立ち上がりから将来まで：Aleo ディープダイブ分析
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立ち上がりから将来まで：Aleo ディープダイブ分析
本稿では、Aleoプロジェクトについて、立ち上げから将来の発展に至るまでのあらゆる側面を深く分析しています。チーム紹介、プロジェクトの技術的分析、エコシステムの現状、最近のテストネットにおけるネットワーク参加者のパフォーマンス、そして今後のポイント配分についても詳述しています。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察一、プロジェクトの紹介と経緯
Aleoはゼロ知識証明（ZKP）を用いてプライバシーを実現するL1ブロックチェーンであり、高度なプライバシー保護機能を持つスマートコントラクトおよび分散型アプリケーション（DApps）の提供を目指しています。ゼロ知識証明暗号技術により、分散ネットワーク上の当事者は、事実そのものを開示せずに特定の情報を知っていることを証明できます。Aleoはこの技術を活用し、個人データを共有せずにブロックチェーン台帳を更新できるほか、ノードが元のデータを公開することなくプライベートデータの有効性と正当性を検証することが可能です。つまり、証明の生成はオンチェーン外で行い、その検証をオンチェーン上で簡潔かつ効率的に行う仕組みです。
AleoチームはGoogle、Amazon、Metaといった著名企業や、カリフォルニア大学バークレー校、ニューヨーク大学、コーネル大学などの研究機関からなる世界的な暗号学者、エンジニア、デザイナー、オペレーション専門家で構成されています。中核となる開発チームはProvableという会社に登録されており、同社の共同創業者はHoward Wu、Collin Chin、Raymond Chuの3名で、いずれもカリフォルニア大学バークレー校の卒業生です。
Howard WuはProvableの共同創業者兼CEOです。彼はゼロ知識証明および楕円曲線暗号分野で傑出した貢献を行い、ZexeやDIZKといった成果を挙げており、これらはイーサリアムやZcashなどのプロトコルでも採用されています。バークレー校卒業後、暗号学、コンピュータセキュリティ、検証可能な計算に関する研究を進め、Googleではソフトウェアエンジニアとして勤務した経験もあります。
Provableの共同創業者であるCollin ChinとRaymond Chuもカリフォルニア大学バークレー校の卒業生です。CollinはAleo専用プログラミング言語「Leo」の開発を主導しており、同時にProvableのCOOも兼任しています。RaymondはsnarkVMやsnarkOSなど、検証者ノードの動作に関わるソフトウェア開発に貢献しています。
現在のAleo CEOはAlex Prudenで、ウエストポイント陸軍士官学校卒業後、米陸軍歩兵部隊および特殊作戦部隊の将校を務めました。2017〜2018年にCoinbaseおよびGGV Capitalでインターン・勤務中にブロックチェーン分野に触れるようになり、2019年にスタンフォードMBAを修了後、a16zに入社。間接的にAleoのシリーズAラウンドにおけるa16z主導出資を推進しました。
AleoのCFOであるMichael Bellerはコーネル大学卒業で、資産運用系スタートアップでの複数回の起業経験を持ち、伝統金融分野における豊富な経験を備えた年長のチームアドバイザーです。
二、技術分析
Aleoの主要コンポーネントは以下の通りです：
• Leo言語：Aleoはプライバシー保護に特化して設計されたプログラミング言語「Leo」を提供しています。これにより開発者はプライバシー対応のスマートコントラクトを作成でき、ユーザーのデータを保護しつつデータ完全性を確保できます。
• snarkVM および snarkOS：snarkVMは計算処理をオンチェーン外で実行し、結果のみをオンチェーンで検証することで効率を向上させます。snarkOSはデータと計算の安全性を保証し、無許可での機能実行を可能にします。
• zkCloud：安全でプライベートなオンチェーン外の計算環境を提供し、ユーザー、組織、DAO間のプログラミング相互作用をサポートします。
2.1 合意形成アーキテクチャ
Aleoの独自合意アルゴリズム「AleoBFT」は、マイニング（PoW）とステーキング（PoS）を組み合わせたもので、検証者（Validator）はステーキング（PoS）に基づき、一方でゼロ知識証明の生成を行う証明者（Prover）は作業量証明（PoW）に従います。AleoのPoWは、ネットワークが各エポック（現在約20分）ごとにランダムに生成するZK回路に基づきます。マイナーはこの期間中に異なるnonceを回路の入力として試行し、回路内のすべての変数（witness）を計算、そのMerkle rootを求めた後、それがマイニング難易度条件を満たすかを判定します。
ステーキングベースの合意モデルはDiemBFTに基づいており、複数ラウンドの計算を要します。まずリーダーがブロックを提案し、次に検証者が次のリーダーを選出するための投票を行います。法定多数に達すると、次のリーダーがクォーラム証明書を作成し、次のブロック提案に含めます。ステーキング参加者は合意およびブロック生成に貢献しますが、ZK証明の生成には直接関与せず、証明の計算はZK証明者によって行われます。
2.2 合意プロセス
合意プロトコル層において、証明者と検証者はそれぞれ計算結果（solution）の生成およびブロック生成・solutionの集約を担当します。具体的な流れは以下の通りです：
1. 証明者がpuzzleを計算し、solutionsを構築してネットワークにブロードキャストします。
2. 検証者が取引とsolutionをまとめて次の新区塊を作成し、solutionの数が合意制限（MAX_SOLUTIONS）を超えないようにします。
3. solutionの正当性は、epoch_hashが検証者が保持するlatest_epoch_hashと一致していること、proof_targetがネットワーク上のlatest_proof_targetに合致していること、かつブロック内のsolution数が合意制限以下であることで確認されます。
4. 証明者が有効なsolutionを提供した場合、合意報酬を受け取ります。
三、エコシステム
Aleoの現在のエコシステムは、ゼロ知識証明を活用したDeFiアプリ（ZeFi）とインフラ開発系アプリから構成されています。ZeFi分野のプロジェクトにはPrivx Exchange、Arcane Finance、AlphaSwap、Staking.xyzがあります。
うちPrivx Exchange、Arcane Finance、AlphaSwapはプライバシー保護型取引所を主軸としており、Privxは中央集権型注文簿（Clob）とオンチェーンスマートコントラクトを組み合わせた注文マッチング設計を採用し、従来の取引所に近いユーザーエクスペリエンスを実現しています。一方、Arcane FinanceとAlphaSwapは一般的なAMMモデルを基にDEXを実装しています。
Staking.xyzはAleo公式ステーキングポータルで、ユーザーがステーキング資産を管理・監視できるダッシュボードを提供します。また、定期的に検証者のパフォーマンス報告および詳細レポートを取得できます。
インフラ開発系アプリにはObscura、Izar Bridge、および2つのウォレットアプリPuzzle WalletとAvail Walletが含まれます：
• Obscuraはプライバシー志向アプリの開発を簡素化するプラットフォームです。RPCエンドポイント、API、SDKを提供することで、開発者がプライバシーブロックチェーン上に簡単に展開できるよう支援します。提供するインフラにはAleo RPC APIおよびMinaのGraphQL APIが含まれます。
• IZARはイーサリアムとAleo間のプライバシー保護型クロスチェーン相互運用プロトコルで、より多くの検証者を導入することで、zkSnarkベースのマルチシグ設計と将来予定されるTimelock機構を通じて、より安全かつプライバシー重視のクロスチェーンプロトコルおよびガバナンスモデルの構築を目指しています。
• Puzzle WalletとAvail WalletはいずれもAleo対応ウォレットアプリで、Puzzleの主なクライアントモードはChrome拡張機能のブラウザプラグイン、Availはモバイルおよびデスクトップクライアントをサポートしています。
四、ネットワーク参加者と報酬（マイナー利益分析）
Aleoネットワークの参加者は3種類の異なる役割から構成されています：ステーカー（Staker）、証明者（Prover）、検証者（Validator）です。
ステーカーとは、Aleoの安全性を支えるためにクレジット（Credits）をロックアップする参加者です。他の分散型ネットワークと同様に、ステーカーは自身の一部Aleoクレジットを検証者に委任し、合意検証を支援することで一定のステーキング報酬を得ます。報酬を得るための最低ステークは1 Aleoクレジットですが、実際に報酬を受け取るための最低閾値は10 Aleoクレジットです。
証明者（ZKマイナー）はAleoネットワークにおける特定のゼロ知識インフラ参加者で、Coinbase課題を解決することで作業量証明（PoW）合意に参加し、Aleoネットワークを支援します。証明者がAleo Coinbase課題に対するソリューションを生成する効率が高く、精度が高いほど、Aleo Coinbase報酬（クレジット）を得るチャンスが増えます。同一のCoinbase課題に対して、複数の証明者は提出した有効なpuzzleソリューションのproof target量に応じて比例配分された報酬を受け取ります。また、証明者は検証者に対し、Coinbaseソリューション報酬の1/3を支払い、検証者の参加および報酬獲得を促進します。
検証者はAleoネットワークのインフラサービスプロバイダーであり、AleoBFTにおけるステーキングベース（PoS）の合意メカニズムに参加することでネットワークの安全性を確保します。Aleoネットワークでは、検証者が取引ブロックを検証・承認し、合意プロトコルに基づいて状態の一致を図るとともに、ブロック生成時に証明者からの証明を含めることで報酬を得ます。検証者になるには1000万Aleoクレジットを保有し、snarkOSソフトウェアを使用して検証者ノードを運営する必要があります。
4.1 Aleoクレジット分配
• 発行時の初期供給量は15億Aleoクレジットです。分配比率は以下の通り：早期支援者（35%）、一般向け分配（25%）、従業員および貢献者（16%）、企業（10%）、戦略的パートナー（8%）、財団（6%）。
• メインネット開始後、Aleoネットワークはzk証明者および検証者に対してAleoクレジットを報酬として付与します。証明者と検証者が得るCoinbase報酬は約10年間で線形に減少します。
• 検証者は永久に固定ブロック報酬を受け取れます（現時点では1ブロックあたり23クレジット）。
流通供給
• Aleoクレジットの総流通供給量は10年で26億に達し、報酬の配布により約21年で倍増します。
インフレーション
• クレジットのインフレ率は時間とともに低下し、初年度の約12%から第10年には2%まで下がり、その後徐々に0%に近づきます。
図1：Aleoクレジット発行時の分配比率；図2：Aleoクレジットの10年間インフレ見通し
4.2 PoS と PoW 報酬の関係
最新のBeta版テストネットでは、Aleoチームがステーキング（PoS）と作業量証明（PoW）間の報酬比率を調整しました。検証者が証明者のpuzzle解決報酬から得られる割合は、従来の1/2から1/3に引き下げられ、一方で証明者は2/3の報酬を受け取るようになりました。
メインネット発行直後は、AleoネットワークにおいてPoWが大きな役割を果たしますが、時間の経過とともにpuzzle解決によるブロック報酬は徐々に減少します。一方、検証者への固定ブロック報酬（1ブロックあたり23 Aleoクレジット）は維持されるため、相対的な重要性が高まります。
下図は今後10年間における、PoSおよびPoW合意によるAleoクレジットの放出量とその比率の変化を示しています：
以下は、公式データの一部をもとに推計した、Aleoクレジット発行後10年間の年間増加量および対応するインフレ率です：
長期的には、Aleoのクレジット分配は当初の証明者優遇から、徐々にステーカーおよび検証者寄りへと移行し、10年後にはPoWによるクレジット放出は停止し、ネットワークリターンはPoS合意に基づく放出に完全に移行します。
4.3 Betaテストネット関連データ
Betaテストネットはメインネット公開前の最終インセンティブ付きテストネットであり、主に新しいpuzzleメカニズムの検証を目的とした証明者インセンティブプログラムを7月1日から7月15日まで実施しました。現在は終了しています。
Aleoネットワーク財団は証明者に対して100万のメインネットクレジットを提供しました。各証明者はインセンティブ期間中のテストネットクレジット獲得量に応じて、比例的にメインネットクレジットを受け取ります。最低報酬額は1,000メインネットクレジットで、これ未満の証明者は報酬対象外となります。
以下は、Betaテストネット期間中にTop 10のクレジットを獲得したAleoアドレスと、それに対応する一部マイニングプールのデータ比較です：
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