解读Mina Protocol：基于零知识证明技术，世界上最“轻”的Layer1公链

背景

区块链技术是一种创新的分布式账本技术，可以实现去中心化、透明和不可篡改的数据存储和交换。区块链技术的潜在应用非常广泛，从金融、社交、物联网到身份认证、数字版权等领域，都有可能受益于区块链技术的优势。

然而，区块链技术也面临着一些挑战和局限性，其中之一就是可扩展性。由于区块链需要将所有的交易数据存储在每个节点上，以保证数据的一致性和安全性，这就导致了区块链的体积随着使用的增长而不断膨胀，从而增加了节点运行的计算资源和存储空间的需求。

举个简单的例子，比特币（Bitcoin）区块链目前已经超过400 GB，以太坊（Ethereum）区块链则超过600 GB。这意味着普通用户很难参与到区块链网络中，而只能依赖于中心化的服务提供商来访问区块链数据和服务。这不仅损害了区块链的去中心化精神，也降低了区块链的安全性和可靠性。

为了解决可扩展性问题，有些区块链项目采用了分层架构，将部分计算和存储任务从主链（Layer 1）转移到侧链（Layer 2）或其他网络上。然而，这种方法也存在一些缺点，比如增加了系统的复杂性、降低了数据的完整性和互操作性等。

因此，有必要寻找一种能够在不牺牲安全性和去中心化程度的前提下，实现高效、轻量和可扩展的区块链解决方案。Mina Protocol正是基于这样的愿景而诞生的。

项目详细介绍

Mina Protocol是一个基于零知识证明（Zero Knowledge Proof）技术的“简洁”区块链（Succinct Blockchain），旨在提供高效、安全和隐私保护的去中心化应用（DApps）。

Mina Protocol最大的特点是，通过递归零知识证明，区块链大小始终保持在22 KB左右，无论网络中有多少交易或用户。这是因为Mina Protocol不需要存储所有的交易历史数据，而只需要存储一个代表当前状态的零知识证明。

因此，如运算能力相对较弱的手机，也可以去同步验证Mina网络，相比之下，比特币和以太坊需要高运算的GPU和T量级的存储硬盘，才能支撑起节点搭建，进行挖矿。而Mina将节点挖矿搬到了普及度更高的移动端，在节点部署的简易性和网络的分散性上，较比特币和以太坊有了质的提升。

零知识证明是一种密码学技术，可以让一个人向另一个人证明某个陈述是真实的，而无需透露任何其他信息。例如，一个人可以向另一个人证明自己拥有某个账户的私钥，而无需透露私钥本身。Mina Protocol利用了零知识证明的特性，将区块链的验证过程从验证所有的数据，转变为验证一个证明。这样，任何人都可以轻松地下载和验证整个区块链，而无需依赖于第三方服务提供商。这使得Mina Protocol成为了世界上最轻的区块链，也是唯一一个能够在任何设备上运行的全节点的区块链。

共识机制

Mina使用的是Ouroboros Samasika权益证明（PoS）共识算法，基于PoS共识的改进，网络共识实现仍然是通过股权证明PoS来完成，允许任何人按协议中所占的比例参加。由可验证的随机函数（VRF）来选择每一轮的区块生产者。每个区块生产者独立地为每一个时隙运行VRF，如果他们得到的输出值大于与其质押大小成正比的阈值，则有机会在指定的时隙内生产区块。

区块生产者可以通过将代币委托给另一个帐户的区块生产者来增加被选择来产生块的概率。当被委托者账户质押时，组合的资金用于评估VRF阈值，从而增加了被选择来为槽产生块的可能性。委托的资金是不可使用的，但可随时通过将股权重新委托回原始账户来取消委托。

Ouroboros Samasika的特点在于共识验证者的数量是没有上限的。一般的PoS算法，多数是基于委员会选举，只能容纳大概数百名的验证者，因为网络通信的复杂度随着验证者数量的上升会急剧上升，节点没有办法承受通信开销。而Ouroboros Samasika基于传统PoS进行改良，在节点上，具备可扩展性。

其次，节点可以动态进出。大部分PoS共识协议对节点的在线时间都有要求，并对掉线者进行惩罚，这大大提升了运行节点的门槛，反倒让网络面临被攻击的风险。而Ouroboros Samasika则允许节点随意进出。

同时，Mina的节点只需要依赖简单的规则就可以判定「哪条链」是合法的，而不需要依赖外界信息的指引。大多数PoS算法存在长程攻击和Nothing at a stake的问题，需要引入“弱主观性”来对链的合法性进行判定。而Ouroboros Samasika主要使用“最长链规则”来应对短的分叉。针对历史的攻击，当节点面临长的分叉时，可以采用特殊规则，即简洁状态摘要，由于攻击者很难在短时间内计算足够的零知识证明，这保证了区块链很难被分叉。

zkApps

除了实现区块链的简洁性，Mina Protocol还提供了一种创新的去中心化应用开发平台，称为zkApps（零知识应用）。

zkApps是一种基于零知识证明的智能合约，可以实现以下三个功能：

数据隐私保护：zkApps可以让用户在不泄露自己的数据的情况下，向其他人或应用证明自己的数据。例如，一个用户可以向一个贷款应用证明自己的身份和信用分数，而无需透露具体的信息。这样，用户就可以保护自己的隐私，同时享受去中心化服务的便利。

跨链互操作性：zkApps可以让用户在不离开Mina Protocol的情况下，访问其他区块链上的数据和服务。例如，一个用户可以通过一个zkApp，在Mina Protocol上使用以太坊上的代币或合约。这样，用户就可以利用Mina Protocol的高效性和安全性，同时拥有其他区块链的丰富功能。

实时网络连接：zkApps可以让用户在不牺牲安全性和去中心化程度的情况下，访问互联网上的任何网站和数据。例如，一个用户可以通过一个zkApp，在Mina Protocol上获取天气预报或股票行情等实时信息。这样，用户就可以将区块链与现实世界连接起来，实现更多的应用场景。

亮点

Mina Protocol作为一个创新的区块链项目，具有以下几个亮点：

• 高效：Mina Protocol通过零知识证明技术，实现了区块链大小的恒定和验证速度的提升。这使得Mina Protocol能够在任何设备上运行，并支持更多的交易和用户。
• 安全：Mina Protocol通过去中心化共识机制（Ouroboros Samasika5），实现了区块链网络的安全和稳定。这使得Mina Protocol能够抵抗51%攻击，并保证数据的一致性和完整性。
• 隐私：Mina Protocol通过zkApps技术，实现了用户数据的隐私保护和安全共享。这使得Mina Protocol能够让用户控制自己的数据，并享受更多的去中心化服务。
• 互操作：Mina Protocol通过zkApps技术，实现了跨链和跨网的互操作性。这使得Mina Protocol能够让用户访问其他区块链和互联网上的数据和服务，并拓展更多的应用场景。

数据

Mina Protocol链上数据如下：

• 区块高度：294908
• 超级节点：178
• 通证流通数量：981,582,723
• 交易总数：221,479
• 平均单笔交易手续费：0.014 美金

团队

Mina Protocol的开发团队是O(1) Labs，由Evan Shapiro和Izaak Meckler于2017年创立。

O(1) Labs团队目前由世界级的密码学家、工程师、博士和企业家组成，他们致力于将Mina Protocol推向市场。以下是一些核心成员的介绍：

Evan Shapiro：CEO兼联合创始人，曾在Jane Street Capital担任软件工程师，负责开发高性能的交易系统。

Izaak Meckler：CTO兼联合创始人，曾在Google Brain担任软件工程师，负责开发机器学习系统。他拥有加州大学伯克利分校的数学博士学位。

Emre Tekisalp：COO，曾在Coinbase担任商业发展总监，负责Coinbase Ventures和Coinbase Earn等项目。他拥有斯坦福大学的管理科学与工程硕士学位。

Brad Cohn：CFO，曾在Goldman Sachs担任投资银行副总裁，负责科技、媒体和电信部门的并购和融资业务。他拥有宾夕法尼亚大学沃顿商学院的金融与会计双学士学位。

Claire Kart：首席营销官，曾在Coinbase担任产品营销总监，负责Coinbase Pro、Coinbase Prime和Coinbase Custody等产品的市场策略和执行。她拥有哥伦比亚大学的英语文学硕士学位。

除了O(1) Labs团队之外，Mina Protocol还有来自旧金山和世界各地的贡献者参与到项目的开发中，包括密码学专家、协议设计师、社区经理等。他们为Mina Protocol提供了技术、社区和生态方面的支持。

融资历史

Mina Protocol自2017年成立以来，已经完成了四轮融资，总计筹集了约4815万美元。以下是Mina Protocol融资历史的概要：

2017年11月：种子轮融资350万美元，由DFG、Polychain Capital、Metastable Capital、Electric Capital、CoinFund等投资。

2018年4月：A轮融资1500万美元，由Coinbase Ventures、Accomplice、Paradigm、General Catalyst等投资。

2020年10月：战略轮融资1090万美元，由Three Arrows Capital、Bixin Ventures、Collaborative Fund、Fenbushi Capital、HashKey Capital等投资。

2021年3月：社区代币销售（CTS）融资1875万美元，由CoinList平台承办，共有超过40000名参与者。

这些投资者不仅为Mina Protocol提供了资金支持，也为其提供了市场推广、生态建设和战略合作等方面的帮助。Mina Protocol的融资历史显示了其项目的优势和潜力，也反映了其在区块链行业的影响力和认可度。