Débloquer l'interaction des données grâce à des preuves de connaissance nulle récursives : l'écosystème Mina offre de nombreuses applications
TechFlow SélectionTechFlow Sélection
Débloquer l'interaction des données grâce à des preuves de connaissance nulle récursives : l'écosystème Mina offre de nombreuses applications
Comment surmonter les goulots d'étranglement en matière de performance et réaliser une interaction plus sûre, privée et efficace entre les données hors chaîne et celles sur chaîne constitue un problème urgent à résoudre pour le développement transversal de la blockchain, mais aussi une opportunité clé pour les blockchains publiques reposant sur zk-SNARKs comme Mina Protocol.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesLe 2 septembre 2021, Vitalik, le fondateur d'Ethereum, a répondu sur Twitter à une question d'un internaute en déclarant :
Je prévois que les ZK-SNARKs pénétreront dans le monde mainstream au cours des 10 à 20 prochaines années, provoquant une révolution majeure.
La technologie zk-SNARK permet de compresser d'importantes quantités d'informations en ce qu'on appelle des preuves succinctes, jouant ainsi un rôle crucial pour améliorer le TPS du réseau et réduire les frais de calcul (Gas). Au cours des plus de dix dernières années de développement de la blockchain, nous avons été témoins de l'essor de la DeFi, de l'engouement autour des NFT et de la popularité du métavers. Ces innovations ont non seulement enrichi les usages de la blockchain, mais aussi élargi ses frontières écologiques.
À l'avenir, avec la multiplication des cas d'utilisation, l'intégration croissante entre la blockchain et le monde réel deviendra inévitable. Surmonter les goulots d'étranglement en matière de performance, et assurer des échanges de données plus sûrs, privés et efficaces entre la chaîne et hors chaîne, constitue aujourd'hui un défi urgent pour le développement massif de la blockchain. C’est également là une opportunité stratégique pour les blockchains publiques fondées sur zk-SNARKs comme Mina Protocol.
Preuve zéro connaissance récursive : construire une blockchain plus simple et plus sécurisée
Tarification discriminatoire basée sur les mégadonnées, vente de données utilisateur, fraudes dues au manque de transparence des données… Les inconvénients de la centralisation deviennent de plus en plus évidents. Les utilisateurs espèrent s'appuyer sur l’architecture « sans confiance » de la blockchain — décentralisée et immuable — afin d’éliminer les intermédiaires de confiance et d’accomplir diverses transactions et collaborations : toutes les informations sont enregistrées sur la chaîne, chacun devenant témoin.
Cependant, il est frustrant de constater que l’enregistrement des informations sur la chaîne va à l’encontre de la protection de la vie privée. En outre, la décentralisation entraîne des calculs redondants. À mesure que le volume des transactions augmente, chaque participant à la blockchain doit stocker davantage de données. La blockchain devient donc de plus en plus lourde. Les nouveaux arrivants doivent non seulement consacrer beaucoup de temps à synchroniser les données, mais aussi disposer de matériel coûteux et consommer une grande quantité d'électricité. Cela augmente mécaniquement le seuil d’entrée pour devenir un nœud, conduisant actuellement certaines blockchains à dépendre encore de tiers pour valider les transactions, compromettant ainsi la sécurité du réseau.
Les zk-SNARKs constituent une solution technique viable à ce problème.
Avant de comprendre les zk-SNARKs, examinons d’abord le concept de preuve à connaissance nulle.
Sans entrer dans les détails mathématiques complexes, une preuve à connaissance nulle signifie que le prouveur peut convaincre le vérificateur de la véracité d'une affirmation sans lui fournir aucune information utile. Prenons l'exemple de la recherche d'un panda :
Un groupe de personnes cherche un panda sur une image. Petit A le trouve en premier, mais ne peut pas l'indiquer immédiatement, car cela ruinerait l'expérience des autres joueurs.
Existe-t-il un moyen de prouver que Petit A connaît la position du panda sans révéler cette position aux autres ?
Petit A trouve alors une solution :
Il prend une très grande feuille blanche, la pose aléatoirement sur l'image contenant le panda, puis découpe un petit trou dans la feuille afin que seul le panda soit visible.
Ainsi, la position exacte du panda, qui constitue l'information sensible, reste protégée. Pourtant, Petit A parvient à prouver aux autres qu’il a bien trouvé le panda, sans leur révéler sa localisation. C'est précisément le principe de la preuve à connaissance nulle.
zk-SNARKs signifie Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge (preuve non interactive succincte à connaissance nulle), une innovation avancée basée sur la preuve à connaissance nulle. Les zk-SNARKs fournissent des « preuves incréables » capables de certifier qu’un calcul a été correctement exécuté, sans avoir à présenter tout le processus de calcul. Comparées aux preuves classiques à connaissance nulle, les zk-SNARKs ne divulguent aucune information, n’exigent aucune interaction, permettent de vérifier facilement même des logiques complexes, et compressent la preuve en une taille très réduite.
Par conséquent, de nombreuses blockchains publiques intégrant les zk-SNARKs choisissent de créer une preuve SNARK pour chaque bloc. Chaque preuve SNARK mesure environ 1 Ko et permet de vérifier l'exactitude de l'historique des transactions sans afficher toutes les transactions, réduisant ainsi considérablement la taille des blocs.
Bien que les blocs intégrant les zk-SNARKs soient déjà très compacts, avec l’accumulation des blocs, le nombre de SNARKs augmente et les données continuent de croître linéairement. La blockchain pourrait être encore plus légère.
C’est pourquoi le protocole léger Mina Protocol propose de manière innovante le concept de preuve zéro connaissance récursive :
Il consiste à prendre un instantané de l’état complet de la blockchain et à générer une preuve SNARK. Lorsqu’un nouveau bloc est créé dans le réseau, il repose sur l’instantané précédent de la blockchain pour effectuer un nouvel instantané et produire une nouvelle preuve SNARK, qui est ensuite imbriquée dans le bloc suivant. Ce processus itère et s’imbriche continuellement, maintenant la taille des blocs constante.
Prenons un exemple fréquemment cité :
Si vous devez prouver que vous êtes allé sur une place chaque jour pendant un an (la place dispose d’une horloge indiquant la date), la méthode la plus simple consiste à prendre une photo selfie chaque jour. Vous obtenez ainsi 365 photos comme preuve finale.
Une autre méthode consiste, à partir du deuxième jour, à tenir la photo du jour précédent lors de votre selfie quotidien. À la fin de l’année, une seule photo suffit. C’est précisément la preuve récursive adoptée par Mina.
Grâce à cela, les nœuds Mina n’ont pas besoin de synchroniser l’intégralité de l’historique. Bien qu’ils ne soient pas des nœuds complets, ils bénéficient d’une sécurité équivalente à celle des nœuds complets, car les preuves SNARK garantissent l’exactitude des transactions.
Grâce à la preuve zéro connaissance récursive, la blockchain Mina devient extrêmement « légère ». Un nœud complet sur Mina peut mesurer seulement 10 Ko, ce qui permet à Mina de se distinguer nettement des autres blockchains publiques en termes d’efficacité et de sécurité :
Car elle est « légère », le réseau fonctionne plus efficacement, évitant ainsi le problème de congestion qui affecte depuis longtemps Ethereum ;
Car elle est « légère », la synchronisation des données historiques ne nécessite pas de matériel sophistiqué, abaissant considérablement la barrière d’entrée pour devenir un nœud Mina. Même des appareils mobiles aux capacités de calcul limitées, comme les smartphones ou tablettes, peuvent synchroniser et vérifier le réseau Mina ;
Car elle est « légère », le nombre total de nœuds augmente, ce qui accroît non seulement la vitesse de validation, mais aussi la sécurité globale du réseau : si quelqu’un soumet une preuve SNARK erronée, n’importe quel appareil, comme un téléphone, peut immédiatement la détecter.
Snapp : applications décentralisées pilotées par SNARK
Chaque blockchain publique aspire à développer son propre écosystème, Mina ne fait pas exception.
Mina souhaite construire un écosystème centré sur les preuves à connaissance nulle, composé d’applications appelées Snapp, des applications décentralisées pilotées par SNARK.
Dans les applications blockchain traditionnelles, toutes les opérations, transactions et données sont rendues publiques sur la chaîne. Or, ce dont on a vraiment besoin, c’est de vérifier l’exactitude des données, pas nécessairement les données elles-mêmes. Beaucoup de calculs sont donc superflus.
La particularité majeure des Snapps réside dans leur capacité à utiliser des données hors ligne tout en protégeant la vie privée. Sur un Snapp, l’utilisateur n’a pas besoin de mettre ses données sensibles sur la chaîne, mais simplement d’y envoyer une preuve. Mina n’a pas non plus besoin d’exécuter le calcul complet, mais uniquement de vérifier que les données respectent certains critères.
Ainsi, les Snapps construits sur Mina grâce aux preuves à connaissance nulle offrent les avantages suivants :
1) Fonctionnalité de protection de la vie privée ;
2) Capacité à valider de grandes quantités de données de manière sécurisée ;
3) Faible coût et forte extensibilité grâce à la simplicité.
Prendre la DeFi comme exemple :
Actuellement, la plupart des plateformes de prêt DeFi exigent un excès de garantie, ce qui réduit l’efficacité d’utilisation des fonds. Grâce à Mina, il serait possible de construire un système d’évaluation de crédit sûr et privé, ouvrant ainsi de nouveaux marchés pour les prêts à faible garantie.
Avant un prêt, l'utilisateur se connecte à un service en ligne de consultation de son score de crédit, consulte son propre score, puis génère localement une preuve de ce score, qu’il envoie ensuite sur la chaîne.
Les données personnelles telles que la situation patrimoniale ou le numéro de compte de sécurité sociale ne sont pas envoyées sur la chaîne, évitant ainsi des calculs inutiles tout en protégeant la confidentialité. Grâce à cette preuve, le projet de prêt peut décider s’il accorde ou non un prêt, et déterminer le montant accordé.
Grâce à ces caractéristiques, les Snapps Mina ont de nombreuses applications potentielles.
Devenir un pont fiable : construire un écosystème autour des preuves à connaissance nulle
La blockchain est essentiellement un grand livre décentralisé. L’interaction entre différentes chaînes ou entre une chaîne et des applications Internet n’est pas fluide, créant facilement des silos d’information, ce qui limite directement son champ d’application. C’est pourquoi le développement de « ponts » est crucial.
Dans le monde de la blockchain, Mina peut jouer parfaitement le rôle de « pont inter-chaînes ».
Imaginez que vous êtes un développeur Ethereum et que vous souhaitez vous connecter à une autre chaîne. Vous rencontrerez plusieurs difficultés : vous devez connaître l’état réel du consensus sur cette autre chaîne, ce qui implique de télécharger de grandes quantités de données et d’effectuer de nombreux calculs, un coût élevé en termes d’efficacité et de ressources. Mais Mina est extrêmement petite, et presque n’importe quelle chaîne peut valider toutes les données de Mina directement dans ses propres contrats intelligents.
Pour l’utilisateur, cette connexion est à la fois sécurisée et transparente : si vous êtes un utilisateur Ethereum souhaitant accéder à un Snapp populaire, grâce au pont fiable de Mina qui génère une preuve, vous pouvez utiliser le Snapp sans transférer aucune donnée.
Cela permet à Mina de s’intégrer facilement à l’écosystème de n’importe quelle chaîne, attirant ainsi vers Mina des cas d’utilisation multichaînes et du trafic d’utilisateurs.
En tant que projet de blockchain publique utilisant des preuves zéro connaissance récursives pour concevoir une blockchain légère, Mina est également particulièrement adapté comme solution de mise à l’échelle pour d’autres blockchains publiques, favorisant ainsi l’interconnexion des écosystèmes. En effet, Mina collabore déjà avec Ethereum, leader de l’écosystème blockchain. Leurs fondations respectives financent conjointement une équipe tierce afin de proposer une solution efficace pour vérifier les SNARK Pickles dans l’EVM, combinant ainsi les atouts des deux chaînes et assurant l’interopérabilité entre Mina et ETH.
D’autre part, Mina est particulièrement apte à servir de passerelle entre la blockchain et le monde réel, une passerelle à la fois ouverte et discrète.
Elle est ouverte en ce sens que toute donnée provenant d’un site web supportant HTTPS peut être intégrée sans heurt dans Mina, et cette donnée est vérifiable.
Elle est discrète car les données utilisateur ne sont pas exposées : seules des preuves générées à partir de ces données sont vérifiées et partagées.
Par exemple, une entreprise organise un vote pour désigner son employé de l’année, réservé uniquement aux employés ayant plus d’un an d’ancienneté.
Dans le système de vote, un employé peut prouver son droit de vote en montrant son e-mail d’embauche, puis générer une preuve après avoir voté. Cette preuve est envoyée sur la chaîne, mettant à jour l’état de l’application de vote sur Mina.
Durant tout le processus, le votant ne révèle ni son identité ni son choix. Une fois le scrutin terminé, chacun peut vérifier le résultat.
Outre le vote anonyme, la passerelle Mina convient également à :
1) Vérification d’identité pour connexion ;
2) Vérification du solde de compte ;
3) Vérification d’évaluation de réputation ;
4) Vérification des notes universitaires ;
5) Vérification des réalisations professionnelles ;
6) Vérification des informations de santé…
Dans chaque scénario nécessitant une vérification de données, les « contrats intelligents composites sans configuration de confiance » construits par Mina peuvent fournir des preuves sûres, efficaces et totalement indépendantes de tiers, illustrant ainsi le potentiel immense de Mina en matière d’extensibilité.
SDK technique : en cours de développement
Bien entendu, la réalisation effective des multiples ambitions autour des Snapps dépend non seulement de l’avance technologique de Mina, mais aussi fortement de la facilité d’accès pour les développeurs.
Comprendre et appliquer les preuves à connaissance nulle nécessite des bases solides en mathématiques et en développement. Pour abaisser le seuil d’entrée, dès 2017, les deux cofondateurs de Mina, Evan et Izaak, ont développé un langage de programmation informatique appelé Snarky, destiné à construire des preuves à connaissance nulle. Snarky fonctionne comme un langage spécifique (DSL) intégré à JavaScript, permettant aux développeurs de ne pas apprendre un nouveau langage, ce qui réduit considérablement la difficulté d’adoption.
Par ailleurs, afin de rendre les preuves zéro connaissance récursives accessibles à un public plus large, le kit de développement logiciel (SDK) de Mina est actuellement en cours de conception intensive. Le SDK permettra d’intégrer des générateurs de preuves SNARK, des générateurs de hachage et l’interface Mina directement dans les applications. Une fois publié, les développeurs pourront intégrer les fonctionnalités principales de Mina en appelant simplement quelques API.
Selon l’équipe officielle, le SDK de Mina devrait être lancé au quatrième trimestre 2021. Parallèlement au déploiement des Snapps sur Mina, diverses politiques de soutien et mesures incitatives seront introduites pour accompagner le déploiement des applications et l’utilisation du SDK. À ce moment-là, l’écosystème Mina pourrait connaître une phase d’expansion marquée, suscitant l’attente des développeurs et de toute la communauté.
Bienvenue dans la communauté officielle TechFlow
Groupe Telegram :https://t.me/TechFlowDaily
Compte Twitter officiel :https://x.com/TechFlowPost
Compte Twitter anglais :https://x.com/BlockFlow_News
![Axe Compute [NASDAQ : AGPU] finalise sa restructuration d'entreprise (anciennement POAI), la puissance GPU décentralisée d'entreprise Aethir fait officiellement son entrée sur le marché principal](https://upload.techflowpost.com//upload/images/20251212/2025121221124297058230.png)
