công nghệ blockchain và ứng dụng trong thương mại điện tử tìm hiểu dự án blockchain mina protocol

Như chúng ta đã biết các loại tiền điện tử hiện tại như Bitcoin và Ethereum lưu trữhàng trăm gigabyte dữ liệu để xác thực các giao dịch và theo thời gian, thời gianxác nhận các giao dịch

KHOA HTTT KINH TẾ VÀ THƯƠNG MẠI ĐIỆN TỬ

BÀI THẢO LUẬN TÌM HIỂU DỰ ÁN BLOCKCHAIN

MINA PROTOCOL GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Trần Hoài Nam HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ BLOCKCHAIN VÀ ƯD TRONG TMĐT

MÃ LỚP HP : 2332PCOM0321 NHÓM THỰC HIỆN : Nhóm 4

Mục lục

I Giới thiệu tổng quan về dự án Mina Protocol 4

II Thực trạng và giải pháp 4

1 Công nghệ zk-SNARKs 6

2 Tính bảo mật cao 8

3 Permissonless web oracles 8

4 Đăng nhập ẩn danh 8

5 Phương thức hoạt động của mạng blockchain MINA PROTOCOL 9

III TOKEN MINA- Mô hình kinh tế học 10

6 Thông tin về token MINA 10

7 Dòng vận động của Token 10

8 Phân bổ token MINA 13

IV Các chủ thể tham gia 14

9 Verifiers (Người xác minh) 14

10 Block Producers (Nhà sản xuất khối) 15

11 Snarkers 15

V Lộ trình hoạt động 16

12 Lộ trình phát triển 16

13 Roadmap 16

14 Các ứng dụng của Mina Protocol 17

VI Đội ngũ dự án Mina blockchain 18

Danh mục tài liệu tham khảo: 21

I Giới thiệu tổng quan về dự án Mina Protocol

Mina Protocol là dự án phát triển mạng lưới blockchain thông qua giao thức Mina Protocol Mina Protocol trước đây là “Coda Protocol”, một giao thức tiền điện tử đầu tiên tạo ra các block siêu ngắn và được coi là blockchain nhẹ nhất thế giới Dự

án giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng của blockchain bằng việc cải tiến source

code ban đầu của các blockchain như Bitcoin và Ethereum với giao thức recursive zk- SNARKs Các giao thức này cho phép kích thước dữ liệu để tạo khối không

vượt quá một vài dòng tweet

Mina là giao thức tiền điện tử đầu tiên với blockchain riêng khá đặc biệt Hàng loạtcác loại tiền điện tử hàng đầu hiện nay như Bitcoin hay Ethereum chứa hàng ngàn

GB dữ liệu và chắc chắn rẳng, với tốc độ sử dụng mạng lưới ngày càng nhiều của người dùng, các blockchain cũng sẽ tăng trưởng ngày càng nhanh và phát triển mạnh

Mina được sinh ra với sứ mệnh mâng lại cho người dùng một blockchain với nhiềutính năng tiện lợi và nhanh, giải quyết các vấn đề hiện tại của blockchain nói chung

và trở thành một hệ thống thanh toán toàn cầu trong tương lai

Các loại tiền mã hóa hiện tại như Bitcoin hay Ethereum có khả năng lưu trữ hàng trăm Gigabyte dữ liệu Thời gian xác nhận các giao dịch và kích thước khối

Blockchain đang tăng lên, kéo theo lạm phát về chi phí Hậu quả dẫn đến hạn chế

sự tham gia của “Node mạng” làm giảm đi tính phân quyền Đây là điều cực kỳ rủi

ro đối với hệ thống mạng Blockchain

Với MINA, cho dù người dùng có tăng lên bao nhiêu thì Blockchain vẫn luôn giữ

nguyên kích thước Mina Protocol có thể được truy cập một cách đáng tin cậy từ

bất kỳ thiết bị như điện thoại và trình duyệt Đồng thời, nền tảng cho phép tích hợp

dễ dàng tiền mã hóa vào các ứng dụng dành cho nhà phát triển

Như chúng ta đã biết các loại tiền điện tử hiện tại như Bitcoin và Ethereum lưu trữhàng trăm gigabyte dữ liệu để xác thực các giao dịch và theo thời gian, thời gianxác nhận các giao dịch và kích thước khối các blockchain của chúng đang tăng lêntheo hàm tuyến tính với số lượng người dùng, điều này dẫn đến chi phí xác thựccác giao dịch trở nên càng ngày đắt đỏ, hậu quả là dẫn đến hạn chế sự tham gia củacác “Node mạng” làm giảm đi tính phân quyền Đây là điều cực kỳ rủi ro đối vớimạng blockchain Tính đến thời điểm hiện tại, blockchain của Bitcoin có dunglượng hơn 250 GB và chứa hơn 500 triệu giao dịch

Với Mina blockchain, cho dù việc sử dụng có tăng lên bao nhiêu, thì blockchainvẫn luôn giữ nguyên kích thước – khoảng ~ 20 kilobyte (kích thước của một vàidòng tweet) Điều này có nghĩa là Mina có thể được truy cập một cách đáng tin cậy

từ bất kỳ thiết bị nào, bao gồm cả điện thoại và trình duyệt, đồng thời cho phép tíchhợp dễ dàng tiền điện tử vào các ứng dụng dành cho nhà phát triển

Bước đột phá này có được là nhờ recursive zk-SNARKs ( viết tắt succinct interactive arguments of knowledge)– một loại bằng chứng mật mã ngắn gọn( succinct cryptographic proof) Mỗi khi một “Node Mina” tạo ra một khối mới, nó

non-cũng tạo ra một bằng chứng SNARK xác minh rằng khối đó là hợp lệ Tất cả cácnode tạo ra tiếp theo sau đó sẽ sử dụng bằng chứng và không cần phải lo lắng về

dữ liệu khối thô Bằng cách không phải lo lắng về kích thước khối, giao thức Minacho phép thông lượng trong mạng cao hơn rất nhiều và cho phép một chuỗi khốiđược phân cấp trên quy mô lớn

Mina Protocol (Coda) muốn cung cấp một giải pháp khả thi có thể mở rộng màkhông phải hy sinh bản chất phi tập trung của blockchain

Công nghệ zk-SNARKs

Zk-SNARKs là một Cryptographic gọi là Zero Knowledge Proofs Mục đích của Zero Knowledge Proofs là để thuyết phục người khác rằng mình biết về một thứ nào đó, nhưng không cần đưa ra bằng chứng Ví dụ, bạn có thể muốn thuyết phục

ai đó rằng bạn biết lời giải cho một câu đố mà không đưa ra lời giải cho họ Hoặc chứng minh với ai đó rằng bạn biết mật khẩu mà không cho họ biết mật khẩu đó là gì

Mina sử dụng zk-SNARKs để thay thế toàn bộ lịch sử giao dịch của Blockchain bằng Zero Knowledge Proofs, chỉ có kích thước khoảng 22kb Với kích thước này, các Node dễ dàng tải data hơn nhiều so với hệ thống cũ.

Mina giữ cho bằng chứng này có kích thước không đổi bằng cách sử dụng SNARKs đệ quy Mỗi zk-SNARK chứa một snapshot của zk-SNARK trước đó, cũng như tất cả các giao dịch kể từ đó Mina là hệ thống đầu tiên triển khai zk-SNARKs đệ quy mà không cần trusted setup

Trusted setup có thể là một hạn chế trong thiết kế của các hệ thống dựa trên SNARK khác (chẳng hạn như Zcash) Vì vậy, sự đổi mới của Mina ở đây cung cấpthêm dấu hiệu về tính hợp lý của thiết kế

zk-Snapp là Smart contract hỗ trợ SNARKs Chúng hoàn chỉnh giống như các ngôn ngữ hợp đồng thông minh ( Smart Contract )khác, nhưng vì được xây dựng trên zk-SNARKs, nên các Smart Contract này mang theo các tính năng về quyền riêng

tư và khả năng xác minh

Thuộc tính này của zk-SNARKs mở ra một lượng lớn use case mới, thứ không thể thực hiện được trên các Blockchain hoặc nền tảng hợp đồng thông minh hiện có

Đây là cách Mina nén một chuỗi được tính bằng hàng trăm gigabyte thành một SNARK 20 kilobyte

zk-Zk-SNARK là chứng chỉ mật mã nhỏ cho phép một bên chứng minh rằng họ sở hữu thông tin nhất định mà không cần tiết lộ thông tin đó

Snapps = Dapps + Bảo mật + Dữ liệu ngoài chuỗi (offchain) + Khả năng mở rộng

Ví dụ: Người dùng có thể sử dụng dữ liệu trên Snapps một cách riêng tư Snapp cũng sẽ có thể chạy với dữ liệu cá nhân đã được xác minh từ “Mainstream”

Internet Điều này là do Snapps có thể xác minh một cách tin cậy và riêng tư dữ liệu có trên bất kỳ trang web nào Không có dự án Blockchain nào khác có thể thựchiện điều này một cách riêng tư và đáng tin cậy như Snapps

Tính bảo mật cao

Người dùng có thể truy cập các dịch vụ quan trọng trên chuỗi mà không cần chia

sẻ dữ liệu cá nhân của họ Thay vào đó, họ sử dụng Mina để truy cập dữ liệu trực tuyến của họ và để chứng minh rằng họ đáp ứng các yêu cầu của nhà cung cấp dịchvụ

Permissonless web oracles

Với Snapps, các nhà phát triển có thể tận dụng dữ liệu riêng tư, đã được xác minh, trong thế giới thực từ bất kỳ trang web nào để xây dựng các ứng dụng phi tập trung

Họ có thể nhập bất kỳ thông tin nào có sẵn công khai trên web (mà không cần sự cho phép của trang web đó) Và họ có thể truy cập, sử dụng và bảo vệ dữ liệu nhạy cảm bằng cách chỉ chia sẻ các bằng chứng liên quan Không cần các oracles đáng tin cậy hoặc tích hợp trang web tùy chỉnh

Đăng nhập ẩn danh

Người dùng có thể truy cập bất kỳ trang web hoặc dịch vụ internet nào một cách riêng tư – mà không cần tạo tài khoản và chuyển giao dữ liệu cá nhân của họ Thayvào đó, họ có thể đăng nhập an toàn bằng Mina.

Không có nhà cung cấp dịch vụ tập trung nào có thể chặn việc này Và các nhà phát triển trên khắp các chuỗi có thể tích hợp tùy chọn riêng tư, an toàn này vào các dịch vụ của họ

Phương thức hoạt động của mạng blockchain MINA PROTOCOL

Mina Protocol ban đầu được gọi là coda protocol được nghiên cứu dựa trên giao thức “tính toán xác minh gia tăng” (incremental verification computation) hoặc còngọi là “bằng chứng kiến thức” Proof of Knowledge ( proofs of knowledge imply time/space efficiency) và đã nghiên cứu nó cho các hệ thống thanh toán được xây dựng trên sự đồng thuận của Nakamoto [KB20] và bằng chứng cổ phần [MS18; BMRS20]; dự án nghiên cứu và phát triển sau đó được triển khai dưới dạng cryptonhư MINA coinnhư hiện nay

Nguyên tắc hệ thống thanh toán blockchain Mina có thể “xác minh gia tăng” dựa trên giao thức proof of-stake và consensus protocol yêu cầu người khai thác giải một câu đố mật mã, cập nhật bằng chứng của trạng thái trước thành bằng chứng của trạng thái tiếp theo

Như chúng ta đã biết thành phần trong hầu hết giao thức tiền điện tử hiện nay có ít nhất hai vai trò trong mạng lưới của họ, bao gồm:

1) những người xác minh mọi giao dịch trong mạng, thường được gọi là các node đầy đủ, công cụ phân phối hoặc thợ đào;

2) những người tin tưởng bên thứ ba xác minh giao dịch cho họ Khi các giao thứcnày được chấp nhận, việc xác minh sổ cái ngày càng trở nên đắt đỏ, dẫn đến nhiều

người tham gia ở nhóm một bị loại khỏi nhóm đầu tiên và bị đẩy sang nhóm thứ hai

Ví dụ: mặc dù Bitcoin có trung bình ít hơn 1,5 giao dịch mỗi giây trong lịch sử, nhưng một thành viên mới tham gia mạng phải xác minh gần 500.000.000 giao dịch để có được bảo mật toàn node Vấn đề này xảy ra phức tạp trong một số loại tiền điện tử được đề xuất, chúng tuyên bố có lưu lượng giao dịch gấp 10 lần -

100.000 lần của Bitcoin và do đó tạo ra gigabyte hoặc terabyte dữ liệu mỗi tuần khitải cao điểm

Ngược lại, Mina Protocol yêu cầu tài nguyên không đổi: bất kể mạng đã xử lý bao nhiêu giao dịch, người dùng hoàn toàn có thể xác minh trạng thái hiện tại chỉ với một zk-SNARK nhỏ

Thông tin về token MINA

MINA là đồng coin chính của dự án Mina Protocol Đồng này được sử dụng như một tiền tệ hoạt động trên mạng lưới Mina

MINA là một loại tiền tệ lạm phát, người nắm giữ coin có thể tham gia hoặc ủy quyền để nhận phần tỷ lệ lạm phát của họ mà không cần khóa

Sẽ có tổng cộng 1 tỷ MINA coin được khởi tạo ban đầu (không bao gồm phần thưởng theo block trong tương lai) được phân phối khi ra mắt, sẽ mở khóa hoàn toàn trong 8 năm (Chi tiết trong phần tiếp theo)

Dòng vận động của Token

Trong năm đầu tiên của mainnet, các tài khoản bị khóa sẽ nhận được phần thưởng theo block để bù đắp mức lạm phát hàng năm là 12% Tỷ lệ lạm phát sẽ giảm dần theo thời gian, cuối cùng đạt trạng thái ổn định ở 7% Đây là cơ chế khuyến khích người tham gia Chi tiết lạm phát theo thời gian thể hiện bản sau Sau khi mainnet

sẽ được phân phối phần thưởng theo lạm phát dựa trên số lượng tham gia staking

Cơ chế lạm phát và phần thưởng khối đối với người tham gia staking MINA

Mina Protocol sử dụng một biến thể của Ouroboros Proof of Stake [DGKR17] [BMRS20], phần thưởng và phí khối được phân phối xấp xỉ theo tỷ lệ cho các khoản nắm giữ hiện tại cho những ai đang staking

Do đó, giả sử mức độ tham gia staking cao, bất kỳ lạm phát danh nghĩa nào trong giao thức đều bị hủy bỏ bởi lợi tức danh nghĩa được tính theo giao thức, đảm bảo rằng tỷ lệ nắm giữ tiền tệ của tài khoản không đổi

Trong 15 tháng đầu tiên của mainnet, tài khoản được mở khóa sẽ nhận được gấp đôi phần thưởng theo block mà tài khoản bị khóa nhận được (xem “Supercharged

Rewards” – “Phần thưởng bổ sung ” để biết thêm chi tiết) Điều này khuyến khích những người tham gia mới vào mạng lưới và những người sở hữu MINA coin đã

mở khóa trở thành những người đóng góp trong trung thành cho hệ sinh thái.Đơn vị tiền tệ cho phép của Mina như sau:

 1 = 1 mina 2

 0.01 = 1 centimina (cent)

 1 −6 = 1 micromina

Token Type: Utility, Governance

Total Supply: 824,104,972 MINACirculating Supply: 820,362,954 MINA

Phân bổ token MINA

Khoản tài trợ Mina Foundation: 6%.Khoản tài trợ O (1) Labs: 7.5

Nhóm quỹ đầu tư tài trợ: 20.5%

Những người đóng góp cốt lõi: 23.6%Cộng đồng: 42.3%

Hình 3: Phân bổ Token Mina

Có ba thành phần chính trong cấu trúc của Mina blockchain, mỗi vai trò được khuyến khích tham gia theo các cơ chế khác nhau:

Verifiers (Người xác minh)

Người tham gia mạng có khả năng xác minh, dự án mong muốn hầu hết những người tham gia mạng lưới đều trở thành người xác minh Bởi vì Mina Protocol sử dụng recursive zk-SNARK để liên tục chứng minh tính hợp lệ của trạng thái, bảo mật toàn node đạt được chỉ bằng cách tải xuống zk-SNARK, có kích thước khoảngvài trăm byte và mất vài mili giây máy tính để xác minh Bằng chứng Zk-SNARK xác nhận thông tin đồng thuận và gốc Merkle cho trạng thái sổ cái gần đây Tại thời điểm này, Verifiers có thể yêu cầu đường dẫn Merkle đến các phần có liên quan của trạng thái Bằng cách kiểm tra đường dẫn Merkle, người xác minh đảm bảo rằng các phần của trạng thái mà họ quan tâm (chẳng hạn như số dư tài khoản

của họ) thực sự được chứa trong cùng một sổ cái được chứng nhận bởi

zk-SNARK

Block Producers (Nhà sản xuất khối)

Các nhà sản xuất khối cũng giống như các thợ đào hoặc thợ khai thác trong các giao thức khác Họ được khuyến khích bởi các giao thức phân phối dưới dạng phần thưởng khối hoặc giao dịch coin cơ bản, cũng như phí mạng mà người dùng trả Quan trọng là Block Producers không bị khuyến khích bởi lời đe dọa cắt giảm

để tham gia, vì Mina Protocol sử dụng Ouroboros [DGKR17] Ngoài việc staking trực tiếp, các cá nhân có thể ủy thác Staking của họ cho một Block Producers khác Điều này cho phép người được ủy quyền Staking — (nhưng không phải là nhận token gửi từ giao dịch) thay mặt cho người khác Như thường lệ, các Block Producers chọn các giao dịch để đưa vào khối tiếp theo Rõ ràng, họ được khuyến khích bao gồm các giao dịch có phí cao nhất Tuy nhiên, để đảm bảo chuỗi khối vẫn ngắn gọn, các nhà sản xuất khối có trách nhiệm bổ sung: đối với mỗi giao dịch

họ thêm vào một khối, họ phải SNARK tương đương với số lượng giao dịch đã thêm trước đó Nếu họ không làm như vậy, khối của họ sẽ không tuân thủ các quy tắc đồng thuận và sẽ bị các node khác từ chối Chúng ta có thể tưởng tượng một hàng đợi giao dịch Nếu nhà sản xuất khối muốn thêm 10 giao dịch vào sau hàng đợi (để họ có thể yêu cầu phí giao dịch), họ phải SNARK 10 giao dịch từ phía trước hàng đợi Họ có thể tự sản xuất các SNARK đó hoặc có thể chọn chúng từ một thị trường mà những người tham gia mạng chuyên biệt khác, Snarker, đóng góp vào

Snarkers

Snarker, được mô tả trong Whitepaper của Mina Protocol [BMRS20], là những người tham gia mạng tạo zk-SNARK để xác minh giao dịch cho các Block

Producers, va các Block Producers sẽ thanh toán các khoản phí đó từ tổng phí giao dịch

Những Snarkers khác nhau đăng ký mức phí khác nhau để hoàn thành công việc,

và các Block Producers lựa chọn Snarkers để giam thiểu phí khi thực hiện công việc, điều này tự nhiên hình thành một thị trường nơi những người tham gia cạnh tranh để tạo ra các bằng chứng zk-SNARK hiệu quả nhất về chi phí Để thuận tiện, chúng ta có thể gọi đây là Snarketplace

Lộ trình phát triển

zkBridge được phát triển bởi =nil; Foundation là câu kết nối 2 chiều giữa Ethereum

và Mina Protocol trong tương lai sẽ là nhiều các blockchain nền tảng khác nữa dự kiến ra mắt vào Q4/2022

zkOracle được chia làm 2 phase với phase 1 vào Q4/2022 và phase 2 sẽ diễn ra vàoQ1/2023

Non-consensus Node hiểu đơn giản là các thiết bị di động cũng có thể trở thành 1 node của Mina Protocol dự kiến hoàn thành vào Q1/2023

zkFusion đánh vào khả năng mở rộng của Mina Protocol được coi là giải pháp Layer 2 cho Mina dự kiến ra mắt vào Q4/2022

Roadmap

Cập nhật mới nhất về Roadmap của Mina Protocol:

Q2/2022: zkApps Software Development Kit (SDK)

Q3/2022: zkApps Testing, On-chain signaling