اولین شبکه بلاک چین که ادعا می کند دسترسی بدون مجوز به سیستم های پرداخت، مقابله با سانسور پول، پیاده سازی پروتکل درون زنجیره ای برای رای گیری غیرمتمرکز، اجرای موثرتر Dapps، حفظ هویت کاربر و احترام به حریم خصوصی آنها است. پروتکل تصویب شد (MINA) که در این مقاله به معرفی و بررسی نحوه عملکرد آن می پردازیم.
پروتکل MINA چیست؟
در سال 2017، آزمایشگاه O(1) توسط ایوان شاپیرو برای طراحی یک پروتکل لایه اول، پروژه بلندپروازانه ای به نام پروتکل MINA، آغاز شد که قادر به ارائه یک بلاک چین با تمام اجزای اصلی (امنیت، مقیاس پذیری و عدم تمرکز) است. پروتکل Mina از یک راه حل رمزنگاری پیشرفته به نام ZK-Snarks به جای استفاده از قدرت محاسباتی سنگین استفاده می کند.
توسعه دهندگان شبکه Mina از اصطلاح بلاک چین مختصر برای تعریف این پروتکل استفاده می کنند که به معنای بلاک چین فشرده است، یعنی یک زنجیره بلاک چین کوتاه، کوچک و فشرده که اجرای برنامه های غیرمتمرکز را با کاهش میزان محاسبات شبکه مورد نیاز به حداقل می رساند. طبق ادعای این توسعه دهندگان، شبکه Mina سبک ترین بلاک چین در جهان است که در عین فشرده سازی، به صورت امن و متمرکز نیز عمل می کند. بلاک چین بیت کوین 350 گیگابایت است، در حالی که اندازه این شبکه تنها 22 کیلوبایت است.
پروتکل مینا چگونه کار می کند
استفاده از فناوری Zero Knowledge Proof اندازه زنجیره بلاک چین مینا را به ۲۲ کیلوبایت رساند. بررسی تمام تراکنش‌های کل زنجیره در حال اجرا برای هر اعتبارسنجی یا تأییدکننده شبکه زمان‌بر و پرهزینه است، بنابراین شبکه Mina گره‌های شبکه کامل را فعال می‌کند که پس از اعتبارسنجی زنجیره، از الگوریتم zk Replace SNARK استفاده می‌کنند که به عنوان یک عکس فوری عمل می‌کند. هر بلوک در یک عکس فوری، هر بلوک ظاهر می شود و هر عکس فوری بخشی از یک تصویر فراکتال بزرگتر است.
با این روش پروتکل تصویب شد یک بلاک چین صدها گیگابایتی را به 20 هزار zk-SNARK تبدیل می کند. الگوریتم zk-SNARK به کاربران اجازه می‌دهد تا اطلاعات را بدون افشای هویت خود تأیید کنند. بررسی کل بلوک‌های زنجیره بلاک چین در شبکه‌های بزرگ زمان‌بر، پرهزینه و تقریباً غیرممکن است، در حالی که با استفاده از الگوریتم SNARKS، پلتفرم تنها بر روی چند بلوک آخر تمرکز می‌کند. این بدان معناست که کاربران به جای بررسی کل تاریخچه تراکنش، فقط سند zk-SNARK اثبات شده را ارزیابی می کنند. الگوریتم zk-SNARK به افراد این امکان را می دهد که صحت ادعاهای خود را بدون دادن اطلاعات به دیگران ثابت کنند.
اهداف پلتفرم مینا چیست؟
توسعه دهندگان پروتکل Mina قصد دارند شبکه ای بسازند که کاربران بتوانند بدون نیاز به مجوز مستقیماً از طریق مرورگرهای رایانه های معمولی و تلفن های همراه به سیستم های پرداخت دسترسی داشته باشند. هدف توسعه دهندگان این پلتفرم رعایت حریم خصوصی و حفاظت از هویت کاربران از طریق صرافی های غیرمتمرکز، پروتکل های DeFi و بازارهای مالی آزاد با حداکثر پتانسیل و کمترین هزینه است.
1- مقاومت در برابر سانسور
اولین ابزار مبادله کاملاً ضد سانسور. پروتکل تصویب شد و هدف از راه اندازی این پروتکل، کارآمدتر کردن سیستم های پرداخت سنتی است. این شبکه دارای حجم ثابت و بسیار کمی است که هر کاربری می تواند اعتبار کتاب را تایید کند. تراکنش های MINA پس از جعل شدن مسدود می شوند. برای اینکه مینا در برابر سانسور مقاوم باشد، باید تراکنشی که قطع نشده باشد در بلوک قرار گیرد. در ادامه مقاله با مفهوم اسنارک به تفصیل آشنا می شویم.
2- ارائه نسل جدید اپلیکیشن ها بدون نیاز به مجوز
برنامه‌های بدون مجوز برنامه‌هایی هستند که مشخص می‌کنند چه کسی و چگونه می‌تواند از آن استفاده کند، هیچ ناظری ندارد و هر کسی می‌تواند بدون محدودیت به آن دسترسی داشته باشد. در شبکه اتریوم، اطلاعات به صورت زنجیره‌ای پردازش می‌شوند که مشکلات و چالش‌هایی مانند تراکم شبکه، افشای اطلاعات کاربران، کارمزد تراکنش‌های بسیار بالا و افزایش هزینه‌های پردازش کل زنجیره را دارد. پروتکل مینا با توسعه اپلیکیشن های غیرمتمرکز به نام اسنپ به دنبال حل این مشکلات است. Snappها برنامه‌های غیرمتمرکز هستند که اگرچه از الگوریتم SNARK پشتیبانی می‌کنند، اما ۲ ویژگی مقیاس‌پذیری و حریم خصوصی را از سایر سیستم‌های غیرمتمرکز جدا می‌کنند:
مقیاس پذیری: پردازش خارج از زنجیره، پهنای باند و سنگین انجام شده است و Snapps فقط داده ها را بررسی و تأیید می کند.
حریم خصوصی: Snapps صحت داده ها را بدون افشای هویت کاربران تأیید می کند.
الگوریتم zk-SNARK پلتفرم Mina را قادر می‌سازد تا برنامه‌های بدون مجوز را طراحی، بسازد و توسعه دهد که داده‌ها را خارج از زنجیره پردازش می‌کنند و سپس آنها را روی زنجیره برای تأیید ارسال می‌کنند.
3- دسترسی عموم به دلارهای دیجیتال
ساختار پروتکل مینا
در اکثر پلتفرم‌هایی که از فناوری بلاک چین استفاده می‌کنند، گره‌ها و اعتبارسنجی‌های سبک وزن (یعنی سهامداران در الگوریتم‌های اثبات سهام و استخراج‌کنندگان در الگوریتم‌های اثبات کار) به عنوان شخص ثالث در اعتبارسنجی تراکنش‌ها عمل می‌کنند. در حالی که پروتکل مینا با به کارگیری تعداد بیشتری از شرکت کنندگان که هر کدام وظیفه خاصی را در شبکه غیرمتمرکز انجام می دهند، رویکرد متفاوتی در پیش گرفته است. در پروتکل تصویب شد کاربران می توانند 3 نقش را بر عهده بگیرند که شامل تایید کننده ها، مسدود کننده ها و snarker ها می شود. در ادامه به بررسی هر یک از این نقش ها می پردازیم.
چکرز
وظیفه تأییدکنندگان اعتبارسنجی اطلاعات اجماع و درخت مرکل با استفاده از فناوری zk-SNARKS است. هر کسی می‌تواند از طریق تلفن همراه یا دستگاه دیگری که ظرفیت و قدرت پردازش چند میلی‌ثانیه‌ای، به اندازه یک زنجیره بلاک چین ۲۲ کیلوبایتی دارد، به‌عنوان اعتبارسنجی عمل کند. به این ترتیب، تایید کنندگان نسخه کوچک zk-SNARKS را دانلود کرده و در کمتر از یک ثانیه آن را تایید می کنند.
سازندگان بلوک
عملکرد سازندگان بلاک مانند ماینرها و سپرده گذاران است و برای ایجاد بلاک های جدید کارمزد تراکنش و پاداش دریافت می کنند. علاوه بر افزودن تراکنش ها به بلوک، تولیدکنندگان بلاک باید SNARK هایی برابر تعداد تراکنش های شکست خورده قبلی ایجاد کنند. برای ایجاد snarkers، سازندگان بلاک می توانند این کار را خودشان انجام دهند یا از الگوریتم ایجاد شده توسط snarkers استفاده کنند.
Snarkers
Snarker ها یا اعتبار سنجی ها باید zk-SNARK مورد استفاده برای تایید تراکنش ها را ایجاد کنند. سازندگان بلاک باید بخشی از هزینه های دریافتی برای افزودن بلوک های جدید به زنجیره را به Snarkers بپردازند. بنابراین، Snarkers باید پیشنهادات خود را ارائه دهند تا واجد شرایط دریافت کمیسیون باشند. zk-SNARK تولید شده در بلوکی استفاده می شود که تولید کننده آن مسئول پرداخت هزینه snarker است. در نتیجه یک چرخه اقتصادی ایجاد می شود. زیرا چندین فریب می توانند پیشنهاد خود را برای یک معامله ارائه دهند. Snarkerها چالش نوشتن الگوریتم‌های ارزان را دارند و سازندگان بلاک می‌خواهند zk-SNARKهایی با کمترین هزینه ارائه دهند.
نحوه انجام تراکنش در شبکه مینا
هنگامی که کاربر یک تراکنش را ارسال می کند، تراکنش ثبت نشده وارد مجموعه ای از تراکنش های تایید نشده می شود. سپس Snarkerها فرآیند تولید SNARKS را برای اعتبارسنجی تراکنش آغاز می کنند. این فرآیند با تعدادی منتخب از ایجادکنندگان بلوک که تراکنش‌ها را برای ایجاد بلوک بررسی می‌کنند، ادامه می‌یابد. سازنده بلاک تراکنش های برنده را با کارمزدهای بالاتر نسبت به Mempool انتخاب می کند. سپس سازنده بلوک یک snark را طبق قوانین مکانیسم اجماع انتخاب می کند. (در اینجا سازنده بلاک برخلاف تراکنش‌ها ارزان‌ترین snark را انتخاب می‌کند. همچنین، تراکنش‌های اخیراً اضافه شده دارای اسنرک فعلی بیشتری هستند.) سپس Snark توسط سازندگان به بلوک اضافه می‌شود و بلوک به زنجیره do اضافه می‌شود. تراکنش‌های معتبر به‌طور مداوم از مداری برای ثابت نگه داشتن حجم پروتکل سپس سازندگان بلاک بر اساس پروتکل zk-SNARKS ساخته می‌شوند و در نهایت بلوک جدید به بخشی تغییر ناپذیر و دائمی از زنجیره بلاک‌چین تبدیل می‌شود.
ارز MINA چیست؟
ارز MINA برای ایجاد انگیزه اقتصادی برای کاربران راه اندازی شد. سازندگان بلاک و شکارچیان توکن های مینا را در ازای هزینه های خود دریافت می کنند. پروتکل تصویب شد از همان الگوریتم اجماع شبکه کاردانو، یعنی Ouroboros PoS (Ouroboros Proof of Stake) استفاده می کند.
