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除了轻量级优势,Mina是一个基于零知识证明的生态系统

Mina作为一个公链,也可以构建各种应用程序。对于特定的场景,用零知识证明设计应用程序逻辑并不是那么困难。

作者:潘志雄

“轻量级区块链”是Mina最为人熟知的功能,但事实上,Mina更大的愿景是围绕零知识证明构建生态系统。无论是公链本身的功能和应用,还是其他能够与Mina实现互操作的网络,都可以通过Mina来实现。

除了轻量级优势,Mina是一个基于零知识证明的生态系统

当然,Mina的轻量级区块链架构在业界是****的。与以太坊比特币通常有数百GB的块空间相比,几十KB的固定块空间可以让大多数人参与并成为节点。它适用于普通用户的电脑,甚至移动设备。

事实上,很多人都没有注意到,除了最简单的转移场景外,Mina作为一个公链,也可以构建各种应用,尽管零知识证明技术本身很难实现通用算力。Mina告诉Lianwen,“对于特定的场景,用零知识证明设计应用程序逻辑并不是那么困难。」

因此Mina还将建立一个基于零知识证明(snark)技术的应用生态系统,他们称之为snap(snark驱动的应用程序)。由于采用了零知识证明,其固有的优点是隐私保护,可以类似于信用评分验证、单据验证、余额验证等场景。

如果我们进一步扩展其应用场景,MINA还可以实现与其他公链的互操作性,并为其他公链提供零知识证明相关服务,例如最近与ETHuunm基金会的合作。双方将共同出资招募一个团队,开发并验证Mina采用的腌菜卷如何在以太坊上得到验证。最终的目标是实现两个公链网络的互操作,同时开放BSC和heco等与EVM兼容的链。

如何实现约22kb的固定块空间?

Mina的核心不仅是使用零知识证明ZK-Snark,而且实现了递归零知识证明技术。snark的全称是“简洁的非交互知识论证”,Mina关注的是第一个词“简洁”。

通过snark技术,Mina可以使用一个零知识证明来验证块事务历史的准确性。此外,利用succenct的优点,整个块被压缩成单个snark-proof的大小,大约为1kb。用户的验证成本也相当低。如果有人提交了虚假的snark证明,任何人的设备,如手机,都可以立即验证并找到它。

但这只是第一步。区块链的一个特点是,每个区块都需要引用前一个区块,因为如果每个区块只生成snark-proof,那么它的整体容量将线性增长。

因此,Mina的核心是一种称为“递归零知识证明”的技术。他们的方案是为snark创建snark(即递归),然后不断迭代和嵌套它们。这些snark证明以递归结构连接在一起,这使得区块链能够保持约22kb的恒定大小。

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换言之,如果你想证明自己一年中每天都去过一个广场(广场上有一个日期钟),最简单的方法就是每天带一个**器。365张照片是**的证据。另一种方法是从第二天开始每天**时钟,手里拿着前一天的照片,**一年只需要一张照片,这就是米娜采用的递归证明。

有趣的是,Mina的O(1)实验室的名字中的“O(1)”经常被用来描述算法的时间或空间复杂性。例如,O(n)表示复杂度线性增加,O(n2)表示复杂度按平方级增加,O(1)表示最小复杂度。无论输入中的数据量增加多少倍,时间或空间占用都是不变的。

因此,从空间占用的角度来看,Mina full节点的块空间大小可以考虑为O(1)复杂度,保持约22kb的容量。

新的区块链验证范式类似于扩展技术ZK rollup

此外,轻量级区块链的本质不仅是实现更包容所有节点,而且从系统架构的角度颠覆了区块链原有的设计模式,将“执行”与“验证”分离。在链下完成执行和计算过程,在链上进行验证,成本低,效率高。

ZK rollup是以太坊生态系统中***的两层扩展技术,也是基于零知识证明技术,在计算和验证范式上与Mina类似。大多数节点不需要参与执行和计算,而是由一些具有算力的节点来完成。它们的计算结果是否准确,可以由任何一个节点来验证。

与目前的以太坊或比特币网络相比,所有节点和矿工都需要存储所有的块数据和状态数据,才能验证每笔交易的合法性,或者计算并执行交易,这意味着每笔交易已经执行了数千次。虽然这是一套验证系统安全性的方法,但从网络整体效率来看,它未必是**的解决方案。

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在Mina网络中,所有节点都是完全节点,因为每个节点都可以接受和验证零知识证明。但除此之外,还有一些其他类的节点为整个网络提供不同的服务,以改进整体架构,包括归档节点、块生产者和snark生产者。

存档节点是存储所有历史详细块数据的节点。作为持久数据源,它很容易检索。该团队表示,“这类节点的数据存储压力相对较高,但由于数据的有效性可以简单验证,即使去中心化程度不是那么高,安全风险也不会太高。」

区块生产商类似于其他区块链网络中的“矿工”。这些节点需要参与共识,因此也可以称为“共识节点”。他们需要负责制作积木,然后获得积木奖励。Mina所使用的一致意见“Ouroboros samasika”也是一个值得进一步探索的领域。总之,与许多POS算法不同的是,它不是一种类似BFT的算法,因此它的优点包括节点数量不受限制、节点的动态访问等,这与Mina的简单性原则非常一致。

Snark producer是为整个区块链网络提供防Snark服务的节点。他们将交易数据压缩生成零知识证明,然后通过一套市场导向机制(snarketplace)将区块的snark出售给区块生产节点。本质上,它们将与块生产节点共享部分块奖励。从长远来看,它们还可以为其他网络(如ZK rollup)提供通用的零知识证明计算服务。

应用生态学的优势是什么?隐私+Web 2.0互操作性

要成为一个通用计算平台比以太坊更困难。所以Mina的出发点是从一些具体的应用入手,然后逐步完善全功能、多元化的应用生态。

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在Mina平台中,他们将应用程序称为snap。与其他协议的分布式应用(DAPP)相比,snap的优点可以概括为“隐私保护”和“与internet数据的互操作性”。前者是零知识证明的固有属性,后者容易被忽略,这也是许多公链或预言机协议都在努力解决的问题。

从具体应用的角度,Mina团队给出了三个典案例,即“端到端数据隐私通过在线和在线链接”、“未经许可的互联网预言机”和“第三方隐私登录”。

目前,最典的案例是Mina与DeFi协议柜员团队的合作。柜员是以太坊链上的无担保借贷市场协议,具体业务逻辑可以通过以太坊实现。但对于信用评分部分,用户可以通过Mina的snapp实现证明自己的信用评分(如credit karma)高于某个特定的评分(如700分),但不需要暴露自己的真实评分或其他更敏感的信息。

至于snapp如何获得链下的数据,Mina说这是通过他们构建的“未经许可的互联网预言机”功能实现的。具体来说,snap可以直接与HTTPS(hypertext transfer security protocol)进行交互,从而为数据生成零知识证明。而HTTPS技术保证了网页上的数据受到证书的保护,即数据源不可伪造。

这在解决问题上有点像预言机协议,但是Mina的一套直接与HTTPS交互的方案,它不仅可以访问更加多样化的个人数据,而且不需要泄露隐私。因此,这个新的“个人”版本的预言机解决方案在业界是****的。

这不是对公链的颠覆,而是合作共赢

snap本身可以针对某些场景实现特定的业务逻辑,但为了实现更复杂、更通用的应用需求,Mina还将与其他公链合作,增强互操作性,使整个生态区块链实现生态互利共赢。

因此,米纳首先选择与公链生态的***以太坊合作。双方的基金会将投资寻求第三方团队,以提供一个EVM改进方案,可以有效地验证泡菜snark。当然,还有很多困难,在工程实施中可能会遇到挑战。有关详细信息,请参阅本标书的技术细节。

本次合作的最终目的是实现两个公网的互操作性,并为以太坊的隐私相关应用提供相应的解决方案:利用Mina网络实现零知识证明计算任务(大量计算)的分发,然后对其进行验证以太坊(计算量小),兼顾了两条链的特点和优势。

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如果你有一些简单的想象,未来的去中心化应用可以通过任何其他的链条(比如以太坊的WiFi生态)来实现复杂的业务逻辑,但是如果你需要为它添加隐私功能,或者需要在互联网上调用个人隐私数据,你可以将它交付给Mina的零知识证明生态实现,出纳员这是个好案子。

当以太坊实现Mina兼容性时,许多其他链将被同步支持。目前***的应用生态中几乎都采用了EVM,甚至很多新的公链都会增加EVM的兼容性,比如BSC、heco、Boca生态、near等几个并行链。

综上所述,Mina不仅提供了全新的区块链网络架构,让手机也能成为全节点,还围绕零知识证明技术构建了一个应用生态,提升隐私。**,它计划将这些功能提供给其他区块链网络,以便开发人员可以利用Mina的优势构建无法实现或成本高昂的场景。

未来,Mina将如何拓宽实际应用场景,如何与现有应用进行合作,如何大规模推广和证明基于HTTPS的个人预言机服务的安全性和准确性,是他们所面临和迟早要面对的挑战,值得拭目以待。

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更新时间:2021年03月31日

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