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公共状态与私有状态:Aleo 的区块链数据存储创新解决方案


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零知识证明的概念于 1985 年在论文 The Knowledge Complexity of Interactive Proof Systems 中首次提出。然而,直到最近几年,这项开创性的技术才在区块链上成为可能。

Zcash 是最早利用零知识证明的力量为账户余额提供隐私的链之一。与比特币等传统加密货币不同,交易细节在区块链上是公开可见的,Zcash 使用户能够屏蔽他们的交易,使它们对外部观察者完全不透明。它利用 zk-SNARKs(零知识简洁非交互式知识论证),这是一种零知识证明系统,允许各方在不透露底层数据的情况下验证计算的有效性。

最近,我们看到了一些与 zkEVM 兼容的 Layer-2 链,它们采用零知识加密技术来解决以太坊的可扩展性问题。他们使用 zk-rollups,在链下计算多个状态变化,然后将这些交易和证明的摘要发布到链上。这有助于显着降低交易费用。然而,他们都使用零知识技术主要是出于可扩展性的原因。

Aleo 是一个第 1 层区块链,默认情况下将通用可编程性与隐私性相结合。与其他链不同,Aleo 是首批利用零知识来实现隐私和可扩展性的区块链之一。在本文中,我们将讨论 Aleo 如何存储数据,以及它如何让开发人员选择哪些信息是公开的,哪些是私有的。

Aleo State Storage

为了实现链原生的隐私,Aleo 使用记录模型进行应用程序状态存储,该模型类似于比特币中的 UTXO 模型,但增加了加密。但是,Aleo 为开发人员提供了将应用程序状态设为公开的选项(如果他们选择这样做)。公共状态使用账户模型进行存储,就像在 Ethereum 中所做的那样。

通过记录存储私有状态

记录是一种基本数据结构,可以包含任何负载,用于对用户资产或应用程序状态进行编码。记录表示程序在全局状态中的特定状态,例如,帐户的余额或您的身份证明文件。

Aleo 记录按以下格式序列化:

nonce-1

记录与 Aleo 上部署的程序相关联,并且只有所有者有权更改记录的状态。默认情况下,它们是私有的,并以密文的形式存储在链上。

通过 Map 存储公共状态

Aleo 中的 public state 以 mapping 的形式存储,即键值对。任何人都可以通过使用 Aleo Explorer 等工具查询 Aleo Network 来查询映射的状态。

在隐私状态之间切换

通过支持私有和公共存储状态,Aleo 中出现了一个有趣的功能,其中状态可以从私有转换为公共,反之亦然。

此类用例的一个例子是在扑克游戏中。在向玩家发牌后,洗牌的状态最初应该是保密的。接下来,当 “翻牌” 揭露前 3 张牌时,这些牌的状态应该向公众透露。

查看键

Aleo 有一个独特的功能,称为每个账户的 View Key。查看密钥允许解密其账户的所有交易。它与私钥的不同之处在于,它不提供花费记录的权限。

公共状态与私有状态

选择将应用程序状态存储为 public 或 private 应取决于程序的特定用例。Aleo 不是简单地完全私有或公开,而是相信通过为开发人员提供选择来采取双管齐下的方法。

此外,实际应用程序通常依赖于公共和私人信息的组合。一个实际的例子是投票——在选举中,人们希望他们的投票是私下的,但计票需要公开,以便社区信任结果。

Aleo 是为数不多的强调可编程隐私的第 1 层区块链之一。开发人员可以选择是希望将其程序的某些状态设为公共状态还是私有状态。这开辟了一组全新的有趣应用程序,这些应用程序无法用其他区块链轻松构建。

通过访问我们的 GitHub 并查看我们的开发人员文档,立即开始在 Aleo 上构建。


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