что такое mina protocol

Mina Protocol — особенности самого легкого блокчейна

Mina Protocol — это первый в мире криптовалютный протокол, сжатый до размера нескольких твитов, он всегда составляет 22кб. Революционная блокчейн-архитектура Mina использует доказательство с нулевым разглашением, что решает множество проблем нынешних блокчейнов (конфиденциальность данных, перегрузка сети, транзакционные издержки, простота использования и простота интеграции в традиционные сервисы).

Почему у Mina такой маленький блокчейн?

Доказательство с нулевым разглашением — это прорывная технология, позволяющая использовать протокол Mina. Это крошечные криптографические сертификаты, которые проверяют состояние сети, не раскрывая содержимого цепочки.

Вот простая метафора того, как Mina держит свою цепочку такой маленькой:

Геолог, идущий по лесу, натыкается на ряд тяжелых валунов. (Блоки в цепочке). Он хочет осмотреть их мраморные внутренности. (Проверить транзакции).

Он вскрывает их, изучает и сообщает о своих находках. Коллеги со всего мира (другие валидаторы) хотят увидеть валуны, но не могут позволить себе стоимость поездки. (Стоимость запуска полноценного проверяющего узла).

Его решение: он фотографирует каждый валун. (Фотографии являются доказательствами с нулевым разглашением, они же zk-SNARKs — снимок каждого блока).

Теперь ему не нужны валуны — фотографии не хуже.

Mina позволяет полным узлам отбрасывать блоки после их проверки, заменяя их zk-SNARKs, снимком каждого блока.

Цепочка снимков — это огромное улучшение по сравнению с цепочкой блоков, но проблема не решена: цепочка все равно будет расти, и мы хотим, чтобы она была постоянной.

У геолога есть новое решение. Он делает фото первого валуна… затем делает фото второго валуна вместе с фото первого валуна.

Теперь ему не нужна первая фотография, ведь она уже есть на второй фотографии.

Он продолжает делать фото каждого валуна рядом с самой последней фотографией и посылает своим коллегам последнюю.

zk-SNARKs (Zero Knowledge Successive Non-Interactive Arguments of Knowledge) подобны двумерным фотографиям 3D-объектов. Точнее: это микроскопически маленькие криптографические свидетельства чего-то гораздо большего.

Каждый блок привязывается к снимку самого себя. Затем каждый снимок привязывается к изображению всей цепочки.

Именно так Mina сжимает цепочку размером в сотни гигабайт до 22-килобайтный zk-SNARK.

Революция в децентрализованных протоколах

Bitcoin показал, что люди хотят деньги, устойчивые к цензуре.

Ethereum показал, что людям нужны децентрализованные финансовые приложения.

Стейблкоины показали, что люди хотят цифровые доллары.

Bitcoin не смог масштабироваться, не жертвуя аспектами сопротивления цензуре.

Ethereum не может интегрировать данные реальных приложений без нарушения конфиденциальности пользователей.

Стейблкоины не могут быть интегрированы в традиционные приложения без чрезмерной сложности разработки.

Mina решает все эти проблемы сразу

Блокчейн фиксированного размера обеспечивает Mina беспрецедентную устойчивость к цензуре, обеспечивая полностью устойчивые к цензуре деньги.

zk-SNARK предоставляют приложения Mina, которые вычисляют логику и данные вне сети для обеспечения конфиденциальности и масштабируемости, а затем проверяют их целостность в сети.

Протокол Mina дает разработчикам легкий доступ к цифровым долларам — любой, кто использует Mina, может интегрировать платежи по стейблкоинам в свои приложения с помощью всего пары строк кода.

Давайте рассмотрим каждое из этих трех утверждений немного подробнее:

Деньги, устойчивые к цензуре

Минимальный блокчейн позволяет каждому пользователю в сети проверять состояние реестра, гарантируя, что критические аспекты сопротивления цензуре не смогут проскользнуть.

Mina — это первое полностью устойчивое к цензуре средство обмена, созданное для повседневного использования и интеграции в традиционные сервисы.

Следующее поколение приложений

Вычисления на Ethereum происходят по цепочке, что привело к целому ряду проблем: перегрузка сети, крайне высокие транзакционные сборы, прозрачно выставленные пользовательские данные и постоянно растущие затраты на вычисления всей цепочки с нуля, когда разработчик хочет развернуть DApp.

Mina решает все эти проблемы с помощью совершенно новой категории децентрализованных приложений под названием Snapps.

Snapps — это приложения на базе SNARK, отличающиеся от DApps двумя характеристиками:

Масштабируемость: Snapps проверяют выполнения вычислений, позволяя пропускной способности и интенсивным вычислениям процессора перемещаться вне цепочки.

Конфиденциальность: Snapps проверяют целостность данных, не раскрывая сами данные.

Доступные всем цифровые доллары

Mina легко интегрирует стейблкоины в традиционные веб-приложения и мобильные приложения — в отличие от других блокчейнов, которые требуют дорогостоящего и сложного промежуточного программного обеспечения.

Разработчики-новички могут мгновенно интегрировать цифровые доллары (или любой другой актив, выпущенный на Mina) в продукты с помощью всего лишь пары строк кода JavaScript, который Mina планирует поддерживать в качестве языка разработки для Snapps.

Что дает эта комбинация особенностей?

Возможность совершать неконтролируемые платежи через традиционные веб-приложения прямо из своего браузера или смартфона.

Возможность доказать, что ваша зарплата и кредитный рейтинг достаточно высоки для получения кредита, без раскрытия своего дохода и истории платежей.

Возможность получить мгновенное доказательство того, что фотография подлинная, а не дипфейк.

Системы голосования, где никто не может видеть за кого вы голосовали, но каждый может проверить результаты.

Возможность предоставлять свои идентификационные данные одному провайдеру аутентификации не требующего доверия, а не сотням компаний требующие доверия к ним.

Представьте, как молодые предприниматели на всех континентах, получат возможность создавать криптографические продукты, которые напрямую интегрируются в традиционные финансы, необремененные искусственно завышенными расходами или сложностью, без необходимости спрашивать разрешения у «взрослых» контролеров.

Snapps включает все эти и многие другие сценарии.

Roadmap Mina содержит поддержку моста к Ethereum и простое преобразование DApps в Snapps.

Представьте DeFi платформы, децентрализованные биржи и открытые финансовые площадки, работающие на Mina с более высокой пропускной способностью, за небольшую часть затрат для разработчика и конечного пользователя, с включенной по умолчанию конфиденциальностью данных пользователей.

Таково видение Mina о будущем децентрализованных технологий.
Более подробную информацию о протоколе можно найти на сайте Mina.

В моём Telegram-канале я помогаю новичкам в криптомире, рассказываю о других интересных проектах и веду личный блог о инвестициях в криптовалюты.

Источник

Теоретически блокчейны предназначены для того, чтобы пользователи несли ответственность за них.

Когда кто-либо может обеспечить соблюдение правил, проверив безотзывную публичную книгу, власть остается в руках многих, а не немногих. Эта децентрализованная структура позволяет сети проводить транзакции без доверия.

Но на практике этого не произошло. В устаревших блокчейнах, таких как Биткойн и Эфириум, когда к нему присоединяется новый участник, он должен проверять каждую транзакцию с начала сети, чтобы убедиться в правильности, что составляет сотни гигабайт данных. Большинство людей не могут позволить себе вычислительные мощности, необходимые для самостоятельной проверки этих тяжелых цепей, и вынуждены доверять все более мощным посредникам. Это означает, что большинство людей больше не могут подключаться к одноранговой сети, в результате чего страдает децентрализация, меняется динамика власти, а сеть становится более уязвимой для цензуры.

Темпы роста блокчейна Биткойн в мегабайтах

Серия зеркал, отражающих друг друга до бесконечности

Но как работают zk-SNARK?

Такой протокол требует тщательного разделения ролей, структуры стимулов и разумной денежно- кредитной политики, чтобы функционировать должным образом и противостоять атакам. Рассмотрим ниже основные концепции дизайна.

Сетевые роли и стимулы

В сетях большинства криптовалютных протоколов есть как минимум две роли:

По мере распространения и использования этих протоколов, проверка блокчейна становится все более дорогостоящей, поэтому все больше участников выходят из первой группы и переходят во вторую. Например, хотя исторически сложилось так, что биткойн в среднем имеет менее 1,5 транзакций в секунду, новый участник сети должен проверить около 500 000 000 транзакций, чтобы обеспечить полную безопасность узла. Эта проблема усугубляется тем, что некоторые протоколы утверждают, что имеют пропускную способность большую чем Биткойн в 10– 100 000 раз и теоретически могут генерировать гигабайты или терабайты данных каждую неделю при пиковых нагрузках.

Mina Protocol (MINA), напротив, имеет постоянные требования к ресурсам: независимо от того, сколько транзакций обработала сеть, пользователи могут полностью проверить текущее состояние с помощью небольшого zkSNARK. Чтобы поддерживать это, у Mina Protocol (MINA) есть три роли в сети, каждая из которых стимулируется к участию различными механизмами.

Доказательство с нулевым разглашением

The New York Times, 17 февраля 1987 г. © The New York Times

Как работает доказательство с нулевым разглашением

Рассмотрим пещеру, похожую на пещеру Алибаба, содержащую волшебную дверь, для открытия которой требуется секретное слово. Пещера имеет два входа A и B, оба ведут к волшебной двери.

Маруся (доказывающая) и Василий (честный проверяющий)

Маруся утверждает Василию что знает секретные слова, которые открывают проход в пещере. Василию любопытно узнать, действительно ли Маруся знает секретные слова или нет.

Маруся разрабатывает хитрую схему, которая позволяет Васе доказать, что она знает секретные слова, при этом не раскрывая их Василию.

Василий ждет снаружи пещеры, пока Маруся входит в пещеру. Маруся выбирает путь А или Б. Василий не имеет права подсматривать, какой путь она выберет.

Затем Василий входит в пещеру и выкрикивает наугад название пути, по которому он хочет, чтобы она вернулась, A или B.

Теперь возникают два случая:

50% недостаточно, поэтому Маруся и Василий повторяют это упражнение. С каждой итерацией шансы, на то что Маруся не знает секретных слов уменьшаются. После 20 итераций они становятся очень низкими (один на миллион).

Определение доказательства с нулевым разглашением

ZKP должен удовлетворять следующим свойствам:

Mina Protocol (MINA)

Что делает это возможным?

Mina Protocol (MINA)

В основе протокола Mina лежит использование zk-SNARK, которые можно использовать для сертификации любых вычислений.

zk-SNARK функционируют как неподдельные сертификаты, чтобы доказать, что вычисление было выполнено правильно, без подтверждения всего вычисления. Как уже упоминалось, мы можем взять любое вычисление, такое как проверка транзакций в блоке, и создать на его основе SNARK. Этот SNARK доказывает точность истории транзакций блока без необходимости отображать все транзакции. Это эффективно уменьшает размер блока до одного SNARK (

SNARK проверяет ВСЕ правила консенсуса.

Если SNARK не сгенерирован честно, он недействителен. Любой в сети сможет мгновенно увидеть это на чем-то столь же «легком», как Raspberry Pi или смартфон.

процессор SNARK, создающий SNARK / сертификат действительности для блока, который может быть передан в качестве доказательства без включения всех транзакций

Очень реальный разговор между процессором Mina и конечным пользователем:

Замена каждого блока на SNARK не является полным решением.

Первоначально предполагалось, что мы можем просто создать SNARK для каждого блока, уменьшив каждый блок примерно до килобайта, и назвать это днем. Однако это все равно приведет к линейному росту с течением времени по мере накопления SNARK, хотя и в гораздо меньшей степени, чем существующие блокчейны.

Как это исправить?

Несколько сертификатов / SNARK, каждый из которых проверяется конечным пользователем

Рекурсивная композиция SNARK в Mina

Как упоминалось ранее, мы можем цепь эти сертификаты вместе в рекурсивной композиции и позволяют blockchain оставаться размер постоянной от

20kb (SNARK + Merkle путь).

Каждый раз, когда создается новый блок, создается новый SNARK / сертификат. Создав один SNARK, состоящий из предыдущих сертификатов, вы можете создать один «мега» SNARK в некотором смысле, который доказывает всю историю транзакций блокчейна, позволяя вам переходить от блока генезиса к текущему состоянию, оставаясь при этом размер единого сертификата.

Несколько сертификатов / SNARK помещены в один сертификат / SNARK

Чтобы упростить эту идею, допустим, у вас есть:

Затем можно объединить эту SNARKs в один единый SNARK, который гласит, вы можете перейти от блока 0 до блока 4.

Читайте также: что такое ambient музыка

Новый SNARK / сертификат остается

Узел проверки в Mina будет состоять из:

zk-SNARK (1kB), который доказывает справедливость на всю прошлую историю blockchain и Merkle корневого пути текущего состояния (20kb); вместе доказывая действительность баланса пользователя. Все это занимает всего миллисекунды для синхронизации.

Конечный пользователь проверяет SNARK текущего состояния, который включает все прошлые сертификаты, а также путь Меркла. Все это вместе позволяет пользователю проверить свой баланс

Приложения, децентрализация и масштабируемость

Приложения

Конструкция протокола Mina обеспечивает легкий доступ к блокчейну для конечных пользователей через ваш браузер и в приложениях без загрузки сотен гигабайт и без делегирования доверия.

Представьте себе приложение, такое как гипер-облегченный кошелек, в котором от вас не требуется верить, что разработчик правильно выполняет процесс проверки. Этот процесс проверки может быть завершен конечными пользователями, не требуя от них специального оборудования для этой цели.

Любое устройство сможет запускать узел проверки в браузере или на обычных телефонах (да, на вашей старой нерушимой Nokia).

Децентрализация

Как уже упоминалось, конечные пользователи в существующих сегодня протоколах криптовалюты в конечном итоге делегируют доверие таким сервисам, как онлайн-кошельки или легкие клиенты в случае майнинга. Это может стать проблематичным в случае атаки типа 51%, так как обязанность проверки транзакций часто сосредоточена в руках этих поставщиков услуг.

Масштабируемость

С точки зрения повышения масштабируемости увеличение пропускной способности до тысяч транзакций в секунду в существующих протоколах приведет к увеличению объема данных, необходимых для проверки. Вы неизбежно получите блокчейн, который растет быстрее, чем это можно проверить.

Однако, поскольку Mina поддерживает свой блокчейн постоянного размера, у вас есть способ уменьшить количество данных, необходимых для проверки транзакций, что позволяет достичь высокой пропускной способности, поскольку данные проверки сжимаются на много порядков.

Чтобы поддерживать это, у Mina Protocol (MINA) есть три роли в сети, каждая из которых стимулируется к участию различными механизмами.

Верификаторы

Мы ожидаем, что подавляющее большинство участников сети будут способны верифицировать текущие состояния. Поскольку Mina Protocol (MINA) использует рекурсивные zk-SNARK для непрерывного подтверждения достоверности состояния, полная безопасность узла достигается простой загрузкой zk-SNARK, которая примерно составляет нескольких сотен байтов и для проверки требуется несколько миллисекунд вычислений.

zk-SNARK сертифицирует информацию консенсуса и корень Merkle до актуального состояния блокчейна. На этом этапе верификаторы могут запрашивать пути Merkle к соответствующим частям состояния. Проверяя путь Merkle, верификаторы гарантируют, что части состояния, о которых они заботятся (например, об остатках на балансах), действительно содержатся в том же блокчейне, который сертифицирован zk- SNARK.

Производители блоков

Как правило, производители блоков выбирают, какие транзакции включать в следующий блок. Очевидно, они заинтересованы включать транзакции с самой высокой комиссией. Однако, чтобы блокчейн оставался сжатым, производители блоков несут дополнительную ответственность: для каждой транзакции, которую они добавляют в блок, они должны создать снарк для эквивалентного количества ранее добавленных транзакций. Если они этого не сделают, их блок не будет соответствовать правилам консенсуса и будет отклонен другими узлами. Этот факт удобно представить как очередь транзакций, например, производитель блока хочет добавить 10 транзакций в конец очереди (они могут требовать комиссионные за транзакции), он должен создать снарк 10-ти транзакций в начале очереди. Они могут сами производить эти SNARK и или выбрать их на маркетплейсе, которому способствуют другие специализированные участники сети, Снаркеры (Снарк воркеры).

Снаркеры

Учитывая тот факт, что многие Снаркеры могут размещать комиссии за одну и ту же транзакцию, производители блоков заинтересованы в том, чтобы минимизировать комиссии, которые они платят за созданный SNARK, это естественно формирует рынок, где участники соревнуются в создании наиболее дешевых доказательств zk-SNARK. Для удобства мы можем обозначить это как Snarketplace. Ниже мы рассмотрим некоторые из его экономических показателей.

Чтобы убедиться в этом, рассмотрим стимул участника сети, у которого есть свободные вычислительные мощности и который наблюдает за ростом комиссий SNARK в сети из-за отсутствия предложений произведенных SNARK. Когда комиссии SNARK превышают предельные издержки производства SNARK для этого участника, если они являются экономически рациональными, они начинают предлагать заявки выше своей цены производства и ниже рыночной цены, чтобы получить прибыль, следовательно, стабилизируя комиссии SNARK. Производители блоков могут просто передать эти комиссии тем, кто совершает транзакции. На практике стоимость вычислений для генерации SNARK должна быть чрезвычайно низкой, примерно меньше цента за транзакцию при текущих ценах облачных вычислений.

Во-вторых, учитывая эффект масштаба, возможно, что некоторые операции SNARK со временем станут более доминирующими, как некоторые операции майнинга с биткойнами. Однако любая концентрация производства SNARK не будет иметь никакого отношения к централизации или жизнеспособности протокола. Это потому, что любой сможет производить SNARK и по какой-то цене. Таким образом, даже если бы был какой-нибудь производитель SNARK, который мог бы предложить более дешевые SNARK и, и если бы они отказались обрабатывать определенные транзакции, любой другой пользователь в сети мог бы предоставить SNARK за чуть более высокую плату, и производители блоков все равно были бы заинтересованы в том, чтобы включить его в реестр. В-третьих, механизм добровольной координации, который предотвращает двойное доказательство, вероятно, уменьшит комиссии SNARK и бесполезные вычисления в сети, хотя такой механизм не нужен для обеспечения безопасности или жизнеспособности.

Создавая цепочку блоков постоянного размера, Mina позволяет конечным пользователям с низким барьером для входа самостоятельно проверять транзакции. Нет необходимости делегировать доверие тем, кто хочет соответствовать требованиям для работы с полным узлом, как это имеет место в традиционных блокчейнах.

20 КБ. Наличие широкой сети проверяющих узлов увеличивает децентрализацию, поскольку все больше конечных пользователей получают возможность участвовать в проверке сети.

Источник

Mina Protocol — особенности самого легкого блокчейна

Вот простая метафора того, как Mina держит свою цепочку такой маленькой:

Геолог, идущий по лесу, натыкается на ряд тяжелых валунов. (Блоки в цепочке). Он хочет осмотреть их мраморный интерьер. (Проверить транзакции).

Теперь ему не нужны валуны — фотографии не хуже.

Mina позволяет полным узлам отбрасывать блоки после их проверки, заменяя их zk-SNARKs, снимком каждого блока.