Aleo介绍

Aleo允许构建高效，安全和匿名的应用。

基本概念

账户

账户包括 private key, view key 和 address。

private key: 用于授权交易，更新账户记录record的全局状态

proving key: 由私钥派生，可允许其他证明者为用户交易生成证明

view key: 用于解密账户记录record, record由address进行加密

address: 用于和他人交互，发送和接收record的应用数据

程序

program 用于表示应用程序的逻辑和状态。Aleo引入一种新的编程语言Leo 用于开发匿名应用。 Leo 是一种静态的，功能型编程语言，用于开发隐私保护的应用。

circuit Point {
    x: u32,
    y: u32,

    function new() -> Self {
        return Self { 
            x: 0, 
            y: 0, 
        };
    }

    function add(self) -> u32 {
        return self.x + self.y;
    }
}

function main() {
    let p = Point::new();
    
    p.x = 4u32;
    p.y = 6u32;

    let sum = p.add();
    
    console.log("The sum is {}", sum);
}

ID: 每个program 有一个ID, 由验证密钥的hash生成；

input: 由用户提供的程序运行的输入，输入为隐私的，除非用户想公开；

state: 应用的状态；

output: 用于表示应用的输出，由零知识证明验证输出的有效性；

程序寄存器： 允许两个program运行时进行交互。

记录

record 用来编码用户资产和应用程序的状态。

每个交易可以消耗一个record, 并生成新的record。

record 的结构如下：

• owner: 拥有者地址；
• value: 记录的金额；
• payload: 记录任意应用程序信息；
• birth program id: 创建record时指定；
• death program id: 在消耗record时指定。
• serial number nonce: 当record被花掉时，生成的一个随机数, 用于防止双花；
• commitment randomness: 生成record commitment

交易

交易的结构如下:

• old_serial_number: 被花掉的record 的序列号；
• new_commitments: 新生成的记录的承诺；
• program_commits: 程序的承诺
• local data root：对 old records, new records, memorandum, network ID 的承诺
• value balance: 输入减输出的值，用于计算fee。
• memorandum: 交易的任意公开的信息
• networkID: 网络id
• signatue: 交易的签名
• Ledger digest：包含所有记录承诺的Merkle 树根
• Encrypted record: 交易新创建的记录
• transaction proof : 交易的证明，用于证明交易的有效性

区块

区块的结构如下：

• header: 区块头，503个字节；
• num_transactions 交易的个数；
• transactions: 交易的列表

区块链头header包括如下字段：

• previous block hash: 前一区块链的hash;
• Merkle root hash: 所有交易Merkle树的根；
• Pedersen Merkle root hash: 所有交易的Merkle 树的根，采用pedersen hash计算；
• proof of succint work: 共识的证明；
• timestamp： 时间戳
• Difficult Target: 动态设置挖矿的难度值；
• Nonce: POSW谜题的解

共识机制

Aleo采用POSW (Proof of Succinct Work ) 共识机制，由一种基于SNARK的POW算法，用于激励开发SNARK加速的硬件。

矿工主要需要计算一个有效的nonce， 解决POSW谜题。

参考

https://aleo.org/post/welcome-to-aleo

https://github.com/AleoHQ/snarkVM

https://github.com/AleoHQ/leo

https://github.com/AleoHQ/zexe

https://github.com/AleoHQ/welcome

https://aleo.pm/

https://developer.aleo.org/aleo/getting_started/overview/