Mina Protocol: обзор нового мини-блокчейна

Что такое Minа Protocol?

Mina ( MINA) представляет собой блокчейн будущего, который использует известный механизм консенсуса PoS, но при этом хранит всю информацию об истории транзакций сети в чрезвычайно сжатом виде. Уникальной функцией данного блокчейна является размер всей цепочки блоков, который равен всего 22 Кб. Это рекордный результат. Для сравнения блокчейн Биткоина уже превышает 350 Гб, блокчейн Ethereum — 827 Гб. Есть еще более интересный факт — неважно сколько пройдет времени и сколько будет транзакций в сети — размер блокчейна никогда не будет увеличиваться и всегда будет оставаться равным 22 Кб. Можно смело сказать, что Mina Protocol — самый легкий блокчейн на свете. Эта инновация позволяет всем узлам максимально быстро синхронизироваться внутри сети Mina и практически мгновенно верифицировать данные.

Рекомендуем посетить сайт: https://minaprotocol.com/

В этом блокчейне задействован модифицированный механизм, основанный на технологии SNARK. Именно он обеспечивает сжатие криптографического доказательства до минимальных значений, что и позволяет минимизировать размер самого блокчейна. Принцип довольно прост — узел блокчейна Minа, генерирующий новый блок, также создает SNARK-подтверждение или сертификат, в котором зафиксировано доказательство о том, что этот блок действителен. Благодаря этому все узлы в сети имеют возможность хранить не всю цепочку транзакций, а лишь это небольшое доказательство. Такой подход позволяет безгранично масштабировать блокчейн, не беспокоясь о размере данных.

Лежащая в основе архитектуры Mina технология Zero-knowledge-proof позволяет свести на нет подавляющее большинство проблем современных блокчейнов, таких как высокая стоимость комиссий, медленная работа сети, низкий уровень приватности персональных данных и многое другое.

Проблемы и решения

К сожалению, многие традиционные блокчейны помимо своих плюсов имеют огромное количество минусов. Лидерами рейтинга являются Биткоин и Ethereum. Миллионы людей по всему миру уже используют эти блокчейны, однако ежедневно сталкиваются с рядом серьезных проблем.

Биткоин считается блокчейном первого поколения и, откровенно говоря, он давно устарел. Его использование показало, что Биткоин не способен масштабироваться, не жертвуя при этом децентрализацией. Mina Protocol решает эту проблему, свойственную традиционным блокчейнам. Благодаря неизменности размера блокчейна и прочим новшествам, деньги становятся целиком и полностью устойчивыми к цензуре. Минимизация дает возможность каждому пользователю проверить состояние реестра сети без риска цензуры. Это делает Mina средством обмена, которое абсолютно и в полной мере устойчиво к цензуре. Кроме того, блокчейн Mina легко интегрировать с традиционными финансовыми приложениями.

Ethereum, который можно считать блокчейном 2-го поколения, столкнулся с огромным количеством вопросов со стороны пользователей. Многих беспокоят большие комиссии в сети, а также низкий уровень масштабируемости. Именно поэтому криптомир так ждет перехода Ethereum на Proof-of-Stake, что все равно не сделает его идеальным блокчейном. Ethereum показал сообществу, что технология смарт-контрактов — это будущее и общество нуждаются в DeFI-приложениях.

Однако, на данный момент, при интеграции обычных приложений с блокчейном Ethereum, создается угроза конфиденциальности данных пользователей из-за полной прозрачности блокчейна (так называемый Ethereum Privacy Paradox), что является очень важным и серьезным вопросом.

По сути, Mina Protocol с легкостью решает эти проблемы. Технология zk-SNARK позволяет обеспечить полную конфиденциальность и масштабируемость за счет того, что все вычислительные процессы происходят за пределами сети и лишь потом проходят проверку на целостность уже внутри нее.

Преимущества SnApps

Все вычисления в традиционных блокчейнах, таких как Ethereum, происходят по цепочке, что регулярно приводит к огромному количеству проблем. За последний год в сети регулярно наблюдаются случаи перегрузки сети, а комиссии за транзакции стали космическими. Разработчики создают все новые и новые децентрализованные приложения, но это не решает проблемы с конфиденциальностью данных пользователей, а также постоянно провоцирует рост затрат на текущие вычисления.

Mina Protocol предлагает совершенно новый подход и собственные децентрализованные приложения, которые называются SnApps. Они основаны на технологии SNARK и имеют два существенных отличия от привычных всем dApps.

SnApps не ограничивают масштабируемость, так как проводят все свои вычисления вне основной цепочки — по аналогии с технологией сайдчейнов. Это позволяет не создавать проблем для пропускной способности сети. Также, этот тип приложений способен проверять целостность всех данных, при этом не раскрывая их, а значит оставляя их засекреченными.

Что немаловажно, Mina Protocol дает возможность без труда интегрировать возможность оплаты в стейблкоинах в приложения. Этот процесс очень легкий и не требует работы со специфическим и дорогим ПО. Это стало возможным благодаря тому, что Mina использует популярный язык программирования Java Script для создания SnApps, а это значит что любой программист и разработчик, знающий его основы, может без труда создавать децентрализованные приложения, при этом интегрируемые с централизованными.

Новые возможности

Стоит отметить, что технические новшества, применяемые в Mina, открывают перед современным обществом совершенно новые и уникальные возможности, которые стоит перечислить:

• Новейший блокчейн Mina Protocol позволит совершать межконтинентальные платежи без ограничений, напрямую из браузера или со смартфона.
• Если пользователю необходимо получить кредит, он сможет доказать, что его зарплата, кредитная история и прочие факторы достоверны. Все это возможно без необходимости раскрывать третьим лицам конфиденциальную информацию об истории платежей и реальном доходе.
• Благодаря этому уникальному блокчейну можно будет создавать анонимные голосования, где каждый сможет проверить подлинность результатов, при этом не имея возможности увидеть кто за что проголосовал.
• Исчезает необходимость предоставлять свои личные данные десяткам или даже сотням компаний (банкам, сотовым операторам, государственным сайтам и.т.п). Будет достаточно единожды отправить их аутентификационному провайдеру, который не требует доверия.
• Малые и средние бизнесы по всему миру получат возможность создавать свои собственные криптопродукты, которые можно без проблем интегрировать в уже существующие решения в области традиционных финансов. При этом, создание, внедрение и процесс работы не будут контролироваться третьими сторонами и не потребуют больших затрат, а также особых технических знаний.

Разработчики проекта в своей дорожной карте отмечают, что в будущем Mina может быть синхронизирован с Ethereum, а создатели dApps легко смогут преобразовать свои приложения в SnApps. Это означает, что ставшие столь популярными в последнее время децентрализованные биржи и платформы DeFi, смогут перейти на Mina и работать с максимальной пропускной способностью, при этом сохраняя конфиденциальность пользователей и не требуя больших затрат на комиссии.

Принцип работы технологии снарков

Стоит подробнее остановится на том, что из себя представляет и как функционирует zk-SNARK. Это очень важно, так как именно данная инновация помогает Mina иметь неизменный размер блокчейна, равный 22 Кб. Безусловно, чтобы вникнуть во все тонкости и нюансы этого технологического решения, необходимо тщательно изучить специальную документацию и разобраться в сложных математических и технических принципах.

Подробнее о технологии можно прочитать здесь: https://docs.minaprotocol.com/

Если говорить простым языком, то технология под названием Zero Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge, которую разработчики Mina использовали, взяв за основу zk-Snark, используется для проверки блоков на валидность и достоверность.

zk-Snark выполняет функцию максимально сжатого криптографического доказательства, которое можно очень быстро проверить. При этом соблюдаются все необходимые правила конфиденциальности и безопасности, так как формально между узлами сети нет абсолютно никакого взаимодействия, за исключением обмена этим самым доказательством. Такой подход помогает не только обеспечить защиту данных, но и повысить общую масштабируемость.

Фактически zk-SNARK исполняет роль документа или сертификата, который нельзя изменить или подделать. Его задача — подтверждать, что вычисление и проверка достоверности всех транзакций в блоке верны. При этом не требуется предоставлять подтверждения самих вычислений. Иными словами, технология SNARK позволяет подтвердить правильность всех транзакций в блоке, при этом исключая необходимость их отображать.

Гений разработчиков Mina

Необходимо понимать, что SNARK-и, генерируемые в процессе создания блоков, не являются конечным решением. Их растущее количество в любом случае привело бы к росту размера блокчейна, но безусловно не так быстро, как в традиционных ситуациях. Создатели Mina предложили оригинальное решение — концепт, где в сам SNARK можно записать не только подтверждение вычислений и валидность транзакций сети.

Светлые умы команды разработчиков пришли к выводу, что, по сути, генерация нового SNARK также является вычислением, а значит и его можно записать и сертифицировать. Они добились возможности создать SNARK, состоящий из нескольких SNARK. Получается, что без каких-либо проблем можно сгенерировать один единственный SNARK, куда будет записано подтверждение всех прошлых SNARK-сертификатов. Более того, также можно создать так называемый SuperSNARK, который будет являться доказательством всей истории блокчейна, начиная с самого первого блока и до последней транзакции в сети. Размер блокчейна при этом остается неизменным.

Благодаря использованию таких принципов узлы блокчейна хранят не всю его историю, а всего лишь доказательство того, что все предыдущие блоки были подтверждены. zk-SNARK позволяет сделать все данные сети более безопасными и конфиденциальными, соответствуя концепту полной децентрализации.

Роли в сети и подтверждение транзакций

Напомним, что в Mina нет функции майнинга, так как этот блокчейн работает на PoS-консенсусе. Каждый имеет возможность выступить в роли полной ноды, что обеспечивает повышенный уровень децентрализации сети. Оператор узла может выполнять одну из двух функций или же обе одновременно. В первом случае пользователь может стать генератором блоков. Во втором — генерировать так называемые  SNARK-и транзакций.

Итак, одни пользователи называются производителями (создателями) блоков, выступающими в роли валидаторов. Эти участники решают какие из транзакций считать подтвержденными и включать в новый блок, а какие нет. Безусловно при такой системе создателям выгодно валидировать транзакции с самыми высокими комиссиями. В том случае, если продюсер блока, решил добавить 7 транзакций, ему необходимо включить также 7 SNARK-ов — доказательств корректности транзакции, — которые создает второй вид валидаторов — снаркеры.

Задача этих пользователей — генерировать SNARK-и для проверки и подтверждения транзакций. Если сгенерированный ими SNARK попадает в новый блок, им полагается вознаграждение. Эта награда состоит из комиссии, которой создатель нового блока делится со снаркерами.

Также в Mina Protocol существует такое понятие как делегирование, хорошо известное тем, кто хоть раз занимался стейкингом. Однако в Mina пользователю нет необходимости быть в сети и поддерживать свою ноду, достаточно просто найти и выбрать надежного валидатора.

Вывод

Разработчики проекта, казалось бы, не предложили каких-то невероятных инноваций, использовав уже известный консенсус протокола PoS и технологию zk-SNARK. Тем не менее, с помощью незначительной, но при этом гениальной доработки им удалось сделать самый маленький и легкий блокчейн в мире, что открывает совершенно новые возможности. Если проект продолжит развиваться в правильном русле с точки зрения технологий и маркетинга, то он сможет завоевать сердца и умы большого количества криптовалютных энтузиастов и рядовых пользователей. Вероятно, он составит конкуренцию многим признанным блокчейнам и подарит возможность нового витка развития этой индустрии.