Tổng quan 

Mina Protocol (MINA) coin là một giao thức Lớp 1 được thiết kế để thực hiện lời hứa ban đầu của blockchain – khả năng phân quyền, khả năng mở rộng và bảo mật thực sự.

Về lý thuyết, blockchain là người dùng phải chịu trách nhiệm. Khi ai đó có thể thực thi các quy tắc bằng cách kiểm tra sổ cái công khai không thể hủy ngang, quyền lực vẫn nằm trong tay của nhiều người chứ không phải một số ít. Cấu trúc phi tập trung này cho phép mạng thực hiện các giao dịch không tin cậy. Nhưng trong thực tế, điều này đã không xảy ra. Trong các chuỗi khối kế thừa như Bitcoin và Ethereum, khi một thành viên mới tham gia, họ phải xác thực mọi giao dịch từ đầu mạng để đảm bảo chúng là chính xác, lên tới hàng trăm gigabyte dữ liệu. Hầu hết mọi người không thể có đủ khả năng tính toán cần thiết để kiểm tra độc lập các mạch nặng này và phải dựa vào các trung gian ngày càng mạnh mẽ. Điều này có nghĩa là hầu hết mọi người không còn có thể kết nối với mạng ngang hàng, dẫn đến việc phân quyền bị ảnh hưởng, động lực quyền lực thay đổi và mạng trở nên dễ bị kiểm duyệt hơn.

Tốc độ tăng trưởng của chuỗi khối bitcoin tính bằng megabyte

Mina Protocol cung cấp một giải pháp: thay thế blockchain bằng bằng chứng mật mã có thể xác minh dễ dàng với kích thước không đổi. Mina giảm đáng kể lượng dữ liệu mà mỗi người dùng cần tải xuống. Thay vì xác thực toàn bộ chuỗi ngay từ đầu, những người tham gia xác thực toàn bộ mạng và các giao dịch bằng cách sử dụng bằng chứng không có kiến ​​thức (hoặc zk-SNARK). Sau đó, các nút chỉ có thể lưu trữ bằng chứng đó, không phải toàn bộ chuỗi. Và bởi vì nó có kích thước không đổi, Mina Protocol vẫn có thể truy cập được và có thể được truy cập một cách đáng tin cậy từ bất kỳ thiết bị nào – ngay cả khi nó quy mô đến hàng triệu người dùng và tích lũy dữ liệu giao dịch trong nhiều năm.

Một loạt các tấm gương phản chiếu nhau vô tận

zk-SNARKs hoạt động như thế nào?

zk-SNARK nắm bắt trạng thái của toàn bộ chuỗi khối dưới dạng một ảnh chụp nhanh nhẹ và gửi nó ra ngoài, không phải chính chuỗi. Nó giống như gửi cho một người bạn một tấm bưu thiếp có hình một con voi thay vì một con vật sống khổng lồ. Khi khối tiếp theo trên mạng được tạo, nó sẽ chụp nhanh chính nó – với ảnh chụp nhanh trạng thái trước đó của blockchain làm nền. Đến lượt mình, ảnh chụp nhanh mới này sẽ được sử dụng làm nền cho khối tiếp theo, vân vân và vân vân. Khá ngạc nhiên, mặc dù nó có thể chứa bằng chứng về lượng thông tin vô hạn, nhưng ảnh chụp nhanh luôn giữ nguyên kích thước.

Một giao thức như vậy đòi hỏi sự phân tách cẩn thận giữa các vai trò, cấu trúc khuyến khích và chính sách tiền tệ hợp lý để hoạt động tốt và chống lại các cuộc tấn công. Hãy cùng xem qua các khái niệm thiết kế cơ bản dưới đây.

Vai trò và khuyến khích mạng

Hầu hết các giao thức tiền điện tử có ít nhất hai vai trò trong mạng:

1. những người xác minh mọi giao dịch trên mạng, thường được gọi là các nút đầy đủ (full node), các nhà phân tích (POS) hoặc các thợ đào (POW).
2. những người tin tưởng các bên thứ ba để xác minh các giao dịch cho họ, chẳng hạn như các ứng dụng khách nhẹ (các nút).

Khi các giao thức này phát triển nhanh chóng và được sử dụng, việc xác thực blockchain ngày càng trở nên đắt đỏ hơn, vì vậy ngày càng có nhiều người tham gia chuyển ra khỏi nhóm đầu tiên và chuyển sang nhóm thứ hai. Ví dụ: trong khi bitcoin trong lịch sử trung bình có ít hơn 1,5 giao dịch mỗi giây, một người mới tham gia mạng phải xác minh khoảng 500.000.000 giao dịch để đảm bảo nút hoàn toàn an toàn. Vấn đề này phức tạp bởi thực tế là một số giao thức tuyên bố có băng thông gấp 10 đến 100.000 lần Bitcoin và về mặt lý thuyết có thể tạo ra gigabyte hoặc terabyte dữ liệu mỗi tuần trong thời gian tải cao điểm.

Ngược lại, Mina Protocol (MINA) có yêu cầu tài nguyên không đổi: bất kể mạng đã xử lý bao nhiêu giao dịch, người dùng hoàn toàn có thể kiểm tra trạng thái hiện tại bằng một zkSNARK nhỏ. Để hỗ trợ điều này, Mina Protocol (MINA) có ba vai trò mạng, mỗi vai trò được khuyến khích tham gia bởi các cơ chế khác nhau.

Không có bằng chứng kiến ​​thức

Zero Knowledge Proof (ZKP) là một kỹ thuật mật mã cho phép một người chứng minh với người khác rằng họ sở hữu một số thông tin mà không cần tiết lộ thông tin cho người xác minh. Nói cách khác, ZKP cho phép bạn thể hiện sự tin tưởng rằng thông tin có sẵn mà không cần tiết lộ thông tin đó. Các bằng chứng không-tri thức lần đầu tiên được đề xuất vào năm 1985 bởi Shafi Goldwasser, Silvio Micali và Charles Rakoff trong bài báo của họ “Sự phức tạp của kiến ​​thức trong các hệ thống chứng minh tương tác.”

Định nghĩa bằng chứng kiến ​​thức không 

ZKP phải đáp ứng các thuộc tính sau:

• Tính hoàn chỉnh.  Nếu tuyên bố là đúng, người xác minh trung thực (tức là người tuân theo đúng quy trình) sẽ bị thuyết phục về thực tế này bởi câu châm ngôn trung thực.
• Tính hợp lý.  Nếu một tuyên bố là sai, không kẻ gian lận nào có thể thuyết phục một người kiểm tra trung thực về sự thật của nó, ngoại trừ một số xác suất nhỏ.
• Không có kiến ​​thức.  Nếu tuyên bố là đúng, không người xác minh sẽ biết bất cứ điều gì khác ngoài thực tế là tuyên bố là đúng. Trong ví dụ của chúng ta, Vasily không biết những lời bí mật để mở cánh cửa thần kỳ trong khi kiểm tra.

Mina Protocol (MINA) là gì ?

Mina Protocol (MINA) là một giao thức tiền điện tử mới cho phép mọi người đồng bộ hóa với mạng [trên mọi thiết bị] với bảo mật cấp máy chủ hoàn chỉnh trong khi chỉ tải xuống một vài kilobyte dữ liệu và thực hiện vài mili giây tính toán so với gigabyte và gigabyte trong giao thức tiền điện tử truyền thống.

Điều gì làm cho điều này trở nên khả thi?

• Sử dụng zk-SNARK – nén hiệu quả các khối thành một bằng chứng hoặc chứng chỉ duy nhất.
• Người dùng cuối xác minh bằng chứng này thay vì kiểm tra toàn bộ lịch sử giao dịch của khối.
• Thành phần đệ quy của các SNARK / chứng chỉ này, cung cấp một chuỗi khối có kích thước không đổi.

zk-SNARK là một phép lặp bằng chứng bằng không – một lược đồ mật mã trong đó không có kiến ​​thức được chuyển cho người xác minh khi được trình bày với bằng chứng tính toán.

Cách Mina Protocol hoạt động 

Mina Protocol dựa trên việc sử dụng zk-SNARK, có thể được sử dụng để xác nhận bất kỳ tính toán nào. zk-SNARKs có chức năng như chứng chỉ chính hãng để chứng minh rằng một phép tính được thực hiện chính xác mà không cần xác nhận toàn bộ tính toán. Như đã đề cập, Mina Protocol có thể thực hiện bất kỳ tính toán nào, chẳng hạn như kiểm tra các giao dịch trong một khối và tạo SNARK dựa trên nó. SNARK này chứng minh tính chính xác của lịch sử giao dịch của khối mà không cần phải hiển thị tất cả các giao dịch. Điều này có hiệu quả làm giảm kích thước khối xuống một SNARK (~ 1KB).

SNARK kiểm tra TẤT CẢ các quy tắc đồng thuận.

Điều này cung cấp:

• Các giao dịch đã được ký kết.
• Chúng hợp lệ.
• Các quy tắc đồng thuận (tổng sức mạnh băm + sức mạnh chuỗi cho PoW và hàm ngẫu nhiên biến đổi / các quy tắc khác cho PoS).

Nếu SNARK không được tạo trung thực, nó không hợp lệ. Bất kỳ ai trên web đều có thể nhìn thấy điều này ngay lập tức trên một thứ gì đó nhẹ như Raspberry Pi hoặc điện thoại thông minh. Duy trì mức độ yêu cầu tài nguyên thấp để xác thực đáng tin cậy các giao dịch trong một khối là bước đầu tiên hướng tới việc tạo ra một giải pháp mạnh mẽ và có thể mở rộng cho vấn đề này.

Bộ xử lý SNARK tạo SNARK / chứng chỉ hợp lệ cho một khối có thể được chuyển làm bằng chứng mà không bao gồm tất cả các giao dịch. Thay thế từng khối bằng SNARK không phải là một giải pháp hoàn chỉnh. Ý tưởng ban đầu là Mina Protocol chỉ có thể tạo SNARK cho mỗi khối, giảm mỗi khối xuống khoảng một kilobyte và gọi nó là một ngày. Tuy nhiên, điều này vẫn sẽ dẫn đến tăng trưởng tuyến tính theo thời gian khi SNARK hình thành, mặc dù ở mức độ thấp hơn nhiều so với các blockchain hiện tại.

Ứng dụng, phân quyền và khả năng mở rộng

Các ứng dụng

Mina Protocol cung cấp khả năng truy cập dễ dàng vào blockchain cho người dùng cuối thông qua trình duyệt của bạn và trong các ứng dụng mà không cần tải xuống hàng trăm gigabyte và không cần ủy thác sự tin cậy.

Hãy tưởng tượng một ứng dụng, chẳng hạn như ví siêu nhẹ, nơi bạn không cần phải tin tưởng rằng nhà phát triển đang thực hiện đúng quy trình xác thực. Người dùng cuối có thể hoàn thành quá trình xác minh này mà không yêu cầu họ phải có thiết bị đặc biệt cho mục đích này.

Mọi thiết bị sẽ có thể chạy nút xác minh trong trình duyệt hoặc trên điện thoại thông thường (vâng, trên Nokia cũ không thể phá hủy của bạn).

Phân quyền

Như đã đề cập, người dùng cuối trong các giao thức tiền điện tử ngày nay kết thúc việc ủy ​​thác sự tin tưởng cho các dịch vụ như ví trực tuyến hoặc ứng dụng khách nhẹ trong trường hợp khai thác. Điều này có thể trở thành vấn đề trong một cuộc tấn công 51%, vì trách nhiệm xác minh các giao dịch thường tập trung vào tay các nhà cung cấp dịch vụ này.

Bằng cách cung cấp cho những người tham gia mạng một cách dễ dàng để xác định vị trí các nút xác thực, phân quyền mở rộng khi các giao dịch sẽ được xác thực bởi nhiều người tham gia mạng hơn – người dùng cuối.

Khả năng mở rộng

Về khả năng mở rộng tăng lên, việc tăng thông lượng lên hàng nghìn giao dịch mỗi giây trong các giao thức hiện có sẽ làm tăng lượng dữ liệu cần thiết để xác minh. Bạn chắc chắn sẽ kết thúc với một blockchain đang phát triển nhanh hơn những gì nó có thể được xác minh.

Tuy nhiên, vì Mina Protocol duy trì chuỗi khối của nó ở kích thước không đổi, bạn có một cách để giảm lượng dữ liệu cần thiết để xác minh các giao dịch, điều này cho phép đạt được thông lượng cao vì dữ liệu xác minh được nén theo nhiều mức độ lớn.

Để hỗ trợ điều này, Mina Protocol (MINA) có ba vai trò mạng, mỗi vai trò được khuyến khích tham gia bởi các cơ chế khác nhau.

Người xác minh

Mina Protocol hy vọng rằng phần lớn những người tham gia mạng sẽ có thể xác minh các trạng thái hiện tại. Vì Mina Protocol (MINA) sử dụng các zk-SNARK đệ quy để liên tục xác thực trạng thái, nên việc bảo mật nút hoàn toàn có thể đạt được bằng cách tải xuống zk-SNARK đơn giản, khoảng vài trăm byte và mất vài mili giây tính toán để xác minh.

zk-SNARK xác nhận thông tin đồng thuận và gốc Merkle cho trạng thái hiện tại của blockchain. Tại thời điểm này, người xác minh có thể truy vấn đường dẫn Merkle đến các phần thích hợp của trạng thái. Bằng cách xác minh đường dẫn Merkle, người xác minh đảm bảo rằng các phần của trạng thái mà họ quan tâm (chẳng hạn như số dư trên số dư) thực sự được chứa trên cùng một blockchain được chứng nhận zk-SNARK.

Nhà sản xuất khối

Các nhà sản xuất khối tương tự như các công cụ khai thác hoặc nhà sản xuất trong các giao thức khác. Chúng được khuyến khích dưới dạng phần thưởng khối dưới dạng giao dịch coinbase, cũng như phí mạng do người dùng trả cho các giao dịch của họ. Điều quan trọng cần lưu ý là các nhà sản xuất khối không quan tâm đến “mối đe dọa cắt giảm” vì Mina Protocol (MINA) sử dụng Ouroboros. Ngoài việc đặt cược thông thường, các cá nhân có thể ủy thác cổ phần của họ cho một nhà sản xuất khối khác. Điều này cho phép người được ủy quyền đặt cược – nhưng không gửi giao dịch bằng một tên khác.

Snarkers

Snarker là thành viên mạng tạo zk-SNARK để xác minh các giao dịch. Họ bù đắp cho công việc của mình bằng cách đặt hoa hồng, được gọi là đơn đặt hàng trên thị trường và nếu SNARK của họ được sử dụng trong một khối, thì nhà sản xuất khối sẽ trả các khoản hoa hồng này từ tổng phí giao dịch trong khối.

Với thực tế là nhiều Snarker có thể đăng phí cho cùng một giao dịch, các nhà sản xuất khối quan tâm đến việc giảm thiểu phí họ trả cho SNARK mà họ tạo ra, điều này tự nhiên hình thành một thị trường nơi những người tham gia cạnh tranh để tạo ra bằng chứng zk-SNARK rẻ nhất … Để thuận tiện, chúng ta có thể gọi đây là Snarketplace. Dưới đây chúng ta hãy xem xét một số chỉ số kinh tế của nó.

Đầu tiên, miễn là có một số tính toán tiềm ẩn trên mạng – các nhà sản xuất khối Snarketplace được mạng hậu thuẫn gần như chắc chắn sẽ không ảnh hưởng đến khả năng tồn tại hoặc tính mạnh mẽ của giao thức, vì sẽ luôn có đề xuất sản xuất SNARK và với bất kỳ giá nào.

Bằng cách tạo ra một chuỗi khối có kích thước không đổi, Mina cho phép người dùng cuối có rào cản gia nhập thấp xác minh các giao dịch một cách độc lập. Không cần phải ủy thác sự tin tưởng cho những người muốn đáp ứng các yêu cầu về hoạt động toàn nút, như trường hợp của các blockchain truyền thống.