Mở khóa tương tác dữ liệu thông qua bằng chứng kiến thức không đệ quy: Hệ sinh thái Mina có nhiều ứng dụng phong phú
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Mở khóa tương tác dữ liệu thông qua bằng chứng kiến thức không đệ quy: Hệ sinh thái Mina có nhiều ứng dụng phong phú
Làm thế nào để phá vỡ điểm nghẽn hiệu năng, đạt được tương tác dữ liệu giữa chuỗi và ngoài chuỗi an toàn, riêng tư và hiệu quả hơn, là vấn đề cấp bách cần giải quyết để blockchain phát triển vượt ra khỏi giới hạn hiện tại, đồng thời cũng là cơ hội phát triển của các chuỗi công khai sử dụng zk-SNARKs đại diện bởi Mina Protocol.
Chuyên sâu báo cáo Web3Ngày 2 tháng 9 năm 2021, Vitalik, người sáng lập Ethereum, đã trả lời một câu hỏi từ người dùng trên Twitter:
Tôi dự đoán ZK-SNARK sẽ thâm nhập vào thế giới mainstream trong vòng 10 đến 20 năm tới, trở thành một cuộc cách mạng lớn.
Công nghệ zk-SNARK cho phép nén lượng lớn thông tin thành những "bằng chứng ngắn gọn", do đó đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao TPS của mạng lưới và giảm chi phí gas tính toán. Trong hơn một thập kỷ phát triển blockchain, chúng ta đã cùng chứng kiến sự trỗi dậy của DeFi, cơn sốt NFT và làn sóng Metaverse. Những thử nghiệm này không chỉ làm phong phú thêm trải nghiệm blockchain mà còn mở rộng biên giới hệ sinh thái blockchain.
Trong tương lai, khi các trường hợp ứng dụng tiếp tục được mở rộng, xu hướng tích hợp sâu hơn giữa blockchain và thế giới thực là điều tất yếu. Làm thế nào để vượt qua giới hạn hiệu suất, đạt được khả năng tương tác dữ liệu an toàn, riêng tư và hiệu quả hơn giữa on-chain và off-chain là vấn đề cấp bách cần giải quyết để blockchain đột phá ra ngoài cộng đồng hiện tại, đồng thời cũng là cơ hội phát triển của các blockchain công khai đại diện như Mina Protocol sử dụng zk-SNARK.
Bằng chứng zero-knowledge đệ quy: Xây dựng blockchain gọn nhẹ và an toàn hơn
Vấn nạn phân biệt giá theo dữ liệu lớn; buôn bán dữ liệu người dùng; gian lận người dùng do thiếu minh bạch dữ liệu... Những bất cập của mô hình tập trung ngày càng rõ rệt. Con người mong muốn tận dụng kiến trúc "phi tin cậy" phi tập trung và bất biến của blockchain để loại bỏ trung gian tin cậy, thực hiện mọi giao dịch và hợp tác: tất cả thông tin được đưa lên chuỗi, mọi người đều là nhân chứng.
Tuy nhiên, điều đáng thất vọng là việc đưa thông tin lên chuỗi mâu thuẫn với bảo vệ quyền riêng tư. Đồng thời, tính phi tập trung dẫn đến tính toán lặp lại rườm rà. Khi quy mô giao dịch tăng lên, lượng dữ liệu mà mỗi người tham gia blockchain cần lưu trữ cũng tăng theo, khiến blockchain ngày càng nặng nề. Người mới tham gia không chỉ mất nhiều thời gian để đồng bộ dữ liệu mà còn phải trang bị phần cứng đắt tiền và tiêu thụ lượng điện lớn. Điều này vô hình chung làm tăng ngưỡng tham gia làm nút mạng, dẫn đến thực trạng hiện nay là nhiều blockchain vẫn phụ thuộc vào bên thứ ba để xác minh giao dịch, gây hại cho an ninh mạng blockchain.
zk-SNARKs là công nghệ khả thi để giải quyết vấn đề này.
Trước khi tìm hiểu về zk-SNARKs, chúng ta có thể bắt đầu với khái niệm bằng chứng zero-knowledge (zero-knowledge proof).
Chúng ta tạm gác lại các logic toán học phức tạp, xét theo nghĩa đen, bằng chứng zero-knowledge là: người chứng minh có thể khiến người xác minh tin rằng một khẳng định nào đó là đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin hữu ích nào cho người xác minh. Ta có thể minh họa bằng ví dụ tìm gấu trúc:
Một nhóm người đang tìm một con gấu trúc trong bức ảnh này. Tiểu A phát hiện vị trí con gấu trúc trước tiên, nhưng anh ấy không thể chỉ ra ngay lập tức vì điều đó sẽ làm hỏng trải nghiệm chơi game của những người khác.
Liệu có cách nào vừa chứng minh được Tiểu A biết vị trí con gấu trúc, mà lại không để bất kỳ ai khác biết câu trả lời?
Tiểu A nghĩ ra một cách:
Anh ấy lấy một tờ giấy trắng cực lớn, tùy ý phủ lên bức ảnh có con gấu trúc, rồi cắt một lỗ nhỏ trên tờ giấy trắng, chỉ để lộ con gấu trúc.
Như vậy, vị trí con gấu trúc – thông tin then chốt – được bảo vệ, nhưng Tiểu A vẫn chứng minh được rằng anh ấy đã tìm thấy gấu trúc mà không tiết lộ vị trí cho người khác. Đây chính là bằng chứng zero-knowledge.
zk-SNARKs là viết tắt của Zero Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge (luận cứ kiến thức ngắn gọn không tương tác với kiến thức zero-knowledge), hay còn gọi là bằng chứng zero-knowledge không tương tác, là bước tiến hóa từ khái niệm bằng chứng zero-knowledge. zk-SNARKs cung cấp "bằng chứng không thể làm giả", có thể chứng minh việc tính toán được thực hiện đúng mà không cần cung cấp toàn bộ quá trình tính toán. So với bằng chứng zero-knowledge thông thường, zk-SNARKs không chỉ không tiết lộ thông tin, mà còn không yêu cầu tương tác, cho phép dễ dàng xác minh ngay cả những logic phức tạp, đồng thời nén bằng chứng thành kích thước rất nhỏ.
Do đó, nhiều blockchain công khai áp dụng zk-SNARKs chọn cách tạo một bằng chứng SNARK cho mỗi khối. Mỗi bằng chứng SNARK khoảng 1 KB và có thể xác minh tính chính xác lịch sử giao dịch của khối mà không cần hiển thị tất cả các giao dịch, nhờ đó nén đáng kể kích thước khối.
Mặc dù các khối sử dụng zk-SNARKs đã rất nhỏ, nhưng khi các khối tích tụ, số lượng SNARK tăng lên và dữ liệu khối vẫn tăng theo tuyến tính — blockchain có thể trở nên gọn nhẹ hơn nữa.
Vì vậy, giao thức blockchain nhẹ Mina Protocol đã sáng tạo đề xuất khái niệm bằng chứng zero-knowledge đệ quy:
Lưu ảnh chụp trạng thái toàn bộ blockchain và tạo một bằng chứng SNARK. Khi khối tiếp theo trong mạng được tạo ra, nó sẽ thực hiện một lần chụp ảnh nữa dựa trên trạng thái trước đó của blockchain, tạo ra một bằng chứng SNARK mới, rồi lồng bằng chứng SNARK này vào khối tiếp theo, liên tục lặp lại và lồng ghép, đạt được kích thước khối cố định.
Một ví dụ thường được trích dẫn:
Nếu bạn muốn chứng minh mình đã đến một quảng trường mỗi ngày trong một năm (trên quảng trường có đồng hồ hiển thị ngày), cách đơn giản nhất là tự chụp ảnh điểm danh mỗi ngày — 365 bức ảnh chính là bằng chứng cuối cùng.
Một cách khác là bắt đầu từ ngày thứ hai, mỗi lần tự chụp ảnh điểm danh, bạn cầm theo ảnh của ngày hôm trước. Cuối năm, bạn chỉ cần một bức ảnh duy nhất — đây chính là phương pháp bằng chứng đệ quy mà Mina sử dụng.
Nhờ đó, các nút Mina không cần đồng bộ toàn bộ lịch sử. Mặc dù những nút này không phải nút đầy đủ, nhưng vì SNARK đã chứng minh tính chính xác của các giao dịch, nên chúng có mức độ an toàn ngang bằng với nút đầy đủ.
Thông qua bằng chứng zero-knowledge đệ quy, blockchain Mina trở nên cực kỳ "nhẹ". Nút đầy đủ trong Mina có thể chỉ khoảng 10KB, giúp Mina nổi bật so với các blockchain công khai khác về cả hiệu quả lẫn bảo mật:
Vì "nhẹ", nên hiệu suất vận hành mạng cao, giúp khắc phục triệt để tình trạng tắc nghẽn mạng mà Ethereum đang đối mặt từ lâu;
Vì "nhẹ", nên không cần phần cứng mạnh để đồng bộ dữ liệu lịch sử, ngưỡng trở thành nút mạng Mina rất thấp, thậm chí thiết bị di động có năng lực tính toán yếu như điện thoại, máy tính bảng cũng có thể đồng bộ và xác minh mạng Mina;
Vì "nhẹ", nên số lượng nút toàn mạng tăng lên, không chỉ cải thiện tốc độ xác minh mà còn nâng cao tính bảo mật tổng thể của mạng: nếu ai đó gửi bằng chứng SNARK sai, bất kỳ thiết bị nào như điện thoại cũng có thể ngay lập tức xác minh và phát hiện.
Snapp: Ứng dụng phi tập trung được điều khiển bởi SNARK
Mỗi blockchain công khai đều mong muốn phát triển hệ sinh thái riêng, Mina cũng không ngoại lệ.
Mina muốn xây dựng một hệ sinh thái xoay quanh bằng chứng zero-knowledge, hệ sinh thái này gồm các Snapp, trong đó Snapp là các ứng dụng phi tập trung được điều khiển bởi SNARK.
Trong các ứng dụng blockchain khác, mọi giao dịch và dữ liệu đều phải được công khai đưa lên chuỗi. Trên thực tế, điều chúng ta cần là xác minh tính chính xác của dữ liệu chứ không nhất thiết phải đưa dữ liệu đó lên chuỗi, do đó nhiều phép tính thực ra không mang nhiều ý nghĩa.
Đặc điểm lớn nhất của Snapp là: có thể sử dụng dữ liệu offline trong khi vẫn bảo vệ quyền riêng tư của người dùng. Trong Snapp, người dùng không cần đưa dữ liệu riêng tư của mình lên chuỗi, mà chỉ cần gửi bằng chứng về dữ liệu đó. Mina cũng không cần thực sự chạy toàn bộ phép tính, mà chỉ cần xác minh dữ liệu có đáp ứng yêu cầu nhất định hay không.
Do đó, Snapp được xây dựng dựa trên bằng chứng zero-knowledge của Mina có những ưu điểm sau:
1) Chức năng bảo vệ quyền riêng tư;
2) Khả năng xác minh lượng lớn dữ liệu một cách an toàn;
3) Chi phí thấp và khả năng mở rộng cao nhờ sự gọn nhẹ.
Lấy DeFi làm ví dụ:
Hiện nay, hầu hết các ứng dụng cho vay trong DeFi đều yêu cầu thế chấp vượt mức, điều này làm giảm hiệu quả sử dụng vốn. Bằng cách xây dựng một hệ thống đánh giá uy tín an toàn và riêng tư trên nền tảng Mina, có thể mở ra thị trường mới cho các khoản vay thế chấp thấp.
Trước khi vay, người dùng đăng nhập vào trang web dịch vụ tra cứu điểm tín dụng, tra cứu điểm tín dụng của mình, đồng thời tạo bằng chứng điểm tín dụng trên thiết bị cục bộ, rồi gửi bằng chứng này lên chuỗi.
Thông tin như tình hình tài sản, tài khoản bảo hiểm xã hội của người dùng không được đưa lên chuỗi, vừa tránh được tính toán rườm rà, vừa bảo vệ thông tin riêng tư. Với bằng chứng này, dự án cho vay có thể dựa vào đó để quyết định có cấp khoản vay hay không, cũng như xác định hạn mức vay.
Dựa trên những đặc tính này, Snapp của Mina có thể ứng dụng rộng rãi.
Trở thành cây cầu đáng tin cậy: Xây dựng hệ sinh thái xung quanh bằng chứng zero-knowledge
Bản chất blockchain là một sổ cái phi tập trung. Trải nghiệm tương tác giữa các chuỗi, giữa chuỗi và các ứng dụng Internet không thuận tiện, dễ hình thành các "ốc đảo thông tin", trực tiếp hạn chế phạm vi ứng dụng của blockchain, do đó vai trò của "cầu nối" được chú trọng.
Trong thế giới blockchain, Mina có thể đảm nhận tốt vai trò "cầu nối liên chuỗi".
Giả sử bạn là nhà phát triển Ethereum, hiện muốn kết nối cầu nối sang một chuỗi khác, bạn sẽ gặp nhiều vấn đề: trước tiên bạn cần biết trạng thái đồng thuận thực tế trên chuỗi kia là gì, điều này đòi hỏi tải xuống lượng lớn dữ liệu và thực hiện nhiều phép tính, về chi phí và hiệu quả đều là thách thức. Nhưng Mina rất nhỏ gọn, gần như bất kỳ chuỗi nào cũng có thể xác minh toàn bộ dữ liệu Mina trong hợp đồng thông minh của riêng nó.
Đối với người dùng, việc kết nối này cũng an toàn và trong suốt: Nếu bạn là người dùng Ethereum và muốn truy cập một Snapp phổ biến, thông qua cầu nối đáng tin cậy của Mina tạo bằng chứng, bạn có thể sử dụng Snapp mà không cần di chuyển bất kỳ dữ liệu nào.
Điều này cho phép Mina dễ dàng tích hợp vào hệ sinh thái của bất kỳ chuỗi nào, mang lại các trường hợp ứng dụng đa chuỗi và lưu lượng người dùng cho hệ sinh thái Mina.
Là một dự án blockchain công khai sử dụng bằng chứng zero-knowledge đệ quy để xây dựng blockchain gọn nhẹ, Mina cũng rất phù hợp để trở thành giải pháp mở rộng cho các blockchain công khai khác, từ đó đạt được sự liên kết hệ sinh thái với các blockchain công khai khác. Trên thực tế, Mina đã hợp tác với Ethereum - ông lớn trong hệ sinh thái blockchain. Quỹ của cả hai bên sẽ tài trợ để tìm kiếm đội ngũ bên thứ ba đưa ra giải pháp cải tiến EVM có thể xác minh hiệu quả Pickles SNARK, tận dụng ưu điểm của cả hai chuỗi đồng thời đạt được khả năng tương tác giữa Mina và ETH.
Mặt khác, Mina còn có tiềm năng trở thành cổng kết nối blockchain với thế giới thực — một cổng vừa mở vừa ẩn.
Tính "mở" nằm ở chỗ: chỉ cần trang web hỗ trợ giao thức HTTPS, dữ liệu Internet có thể được đưa vào Mina một cách liền mạch và dữ liệu này có thể được xác minh.
Tính "ẩn" nằm ở chỗ: dữ liệu người dùng bản thân không bị phơi bày, chỉ xác minh và chia sẻ bằng chứng được tạo ra từ dữ liệu đó.
Ví dụ, một công ty muốn bầu chọn nhân viên xuất sắc nhất năm, chỉ những nhân viên làm việc trên 1 năm mới được quyền bỏ phiếu.
Trong hệ thống bỏ phiếu, nhân viên có thể chứng minh quyền bỏ phiếu bằng cách hiển thị email tuyển dụng, sau khi hoàn tất bỏ phiếu sẽ tạo bằng chứng và đưa bằng chứng này lên chuỗi, dùng bằng chứng này để cập nhật trạng thái ứng dụng bỏ phiếu trên chuỗi Mina.
Toàn bộ quá trình, cử tri không tiết lộ mình là ai hay đã bỏ phiếu cho ai. Sau khi kết thúc thời gian bỏ phiếu, bất kỳ ai cũng có thể xác minh kết quả.
Ngoài bỏ phiếu ẩn danh, cổng Mina còn phù hợp với các ứng dụng:
1) Xác minh đăng nhập danh tính;
2) Xác minh số dư tài khoản;
3) Xác minh đánh giá uy tín;
4) Xác minh điểm đại học;
5) Xác minh thành tích công việc;
6) Xác minh thông tin sức khỏe…
Ở mỗi trường hợp ứng dụng cần xác minh dữ liệu, các "hợp đồng thông minh có thể kết hợp mà không cần thiết lập đáng tin cậy" do Mina xây dựng đều có thể cung cấp bằng chứng an toàn, hiệu quả và hoàn toàn không phụ thuộc bên thứ ba, thể hiện tiềm năng to lớn của Mina về khả năng mở rộng.
SDK công nghệ: Đang trên đường phát triển
Tất nhiên, liệu những ý tưởng về Snapp có thể hiện thực hóa hay không, ngoài yếu tố tiên tiến về công nghệ của Mina, thì việc giảm thiểu ngưỡng phát triển cũng là yếu tố quan trọng.
Việc hiểu và ứng dụng bằng chứng zero-knowledge đòi hỏi nền tảng toán học vững chắc và kinh nghiệm phát triển. Để giảm ngưỡng phát triển, ngay từ năm 2017, hai nhà đồng sáng lập Evan và Izaak của Mina đã xây dựng một ngôn ngữ lập trình máy tính Snarky dành cho việc xây dựng bằng chứng zero-knowledge, và cho phép Snarky hoạt động bên trong Javascript như một DSL (ngôn ngữ chuyên biệt). Nhà phát triển không cần học một ngôn ngữ lập trình hoàn toàn mới, điều này giúp giảm đáng kể ngưỡng phát triển bằng chứng zero-knowledge.
Ngoài ra, để bằng chứng zero-knowledge đệ quy phục vụ được nhóm người dùng lớn hơn, bộ công cụ phát triển Mina SDK đang được phát triển tích cực. SDK có thể nhúng trình tạo bằng chứng SNARK, trình tạo hàm băm và giao diện Mina vào ứng dụng của họ. Sau khi ra mắt, nhà phát triển chỉ cần gọi vài API là có thể tích hợp các chức năng cốt lõi của Mina.
Theo tiết lộ từ đội ngũ chính thức, bộ công cụ phát triển Mina SDK dự kiến ra mắt vào quý IV năm 2021, đồng thời các chính sách hỗ trợ và biện pháp khuyến khích đa dạng xung quanh việc triển khai ứng dụng và sử dụng SDK công nghệ cũng sẽ được công bố. Lúc đó, liệu hệ sinh thái Mina có đón nhận sự bùng nổ từng giai đoạn hay không là điều đáng期待 đối với các nhà phát triển và toàn bộ cộng đồng.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
![Axe Compute [NASDAQ: AGPU] hoàn tất tái cấu trúc doanh nghiệp (trước đây là POAI), sức mạnh xử lý GPU phi tập trung cấp doanh nghiệp Aethir chính thức gia nhập thị trường chính thống](https://upload.techflowpost.com//upload/images/20251212/2025121221124297058230.png)
