність.
Ідея про те, що додатки можуть підключатися один до одного все більш складними способами на відкритій платформі, відома як композитність. Композитність - це потужна концепція, яка уможливлює, серед іншого, екосистему DeFi-технологій Ethereum. Хоча Aleo забезпечує повну конфіденційність, певні додатки можуть використовувати публічні джерела даних (або опубліковані в записі разом з підтвердженням, або поза ланцюжком), щоб зробити приватні смарт-контракти композитними. Ця модель конфіденційності, що не передбачає відмови від участі, усуває багато з наслідків прозорих блокчейнів, що вимагають великих витрат. Водночас вона дозволяє користувачам контролювати, коли і як вони взаємодіють з додатками, розкриваючи лише те, що вони самі вирішили. Таким чином, Aleo дозволяє створювати додатки, які можна програмувати, компонувати і зберігати конфіденційність.
Зламати Алео
В Aleo ми пропонуємо провідну в галузі інфраструктуру та інструментарій для написання додатків з нульовими знаннями.
Наша мета - надати розробникам наскрізний конвеєр для безперешкодного написання, запуску та розгортання приватних додатків, використовуючи наш повний набір інструментів для програмування з нульовими знаннями, перерахованих нижче:
Leo - Щоб писати приватні додатки на Aleo інтуїтивно зрозуміло і легко, ми розробили мову програмування під назвою Leo. Leo виглядає і відчувається як традиційна мова програмування. Проте під капотом Leo набагато складніша. Leo абстрагується від низькорівневих криптографічних концепцій і дозволяє легко інтегрувати приватні додатки у ваш стек.
Leo представляє синтаксис високого рівня, який дозволяє легко писати та інтуїтивно виражати логіку з нульовими знаннями. На мову Leo вплинули традиційні мови програмування, такі як JavaScript, Scala та Rust, з сильним акцентом на читабельність та простоту використання. За своєю суттю Leo перетворює високорівневий код розробника на схеми з нульовими знаннями. Aleo Studio - Щоб прискорити цикл розробки, ми створили Aleo Studio, першу IDE для написання додатків з нульовими знаннями.
Aleo Studio - це інтерактивне середовище розробки для написання додатків з нульовими знаннями на Leo. Для розробників Aleo Studio спрощує цикл розробки та полегшує публікацію вашого Leo-проекту як пакету в екосистемі. Aleo Package Manager - Щоб спростити створення пакунків та розповсюдження вашої роботи, ми створили менеджер пакетів для Leo.
Aleo Package Manager - це перший менеджер пакунків для схем з нульовими знаннями. Він містить функції для спільної роботи, такі як команди та організації, щоб полегшити роботу з друзями та колегами над приватними додатками. Крім того, Aleo Package Manager інтегровано з Aleo Studio, що дозволяє легко імпортувати та публікувати нові пакунки, не виходячи з редактора.
4.SnarkOS - Aleo працює на децентралізованій операційній системі для приватних додатків під назвою snarkOS. Вона формує логічну основу для переходів станів і дозволяє додаткам перевіряти і зберігати стан на блокчейні Aleo у спосіб, що публічно перевіряється. snarkOS забезпечує гарантії доступності даних на Aleo для всіх програм і транзакцій. Крім того, наш механізм консенсусу гарантує, що верифікатори обчислюють докази нульових знань для перевірки стану в ланцюжку.
Ці інструменти дозволять розробникам створювати смарт-контракти наступного покоління. Aleo може виражати потужні DeFi-примітиви, такі як стейблкоіни або децентралізовані біржі. При цьому всі транзакції є повністю приватними, що дає розробнику і користувачеві можливість контролювати їх.