常见问题

常见问题

Aleo 上的应用和 ZK Rollup 是否类似？

二者有相似之处，但并不相同。

维度ZK RollupAleo 应用
信息可见性所有信息默认公开可利用 zkSNARK 的零知识特性将部分输入设为私有
证明生成由 Rollup 协调者生成证明并提交到 Rollup 交易中由用户自行生成证明，并作为交易的一部分提交
批处理将多笔交易打包可以将多个 transition 打包到同一笔交易中
zkSNARK 的用途利用简洁性来证明一批交易执行正确既可采用类似 Rollup 的架构，也可额外获得隐私能力

和 ZK Rollup 中批量打包多笔交易类似，Aleo 也支持在同一笔交易中批量包含多个 transition。

证明者网络是如何工作的？它的激励机制和共识关系是什么？

Aleo 是一个基于 SNARK 的网络，使用 Marlin proving algorithm 来生成程序证明。底层密码学与证明生成由 SnarkVM 负责。当前 Aleo 程序证明既可以在本地生成，也可以委托给第三方证明者来完成，这两种方式在性能和隐私之间存在权衡。

本地生成证明是最小化信任的方案，因为你不需要把私有输入分享给任何人，但性能会受到本机硬件限制。

对于更复杂的证明，用户可以委托给拥有专用硬件的第三方证明者。这样通常能换来更好的性能，但代价是需要向对方披露一部分用于计算零知识证明的数据。

在 Aleo 网络中，证明者使用专用硬件生成证明，并解决帮助保护网络的谜题。他们会针对某个区块生成证明，并根据自己提交的高于目标难度的证明数量，按比例分享 coinbase reward 的一部分。

证明难度使用 Bitcoin Cash 团队提出的 ASERT 算法变体来设定。当证明超过当前难度阈值时，coinbase reward 会在所有参与贡献的证明者之间分配。证明者的计算工作主要包括 multi-scalar multiplication 和 fast Fourier transforms。

Aleo Credits 的作用是什么？

Aleo Credits 主要有两类用途：

  1. 保护网络：验证者质押 Aleo Credits 来提议区块并维护网络安全，并因验证工作获得 Aleo Credits 奖励。这部分与常见的 PoS 链类似。
  2. 购买零知识计算能力：需要 zkSNARK 证明的应用，可以使用 Aleo Credits 向证明者支付生成证明的费用。

Aleo 中证明者的 PoSW 是如何运作的？

Proof of Succinct Work（PoSW）是 Aleo 中用来推动零知识证明硬件加速的一种激励机制。其核心是一类加密谜题，也就是 Coinbase puzzle，它会引导证明者执行 zkSNARK 底层所依赖的重要计算，例如 multi-scalar multiplications 和 fast Fourier transforms。

证明者本身不负责出块，但可以从每个区块的 coinbase reward 中分得一部分奖励。这不是赢家通吃的模型。对于同一块中所有提交了高于最低难度目标解答的证明者，奖励会按比例分配。

随着 Coinbase puzzle 的难度逐渐增加，证明者需要持续升级硬件和优化证明技术，以应对越来越高的难度。这种机制既鼓励持续创新，也让所有参与者都能按贡献获得回报，而不是只奖励最快的那一个。

从本质上说，PoSW 把证明过程变成了一个类似矿池的去中心化竞争生态，集体努力会同时推动性能提升和成本下降。

由于奖励与能够真正提升 ZKP 生成效率的有效工作绑定，PoSW 会激励更多人投资专用硬件，例如 ASIC。这种激励一致性有助于维持一个稳健、抗审查、持续演进的去中心化证明者网络，这也是 Aleo 隐私优先愿景的重要组成部分。

Aleo 的 Record 模型是如何设计的？它和 Account 模型、UTXO 模型有什么关系？

Aleo 同时支持类似 UTXO 的 Record 模型，以及带有 mappings 的类似 Account 模型。在 Record 模型中，去中心化账本会通过全局状态跟踪每一条 record。

我们仍然有用户地址，但不是在应用里直接对一组输入发起全局交易，而是先在本地对一组 records 执行交易，再把这些 transitions 连同“这些 records 已被正确执行”的证明一起提交到交易中。这样一来，网络更新的就不再是一个全局加密状态仓库，而是对 records 的一种抽象，相当于把状态拆分成了更适合并发处理的形式。

Record 模型与比特币的 UTXO 模型很相似。不同之处在于，UTXO 中承载的内容在 Aleo 里可以由程序自由定义，而不是被协议层写死；并且这些内容默认都是加密的。

从区块链三难困境的角度看，Aleo 牺牲了哪一项？

Aleo 的目标不是在三难困境中做取舍，而是借助其共识机制和 ZK Snarks 同时覆盖这三方面。

Aleo 提供了账户隐私：去中心化账本基于 program IDs 来索引全局状态。

它还支持高效状态更新：record abstraction 能帮助你把不同信息彼此隔离，predicates 只消费正在被更新的 program records。

它也支持并发：程序状态可以通过 records 被并行更新，账本会确保这些 records 不会被重复花费。可以把这些 records 看成一棵 Merkle tree 上的叶子节点。

并发之所以可行，是因为网络可以先收集所有人的 record updates，再一次性把这些 delta 和 diff 合并进 Merkle tree，随后线性化、补丁化后写入区块头。这样就能在 Record 模型里重新获得过去 Account 模型中部分熟悉的能力，同时保留并发优势。

Aleo 如何防止双花？这对交易终局性和手续费有什么影响？

由于 Aleo 同时支持带 records 的 UTXO 模型和带 mappings 的 Account 模型，所以双花防护方式也有所不同。

对于 UTXO 模型：

每条 record 都有一个 serial number 和对应的 commitment。花费这条 record 时，需要公开创建一个 inclusion proof，证明它存在于 commitments 树中，同时用 serial number 来验证这条 record 没有被之前使用过。如果尝试再次花费同一条 record，就会失败。

Commitments 是一种密码学机制，用来确保提交的信息真实且未被篡改。它既能保护敏感数据，也能让验证仍然成立。对 Aleo 智能合约来说，commitments 也很关键，因为它们可以在不暴露底层数据的前提下验证合约条件，并确保合约执行符合预期。

生成一笔交易时，需要为新 records 创建 commitments，同时为被消费的 records 计算唯一 serial number。Commitments 既参与 transition 级别的证明生成，也参与 transaction 级别的证明生成。

对于 Account 模型：

账户状态保存在全局 mapping 中。每次转账时，发送方账户余额会减少，接收方余额会增加，这一点与 Ethereum 等公链类似。由于状态是全局的，你无法转出自己账户中并不存在的金额。对于会更新 mapping 的交易，仍然需要证明，而且该证明依赖于 stateRoot。如果在此之前 mapping 已经被其他交易更新，stateRoot 就会改变，原有证明会失效。

Aleo instructions 的作用是什么？

Aleo instructions 是 Aleo programs 的中间表示。所有 Leo programs 都会先编译成 Aleo instructions，再进一步编译成 bytecode。最终这些 Aleo instructions 会被编译成可由 Aleo Virtual Machine 执行的 AVM opcodes。

为了生成零知识证明，系统需要使用 arithmetic circuits。EVM 生态中的开发者往往会用 Circom、Zokrates 这类工具来描述电路，再基于它们生成 proving keys 和 verifying keys。Aleo instructions 就是 Aleo 生态中承载这类电路表达的方式。

如果有一个 Leo 程序只是做两个 u32 变量相加，那么它对应的 Aleo instructions 看起来会有点像汇编语言。

为什么 Leo 会被创建出来？它和 Solidity 这类智能合约语言有什么区别？

生成零知识证明需要用到 arithmetic circuits，而直接编写 circuits 往往并不轻松。

Leo 的作用就是把这部分复杂度抽象掉，让开发者可以使用更高层的 Leo 语言（.leo 文件），而不是直接编写 Aleo（.aleo）层面的电路逻辑。

Aleo 的链下计算方式与 ZK-Coprocessor 等方案有什么不同？把 proving 任务外包会带来什么隐私影响？

整体思路比较接近。Aleo 中每个 transition 都可以附带一个额外的 finalize block。transition block 中的逻辑会通过 ZK proof 被验证，而 finalize block 中的逻辑则会被网络中所有节点重新执行，以更新保存在 mappings 里的状态。

从这个角度看，transition 内部的逻辑很像发送给 ZK-processor 的计算任务，它拥有固定的交易成本，不会随着逻辑大小线性增长；而 finalize block 中的逻辑则更接近 Ethereum 这类公链上的链上执行。

当前 Aleo 支持把 proof generation 委托给远程服务器。这会明显提升生成速度，但也意味着需要向一个可信服务器披露交易细节。对于某些应用和用户来说，这是可以接受的；而对隐私要求极高的场景，用户仍然可以自己生成证明。

真正理想的状态是“私密证明委托”，但目前还没有完全实现。关于 proving tasks 外包的更多讨论，可以查看这里 (opens in a new tab)。

Aleo 与 Bitcoin、Ethereum 在核心设计和能力上如何比较？

一张常被引用的总结是：

  • Bitcoin 是公开货币，不可编程，而且用户交易默认公开。
  • Ethereum 引入了可编程性，但没有提供原生隐私。
  • 一些项目提供了隐私，但没有完整的可编程能力。
  • Aleo 同时强调隐私与可编程性。

在哪里可以看 Aleo 相关演讲和视频？

Aleo 的社交账号有哪些？

还有哪些值得参考的资源？

账本快照如何获取帮助