Aleo：Web3プライバシー革命を牽引するブロックチェーンプロジェクト

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漏らさずにアイデンティティ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（ZKPs）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たままで行えるようにしています。ユーザーの取引の詳細、例えば送信者と取引金額は、デフォルトで隠されています。この設計はユーザーのプライバシーを保護するだけでなく、必要に応じて選択的な開示を可能にし、DeFiアプリケーションの発展に非常に適しています。その主要なコンポーネントには、

1. Leoコンパイラ言語：Rust言語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す。

2. snarkVMとsnarkOS：snarkVMはオフチェーンで計算を実行し、オンチェーンでは計算結果を検証することにより、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、許可なしに機能を実行できるようにします。

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および公開できるようサポートしています。さらに、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、第三者に依存せず、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はオフチェーンの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。この方法は取引の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費用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、検証者の即時最終性と証明者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、ネットワークの分散化の程度を高めるだけでなく、性能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：AleoBFTは、各ブロックが生成後すぐに確認されることを保証し、ノードの安定性とユーザーエクスペリエンスを向上させます。

2. 分散型保障：ブロックの生成をcoinbaseの生成から分離することにより、検証者がブロックを生成し、証明者が証明計算を行い、少数のエンティティによるネットワークの独占を防ぎます。

3. インセンティブメカニズム：バリデーターと証明者はブロック報酬を共有します；証明者がトークンをステーキングし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ます。

Aleoは、開発者がガス制限のないアプリケーションを作成できるため、特に長時間実行する必要がある機械学習などに適しています。

最新の開発

Aleoは7月1日にインセンティブテストネットを開始する予定であり、以下は重要な最新情報です：

1. ARC-100投票が通過しました：ARC-100（"Aleo開発者およびオペレーターのコンプライアンスのベストプラクティス"提案）の投票が終了し、通過しました。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：このプログラムは7月1日に開始され、新しいパズル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日まで実施され、その期間中に100万Aleoポイントが報酬として配分されます。ノードが生成するポイントの割合がその報酬のシェアを決定し、各バリデーターは報酬を得るために少なくとも100トークンを獲得する必要があります。

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（7500万）から来ており、最初の6か月以内に配布される予定で、同時にステーキング、バリデーターの運用、及びノードの検証の報酬も含まれます。

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。リセットはARC-41と新しいパズル機能を追加するためのものです。

5. コード凍結：コード凍結は一週間前に完了しました。

6. バリデーターの拡張計画：初期のバリデーター数は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、バリデーターになるには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。

Synthesis Puzzle アルゴリズムの更新

Aleoは最近、Synthesis Puzzleと呼ばれる最新のpuzzleアルゴリズムを更新しました。この新しいアルゴリズムは、zk proof結果の生成に重点を置くのではなく、proof生成前の中間データwitnessの生成に焦点を当てています。以下は、アルゴリズムの主な特徴とプロセスです：

1. 各epochごとに共通のEpochProgramを生成し、現在のepoch_hashから生成されたランダム数を命令セットからサンプリングします。

2. nonce（受け取るマイニング報酬のアドレス、epoch_hash、ランダム数counterから構築される）をランダム数シードとして使用してEpochProgramの入力を生成します。

3. EpochProgramに対応するR1CSと入力を集約し、witness計算を行います。

4. 計算されたwitnessをMerkleツリーの葉ノードシーケンスに変換し、深さ8の8元K-ary Merkleツリーを構築します。

5. マークル根を計算し、それを解のproof_targetに変換して、現在のエポックのlatest_proof_targetが満たされているかどうかを判断します。

6. 条件を満たす場合は、ソリューションを提出してブロードキャストします。

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今回のアップデートにより、puzzleは生成proofから生成witnessに変わりました。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間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、witness生成プロセスに部分的な直列実行の依存関係が存在するため、並列化の実現には少なからぬ課題があります。

総じて、Aleoの今回のアルゴリズムの更新は、そのプライバシー保護とスケーラビリティの面での優位性をさらに強化し、Web3プライバシー革命に新たな推進力を提供しました。プロジェクトが進展し完成度を増すにつれて、Aleoはブロックチェーンのプライバシー保護分野でますます重要な役割を果たすことが期待されています。

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