O futuro do conhecimento zero com Aleo
Este é o terceiro artigo de uma série que explora a evolução e o valor da privacidade no mundo digital de hoje e a oportunidade da tecnologia de conhecimento zero para criar condições equitativas. Confira o primeiro artigo, “Como o conhecimento zero está reequilibrando as balanças da Internet” e nosso segundo “O que a transparência custa para você?”
A privacidade é fundamental para uma experiência completa do usuário na Web3
Embora as blockchains públicas forneçam um tremendo acesso financeiro, o fato de as transações serem transparentes e abertas a todos deixa espaço para exploração e arbitragem.
Uma solução proposta é a privacidade absoluta. Mas ao ofuscar absolutamente tudo sobre uma transação, a privacidade absoluta impede a programação. O exemplo de finanças descentralizadas (DeFi) mostrou a importância da programabilidade para qualquer rede blockchain expressiva. Até agora, os usuários tinham que escolher entre duas coisas: privacidade ou programabilidade. Por exemplo, o Zcash oferece aos usuários privacidade completa, mas sua programação é limitada. Ethereum oferece programação potente, mas a privacidade é limitada. O que gostaríamos é de um protocolo que fosse privado e programável. Esse protocolo aseguraria que os usuários não fossem explorados, mas permitiria aplicativos on-chain potentes e composição entre eles. É por isso que criamos o Aleo.
Aleo é a primeira plataforma descentralizada de código aberto que permite aplicativos privados e programáveis
Sem privacidade por padrão, o Aleo fornece um mundo Web3 sustentável e justo que pode atender às necessidades de desenvolvedores, consumidores e empresas.
Aleo usa criptografia de conhecimento zero para alcançar privacidade e programabilidade. A criptografia de conhecimento zero e as provas de conhecimento zero permitem que terceiros verifiquem a veracidade de uma informação sem que precisemos revelá-la diretamente. Aleo usa isso como a base de um sistema chamado ZEXE (Zero Knowledge EXEcution). No ZEXE, os usuários executam as transições de estado offline. Esse processo produz uma prova, que é incluída em uma transação na cadeia. Esta transação atualiza o estado do sistema consumindo/criando registros na cadeia. Assim como o Zcash, esse sistema nos dá fortes garantias de privacidade, pois as transações contêm apenas a prova, não as entradas que a geraram. E assim como o Ethereum, o ZEXE pode suportar contratos inteligentes que permitem que os usuários interajam ou transfiram valor de maneira predefinida.
Para dar um exemplo concreto, falaremos sobre uma exchange descentralizada (DEX) em uma blockchain pública de contratos inteligentes. Um DEX é um aplicativo descentralizado que permite aos usuários comprar ou vender tokens on-chain sem precisar encontrar um comprador ou vendedor específico. Ao contrário da versão centralizada (como Coinbase ou Binance), um DEX permite que os usuários mantenham a custódia de seus próprios ativos.
As finanças descentralizadas (DeFi) explodiram em 2020, colocando os DEXes em destaque. O maior DEX on-chain, Uniswap, processou mais de US$ 25 bilhões em volume até agora em 2021. Mas em um blockchain público, eles criam oportunidades para que a identidade de alguém (e, portanto, o histórico financeiro completo) seja revelada. Como discutido anteriormente, a natureza transparente deste sistema abre os usuários à exploração. É verdade que um ciclo de contas pode ser feito para dificultar a ligação entre a identidade real e a da cadeia. Mas fazer isso é complexo e inconveniente para um usuário. E mesmo nos melhores tempos, ainda existem muitas maneiras de sua identidade ser associada a um endereço pseudônimo na cadeia. Como os dados armazenados no blockchain são permanentes, uma vez que a associação é feita, ela nunca poderá ser desfeita.
Aleo aborda esse risco aplicando privacidade aos componentes mais fundamentais de qualquer aplicativo - usuários e transações.
Simplificando: cada aplicativo em uma rede descentralizada é uma série de usuários (pessoas ou contratos inteligentes) que fazem transações entre si em vários graus de complexidade. Qualquer solução de privacidade, portanto, deve garantir que ambos os componentes atômicos de qualquer aplicativo sejam privados.
O que para um DEX significa tornar as contrapartes anônimas. Ou seja, a atividade de um usuário não pode ser vinculada a um endereço ou conta específico no blockchain Aleo. Ao ocultar também os detalhes de qualquer transação, o Aleo garante que linhas gerais ou padrões de atividade financeira não possam vazar nenhuma informação de identificação.
Quando uma negociação é feita em uma DEX no Aleo, os saldos atualizados da conta off-chain são calculados com base na taxa de câmbio. Esta negociação é finalizada enviando uma prova de conhecimento zero como uma transação para a rede Aleo, o que indica que uma ação ocorreu. A prova por si só não inclui nenhuma informação sobre qual foi a ação, em qual exchange foi executada ou quem estava envolvido. No entanto, a criptografia subjacente deve convencer todos os participantes de que a negociação foi executada e todos os saldos foram atualizados com sucesso.
Como exemplo, digamos que você queira trocar o token A pelo token B em um DEX baseado em Aleo. Antes de tudo, você precisará provar ao DEX que possui Token A suficiente para concluir a transação. Mas como essas informações podem ser mostradas por meio de uma prova de conhecimento zero, isso não significa revelar o saldo da sua carteira ou histórico de negociação. Em vez disso, você pode fazer referência a uma prova on-chain (um registro) de uma transação anterior para mostrar que tem saldo suficiente para negociar. No processo, a troca nunca aprende:
- a quantidade de tokens que você possui
- de onde você tirou esses tokens
- se você já fez transações na DEX antes
Tudo isso cria um ecossistema DEX que não é apenas totalmente privado e escalável para os usuários, mas também replica um recurso importante de blockchains de contratos inteligentes como o Ethereum: componibilidade.
A ideia de que os aplicativos podem se conectar uns aos outros de maneiras cada vez mais complexas em uma plataforma aberta é conhecida como componibilidade. Composability é um conceito poderoso que permite, entre outras coisas, o ecossistema DeFi da Ethereum. Embora o Aleo garanta privacidade completa, certos aplicativos podem alavancar fontes abertas de dados (publicadas em um registro ao lado de uma prova ou fora da cadeia) para tornar os contratos inteligentes privados componíveis. Esse modelo de privacidade excludente remove muitas das consequências de extrair custos de blockchains transparentes. E ainda permite que os usuários controlem quando e como eles interagem com os aplicativos, revelando apenas o que eles escolhem. Assim, o Aleo permite que os aplicativos sejam programáveis, componíveis e privados.
Desmontando o Aleo
Na Aleo, oferecemos infraestrutura e ferramentas líderes do setor para escrever aplicativos de conhecimento zero.
Nosso objetivo é proporcionar um canal de ponta a ponta para que os desenvolvedores escrevam, executem e implantem aplicativos privados sem problemas, usando nosso conjunto completo de ferramentas programáveis de conhecimento zero, listadas abaixo:
- Leo — Para escrever aplicativos privados no Aleo de forma intuitiva e fácil, desenvolvemos uma linguagem de programação chamada Leo. Leo parece uma linguagem de programação tradicional. No entanto, sob o capô, Leo é muito mais complexo. O Leo abstrai conceitos de criptografia de baixo nível e facilita a integração de aplicativos privados em sua pilha.
O Leo apresenta uma sintaxe de alto nível que torna a escrita fácil e intuitiva para expressar lógica em conhecimento zero. A linguagem Leo foi influenciada por linguagens de programação tradicionais como JavaScript, Scala e Rust, com forte ênfase na legibilidade e facilidade de uso. Sob o capô, Leo transforma o código de alto nível de um desenvolvedor em circuitos de conhecimento zero. - Aleo Studio — Para iniciar o ciclo de desenvolvimento, criamos o Aleo Studio, o primeiro IDE para escrever aplicativos de conhecimento zero. O Aleo Studio é um ambiente de desenvolvimento interativo para escrever aplicativos de conhecimento zero em Leo. Para desenvolvedores, o Aleo Studio foi projetado para simplificar o ciclo de desenvolvimento e facilitar a publicação de seu projeto Leo como um pacote para o ecossistema.
- Gerenciador de pacotes Aleo — Para facilitar o agrupamento e o compartilhamento de seu trabalho, criamos um gerenciador de pacotes para o Leo. Aleo Package Manager é o primeiro gerenciador de pacotes para circuitos de conhecimento zero. Inclui recursos de colaboração, como equipes e organizações, para facilitar o trabalho com amigos e colegas em aplicativos privados. Além disso, o Aleo Package Manager é integrado ao Aleo Studio, facilitando a importação e publicação de novos pacotes sem precisar sair do editor.
- snarkOS — Aleo é executado em um sistema operacional descentralizado para aplicativos privados chamados snarkOS. Ele forma o backbone lógico para transições de estado e permite que os aplicativos verifiquem e armazenem o estado no blockchain Aleo de maneira verificável publicamente. O snarkOS impõe garantias de disponibilidade de dados no Aleo para todos os programas e transações. Além disso, nosso mecanismo de consenso garante que os verificadores computam provas de conhecimento zero para verificar o status da cadeia.
Essas ferramentas permitirão que os desenvolvedores criem a próxima geração de contratos inteligentes. Aleo pode expressar primitivos DeFi poderosos como stablecoins ou exchanges descentralizadas. No entanto, todas as transações são totalmente privadas, colocando o desenvolvedor e o usuário no controle.
