隐私对于 Web3 中的完整用户体验至关重要。尽管公共区块链提供了巨大的金融渠道，但交易透明且所有人都可以看到的事实为剥削和套利留下了机会。

一种建议的解决方案是绝对隐私。但是通过绝对混淆交易的所有内容，绝对隐私排除了可编程性。去中心化金融 (DeFi) 的例子表明了可编程性对于任何富有表现力的区块链网络的重要性。到目前为止，用户不得不在两者之间做出选择：隐私或可编程性。例如，Zcash 为用户提供了完全的隐私，但可编程性有限。以太坊提供强大的可编程性，但隐私有限。我们想要的是一个既私有又可编程的协议。这样的协议将确保用户不被利用，同时实现强大的链上应用程序和它们之间的可组合性。这就是我们构建Aleo的原因。

二、Aleo是什么？

Aleo 是第一个支持私有和可编程应用程序的去中心化开源平台。通过默认选择退出隐私，Aleo 实现了一个可持续、公平的 Web3 世界，可以满足开发人员、消费者和企业的需求。

Aleo 使用零知识密码学来实现隐私和可编程性。零知识密码学和零知识证明允许第三方验证一条信息的真实性，而不需要我们直接透露它。Aleo 将此用作称为 ZEXE（零知识执行）的系统的基础。在 ZEXE 中，用户离线执行状态转换。这个过程产生一个证明，它被捆绑到一个链上交易中。此事务通过使用/创建链上记录来更新系统状态。与 Zcash 一样，该系统为我们提供了强大的隐私保证，因为交易仅包含证明，而不包含生成它的输入。和以太坊一样，ZEXE 可以支持智能合约，使用户能够以预定义的方式进行交互或转移价值。

举一个具体的例子，让我们考虑一个公共智能合约区块链上的去中心化交易所 (DEX)。DEX 是一种去中心化应用程序，使用户能够在链上买卖代币，而无需寻找特定的买家或卖家。与中心化版本（如 Coinbase 或 Binance）不同，DEX 使用户能够保管自己的资产。

去中心化金融 (DeFi) 在 2020 年呈爆炸式增长，使 DEX 成为人们关注的焦点。到 2021 年为止，最大的链上 DEX Uniswap 已经处理了超过 25B 美元的交易量。但是在公共区块链上，它们为揭示一个人的身份（以及完整的财务历史）创造了机会。如前所述，该系统的透明性使用户容易受到剥削。当然，你可以循环账户，让你的真实身份和链上身份更难关联。但这样做对用户来说既复杂又不方便。即使在最好的情况下，仍然有很多方法可以将您的身份与链上假名地址相关联。由于存储在区块链上的数据是永久性的，一旦建立关联就永远不会被打破。

Aleo 通过将隐私应用于任何应用程序的最基本组件（用户和交易）来解决此风险。

简单地说：去中心化网络上的每个应用程序都是一系列用户（人或智能合约）以不同程度的复杂性相互*交易。*因此，任何隐私解决方案都必须确保任何应用程序的这两个原子组件都是私有的。

对于 DEX，这意味着让交易对手匿名。这意味着用户的活动不能绑定到 Aleo 区块链上的特定地址或帐户。通过隐藏任何交易的细节，Aleo 确保即使是广泛的轮廓或金融活动模式也不会泄露任何识别信息。

当您在 Aleo 的 DEX 上进行交易时，您可以根据汇率计算链下更新的账户余额。通过向 Aleo 网络提交零知识证明作为交易来完成此交易，这表明已发生操作。证据本身不包括任何有关操作是什么、在哪个交易所执行或涉及谁的信息。然而，底层密码学应该让所有参与者相信交易已执行并且所有余额都已正确更新。

例如，假设您想在基于 Aleo 的 DEX 上用代币 A 换取代币 B。首先，您需要向 DEX 证明您拥有足够的 Token A 来完成交易。但是因为这些信息可以通过零知识证明来展示，这并不意味着泄露你的钱包余额或交易历史。相反，您可以参考先前交易的链上证明（记录）来表明您有足够的余额进行交易。在此过程中，交易所永远不会获得：

1. 您拥有的代币数量，
2. 你从哪里得到这些代币的，
3. 如果您以前曾在 DEX 上进行过交易。

总而言之，这创建了一个 DEX 生态系统，它不仅对用户完全私有和可扩展，而且还复制了智能合约区块链（如以太坊）的一个关键特征：可组合性。

应用程序可以在开放平台上以越来越复杂的方式相互插入的想法被称为可组合性。可组合性是一个强大的概念，除其他外，它支持以太坊的 DeFi 生态系统。尽管 Aleo 确保完全隐私，但某些应用程序可以利用公共数据源（与证明一起发布在记录中，或在链下发布）来使私人智能合约可组合。这种选择退出隐私模型消除了透明区块链的许多成本提取后果。然而，它使用户能够控制他们与应用程序交互的时间和方式，同时只显示他们选择的内容。因此，Aleo 支持可编程、可组合和私有的应用程序。

分解 Aleo

在 Aleo，我们提供行业领先的基础设施和工具来编写零知识应用程序。

我们的目标是为开发人员提供端到端的管道，以使用我们完整的可编程零知识工具集来无缝编写、运行和部署私有应用程序，列举如下：

1. Leo – 为了直观、轻松地在 Aleo 上编写私有应用程序，我们开发了一种名为 Leo 的编程语言。Leo 的外观和感觉就像一种传统的编程语言。然而在幕后，狮子座要复杂得多。Leo 抽象了低级加密概念，并使将私有应用程序集成到您的堆栈中变得容易。

Leo 引入了一种高级语法，可以轻松编写并直观地在零知识中表达逻辑。Leo 语言受到 JavaScript、Scala 和 Rust 等传统编程语言的影响，非常强调可读性和易用性。在幕后，Leo 将开发人员的高级代码转换为零知识电路。

2. Aleo Studio – 为了快速启动开发周期，我们构建了 Aleo Studio，这是第一个用于编写零知识应用程序的 IDE。Aleo Studio 是一个交互式开发环境，用于在 Leo 中编写零知识应用程序。对于开发人员，Aleo Studio 旨在简化开发周期，并使您可以轻松地将您的 Leo 项目作为一个包发布到生态系统中。
3. Aleo 包管理器– 为了简化捆绑和共享您的工作，我们为 Leo 构建了一个包管理器。Aleo Package Manager 是第一个用于零知识电路的包管理器。它包括团队和组织等协作功能，可以轻松地与朋友和同事在私人应用程序上合作。此外，Aleo Package Manager 与 Aleo Studio 集成，无需离开编辑器即可轻松导入和发布新包。
4. snarkOS – Aleo 在一个名为 snarkOS 的私有应用程序的去中心化操作系统上运行。它构成了状态转换的逻辑支柱，并使应用程序能够以公开可验证的方式在 Aleo 区块链上验证和存储状态。snarkOS 为所有程序和交易在 Aleo 上强制执行数据可用性保证。此外，我们的共识机制确保验证者将零知识证明计算到链上的检查点状态。

这些工具将使开发人员能够构建下一代智能合约。Aleo 可以表达强大的 DeFi 原语，如稳定币或去中心化交易所。而且，所有交易都是完全私密的，让开发人员和用户都处于控制之中。