Heute sprechen wir über ein sehr gutes Projekt, nämlich das MINA-mina-Protokoll, die erste ZK-Blockchain. Ihr aktueller Marktwert beträgt nur 490 Millionen US-Dollar und liegt damit auf Platz 90.

Einführung: Mina (ehemals Coda Protocol), ein Blockchain-Verschlüsselungsprotokoll mit konstanter Blockgröße. Das Mina-Protokoll komprimiert die gesamte Blockchain in Schnappschüsse von der Größe eines Twitter-Tweets. Dies bedeutet, dass die Validierung der Blockchain unabhängig von der Anzahl der durchgeführten Transaktionen bequem und für jedermann zugänglich bleibt.​

Um darüber zu sprechen, warum Minas Lösung benötigt wird, müssen wir uns die Probleme traditioneller Blockchains ansehen.

•Traditionelle Blockchains stehen vor dem Problem wachsender Speicherkapazität und geringer Dateneffizienz. Dieses State Bloat (State Bloat ist ein Problem, das durch das ständige Wachstum von Daten, Transaktionen, Konten, Token, Verträgen und anderen Informationen verursacht wird, die durch die Speicherung von Blockchains generiert werden) wird sich negativ auf die Dezentralisierung des Netzwerks auswirken, da es immer weniger wird Benutzer können an der Kettenüberprüfung teilnehmen.

• Das Mina-Protokoll ist eine neue Generation der Layer-1-Blockchain, die das Problem der Staatserweiterung löst. Durch die Nutzung der Leistung von zk-SNARK behält die Mina-Blockchain eine feste Größe von etwa 11 kB bei. Zk-SNARK ist nicht nur dezentral, sondern macht Mina auch privater und effizienter als andere Ketten.

Am 21. Mai sagte Buterin auf der EDCON 2023-Konferenz, einer gemeinnützigen jährlichen globalen Ethereum-Konferenz in Montenegro, dass zk-SNARK mit ZK als zugrundeliegender Technologie in den nächsten 10 Jahren genauso wichtig sein wird wie die Blockchain.

Zero-Wissens-Beweis (zk)

Der wissensfreie Beweis ist eine Beweismethode, bei der der Prüfer keine Informationen kennt, außer dass „eine bestimmte Aussage wahr ist“. Anhand eines konkreten Beispiels ist es einfacher zu verstehen. Sie können sich vorstellen, in einer Spielshow zu sein und einen Preis hinter einer von tausend Türen vor sich zu haben. Um den Preis zu finden, besteht die beste Strategie darin, die Türen der Reihe nach zu öffnen. Wenn Sie jemandem beweisen möchten, dass Sie wissen, wo sich der Gewinn befindet, können Sie ihm die Hausnummer nennen und er kann es dann selbst überprüfen. Dies hilft Ihnen, einfach zu beweisen, dass Sie die Antwort kennen. Der Punkt ist jedoch, dass Sie bei diesem Ansatz die Lösung an den Prüfer weitergeben. Wenn Sie ihnen jedoch die Augen verbinden und sie drehen, bevor Sie sie zur Gewinntür führen, können Sie dennoch beweisen, dass Sie wissen, wo sich der Preis befindet, und müssen die Türnummer nicht preisgeben. Dies ist ein wissensfreier Beweis. Es bestätigt, dass Sie (der Prüfer) die Lösung kennen, ohne sie dem Prüfer preiszugeben. Es ist erwähnenswert, dass es auch Asymmetrien in der Arbeit gibt. Der Arbeitsaufwand, den der Prüfer aufwendet, um die Antwort zu finden, übersteigt bei weitem den Arbeitsaufwand, den der Verifizierer aufwendet, um zu überprüfen, ob die Antwort richtig ist. Der Prüfer muss jede Tür durchsuchen, bis er die richtige findet, während der Prüfer nur eine Tür prüfen muss.​

Einfacher nicht interaktiver Wissensnachweis (SNARK)

SNARK ist ein wissensfreier Beweis. Einfach, weil sie klein und leicht zu überprüfen sind. Der SNARK-Beweis auf Mina ist etwa 7 kB groß und die Verifizierung dauert nur 200 Millisekunden.

Während einige ZKPs (Zero-Knowledge-Proofs) möglicherweise den Austausch von Informationen zwischen Prüfer und Prüfer erfordern, ist bei nicht-interaktiven Beweisen keine Interaktion mehr mit dem Prüfer erforderlich, wobei der Prüfer die Prüfung durchführt.

Argumente sind eine Form des Beweises. In der Kryptographie können Beweise aus gültigen Aussagen generiert werden, während übermäßige Rechenleistung zu ungültigen argumentativen Beweisen führen kann. Dies ist jedoch nur ein theoretischer Unterschied, und für unsere Zwecke können wir uns Argumente als dasselbe vorstellen wie Beweise.

Wissen bedeutet, dass der Prüfer die Antwort tatsächlich kennt. In unserem Beispiel beweist der Prüfer nicht nur, dass der Preis existiert, sondern auch, dass er weiß, hinter welcher Tür sich der Preis befindet.

Daher sind SNARKs leichte, leicht überprüfbare Wissensnachweise, die keine Hin- und Her-Kommunikation zwischen Prüfer und Prüfer erfordern.

Schließlich verwendet Mina ein zk-SNARK namens Pickles, das rekursiv auf sich selbst verweisen kann, um Beweisnachweise zu erstellen und so die Größe der Blockchain festzuhalten. Im Gegensatz zu anderen SNARKs besteht ein weiteres Merkmal von Pickles darin, dass keine vertrauenswürdige Einrichtung erforderlich ist. Vertrauenswürdige Setups gelten als nicht ideal, da zukünftige Benutzer darauf vertrauen müssen, dass die Ersteinrichtung fair und mit angemessenen Kontrollen durchgeführt wurde.

Mina und zk-SNARK

Mit zk-SNARK kann Mina eine Blockchain verwalten, die klein bleibt und eine feste Größe hat. Immer wenn ein neuer Block hinzugefügt wird, muss ein neuer zk-SNARK erstellt werden, der den zk-SNARK des vorherigen Blocks enthält, um seine Gültigkeit zu beweisen. Dieser SNARK kann nur erstellt werden, wenn die Blockdaten korrekt sind. Daher beweist der SNARK, dass der aktuelle Block gültig ist, und referenziert den SNARK des vorherigen Blocks, um zu beweisen, dass er gültig ist. Auf diese Weise bestätigt die einfache Überprüfung des aktuellen SNARK den gesamten Status der Blockchain, da diese auf einer Reihe gültiger SNARKs beginnend mit dem Genesis-Block generiert worden sein muss.

Ein einziger kryptografischer Nachweis reicht jedoch nicht aus, um einen vollständigen Knoten zu betreiben. Die Bescheinigung allein ermöglicht es einem Knoten nicht, seine Grundfunktionen auszuführen, da sie keine klaren Informationen wie Kontostände liefert. Darüber hinaus benötigt ein Knoten also vier Informationen, um zu funktionieren. Die erste ist eine gehashte Datenstruktur, die den Protokollstatus einschließlich des Hauptbuchs enthält. Der zweite ist ein SNARK-Beweis- und Verifizierungsschlüssel für den Protokollstatus. Zweitens müssen Knoten auch Kontoinformationen und Merkle-Pfade speichern, die zum Protokoll passen, um vertrauenswürdig sicherzustellen, dass die Kontoinformationen korrekt sind und zum aktuellen Protokollstatus gehören.​

Vorteile von zk-SNARK

Minas Nutzung der zk-SNARK-Technologie macht sie zu einer überzeugenden Option mit einzigartigen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Blockchains.

Dezentrale Verbesserungen

Der Betrieb eines Nicht-Konsens-Knotens erfordert sehr wenig Speicherplatz und Rechenleistung. Während andere Blockchains unter State Bloat leiden und möglicherweise leistungsstarke Hardware in Industriequalität benötigen, um vollständige Knoten auszuführen, können die Nicht-Konsens-Knoten von Mina auf einem Smartphone oder Browser ausgeführt werden. Jeder Benutzer kann seinen eigenen Knoten betreiben, was die Dezentralisierung erheblich verbessert. Das Ideal einer Blockchain, die über die Selbstregulierung hinausgeht, ist die Selbstverifizierung, und Mina ist die einzige Blockchain, die eine Selbstverifizierung erreichen kann.

Arbeitsasymmetrie

In herkömmlichen Blockchains muss jeder Knoten jede Transaktion unabhängig ausführen, was zu einer Verschwendung von Rechenressourcen und erhöhten Transaktionskosten führt. Die Überprüfung eines wissensfreien Nachweises einer Transaktion nimmt weitaus weniger Ressourcen in Anspruch als die Ausführung der Transaktion selbst. Dies ist die Prämisse der ZK-Rollups von Ethereum, die nach Ansicht von Buterin der wichtigste Teil der Skalierung des Ethereum-Upgrade-Prozesses sind. Mina integriert jedoch wissensfreie Beweise in sein Protokolldesign.

Privatsphäre

Zero-Knowledge-Proofs gewährleisten den Datenschutz, indem keine unnötigen Informationen preisgegeben werden. Der Zero-Knowledge-Proof der Mina-Blockchain beweist nur, dass der Zustand gültig ist und gibt keine interaktiven Konten preis. Sogar der Konsensknoten von Mina behält nur den Verlauf der letzten 290 Blöcke.

Konsens

Der von Mina verwendete Konsensmechanismus ist Ouroboros Samasika, eine verbesserte Version von Cardanos Konsensmechanismus Ouroboros. Ouroboros Samasika verfügt zusätzlich über die Eigenschaft einer prägnanten Blockchain, die nicht den vollständigen Transaktionsverlauf speichert. Wie bei anderen PoS-Ketten hängt die Wahrscheinlichkeit, als Blockproduzent ausgewählt zu werden, vom Mina-Einsatz des Knotens im Verhältnis zum Gesamteinsatz ab. Wie Cardano verlangt Mina nicht, dass Knoten Gelder sperren, und das Netzwerk verliert keine Gelder. Das Netzwerk verteilt keine Belohnungen mehr an Knoten, die offline sind oder sich schlecht benehmen.

MINA-Token

Als nativer Token der Blockchain wird MINA verwendet, um Transaktionsgebühren zu zahlen und durch Blockbelohnungen Anreize für die Teilnahme am Konsens zu schaffen.

MINA ist eine Inflationswährung mit einer anfänglichen Inflationsrate von 12 %, die vier Jahre nach dem Start des Mainnets auf 7 % sinken wird. Die Inflation ist fest und der Einsatzertrag ändert sich mit der Einsatzbeteiligungsquote. Auch wenn die Inflation hoch erscheinen mag, trägt sie dazu bei, die Kette sicher zu halten, da sie die Teilnahme am Staking fördert.

Das anfängliche Gesamtangebot von MINA beträgt 1 Milliarde Token, von denen 806 Millionen beim Start des Mainnets zum Abstecken verfügbar sein werden. Die meisten dieser Token sind für den Verkauf gesperrt, sie können jedoch eingesetzt werden, um Blockbelohnungen zu verdienen. Im Laufe der Zeit werden die verbleibenden 194 Millionen Erstversorgungstoken in Form von überschüssigen Belohnungen, SNARK-Mining-Belohnungen und ökologischer Finanzierung an die Community verteilt.

Der aktuelle Währungspreis beträgt 0,5 US-Dollar und der Höchststand im Jahr 2021 lag bei 6,6 US-Dollar.

Finanzierungssituation

Mina Ecosystem hat insgesamt 140 Millionen US-Dollar an Finanzierungen eingesammelt, zuletzt 92 Millionen US-Dollar im März 2022. Mina wird von einigen der bekanntesten Krypto-VC-Fonds wie FTX Ventures, Three Arrows Capital, Paradigm, Coinbase Ventures, Polychain Capital, Electric Capital und Multicoin Capital unterstützt.

Team

Mit einem Basisprodukt und einer ehrgeizigen Roadmap wird das beitragende Team zum wichtigsten Faktor für Minas Erfolg.

Das Kernteam hinter Mina ist O(1) Labs, das Smart Contracts und ZK-Orakel für Mina entwickelt. Der derzeitige CEO der Mina Foundation, Evan Shapiro, war der CEO von O(1) Labs. Evan schloss sein Studium der Informatik an der Carnegie Mellon University mit einem Master ab und gründete 2017 O(1) Labs.

Interims-CEO von O(1) Labs ist Emre Tekişalp, der zuvor als Business Development Manager bei Coinbase arbeitete und einen MBA der Columbia Business School besitzt. Izaak Meckler ist CTO von O(1) Labs und promoviert derzeit in Kryptographie an der University of California, Berkeley.

Die Stiftung baut eine Brücke von Mina zu Ethereum und anderen EVM-Ketten. Im September 2021 stellten die Ethereum Foundation und die Mina Foundation 1,2 Millionen US-Dollar für den Bau dieser kettenübergreifenden Brücke zur Verfügung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das MINA-Protokoll eine auf ZK-SNARK basierende Blockchain ist, die die Probleme dieser traditionellen Blockchain löst und keine falsche Forderung darstellt. Darüber hinaus ist ZK die von Buterin favorisierte endgültige Lösung und es werden auch Dinge rund um Ethereum unternommen. Es ähnelt dem SSV, über das wir zuvor gesprochen haben, aber SSV ist eine technische Lösung für den Service- und Staking-Bereich und macht derzeit relative Fortschritte Was die ZK-Serie betrifft, haben wir bisher nur darüber gesprochen, dass ZK von Natur aus komplex ist und sich derzeit im Anfangsstadium befindet, aber noch vielversprechend ist, da viele Lösungen in diesem Bereich ständig weiterentwickelt werden.