“瘦身版以太坊”Mina公链，能否带领区块链走向轻量化时代

近年来，以太坊作为公链领头羊，生态项目蓬勃发展，与此同时，即使经历了一系列的技术优化和迭代升级，以太坊仍然面临着一个最为长久且尚未解决的难题：由于状态数据规模不断增长而带来的问题。

状态数据不断增长所带来的直接影响是区块大小将不断增大，导致全节点需要储存的数据越来越多。根据Etherscan.io的最新数据显示，当前以太坊全节点的存储数据大小已达到了796GB，而在一年前，该数据为360GB。

Mina Protocol是由旧金山区块链创业公司O(1) Labs开发一种轻量级区块链协议，旨在成为数据恒定大小的新型Layer 1区块链。O(1) Labs 提出了一种新型的区块链存储和验证机制，该机制限制并保持了Mina网络数据的大小——仅有22k，同时它可做到快速验证区块链状态，这意味着用户通过手机就能够运行一个Mina全节点。

从2017年项目成立至今，Mina Protocol先后获得了Coinbase Ventures、MetaStable、Polychain Capital、Three Arrows Capital、HashKey Capital、Fenbushi Capital等顶级机构的投资。

5月31日下午2点，Mina亚洲技术大使姚翔做客链节点进行AMA，回答社区提问。以下内容是对本次AMA的精彩内容整理（全部内容）：

问题1：Mina公链的定位是什么？对标的是以太坊这种底层基础公链吗？

姚翔：Mina给自己的定位是，一条轻量级公链，可以帮助互联网世界和密码学世界链接。Mina目前刚刚主网上线，其上的应用Snapp（零知识证明驱动的应用）还需要时间去打磨。等开发者工具成熟后，结合示范应用，开发者们就可以尝试在其上建立包括DeFi在内的各种应用。

“瘦身版以太坊”只是一个帮助大家理解Mina特性的说法，实际上Mina无意和其它公链对标，一是Mina确实在做不一样的事情，二是目前Mina刚刚上线，不适合和已经成熟运行多年的系统相比。

问题2：Mina核心技术有哪些？Mina轻量级区块链协议技术可以引入并兼容改造现有公链吗？

姚翔：Mina的核心技术主要是递归零知识证明和其驱动的应用。Mina轻量级区块链协议技术使用了最新的密码学进展，这是开放的技术栈，任何公链都可以使用，但目前只有Mina在协议层极致使用了它。我相信其它公链也会逐渐采用这一技术，但在已有的协议栈上进行迭代，要比从一开始就这么做要困难得多。

问题3：Mina公链的Ouroboros Samasika共识机制的特点和优势是什么？和常见的POS共识机制有何不同？

姚翔：Mina 使用了 Ouroboros Samasika 共识算法。该算法是对 Ouroboros 系列算法的改进，而后者是最早实现可证明安全的 PoS 系统之一，被密码学界认可。要想了解算法的全貌，推荐阅读 Mina 的技术白皮书。

在这里我简短介绍一下 Ouroboros Samasika 共识算法的核心特征：与许多 PoS 算法不同，它不是一个类 BFT 的算法，这带来很多好处。

首先就是对参与共识的节点数量没有限制。类 BFT 算法，以 Tendermint 为例，由于网络通信的复杂度，必须限制参与者的数量，一般不能超过几百个。而 Ouroboros Samasika 则对参与共识的节点的数量没有限制。

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。而出块的公平性是通过 VRF 算法以及「epoch」机制来实现的，在每个 epoch 内根据 “质押数量” 完成对共识节点的公平抽样。

第三，自举性，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 则主要使用 “最长链规则” 来应对短的分叉；面对针对历史的攻击，当节点面临长的分叉时，可以采用特殊规则，即比较简洁的摘要（可以理解为区块链的状态的摘要），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。

第四，与 Mina 区块链的简洁性相辅相成。简洁的区块链夯实了去中心化的基础，而共识算法的上述特性则没有引入新的高集中化程度的组件或假设，最大程度的保障了区块链的无需信任的程度。

问题4：能说说Mina节点的架构吗？

姚翔：Mina中的所有节点都是全节点。可以这么理解，区块生产节点负责执行共识，并选择打包网络中的交易，零知识证明提供商我们一般称为『Snark工作者』，它负责为区块链的状态变化提供零知识证明，并向区块生产节点销售这些证明，或者说是区块链生产节点向Snark工作者购买这些证明。而存档节点提供的是过去历史数据。

要想获取和验证当前区块链的状态，不需要存档节点。只有当你需要查询历史交易，或是过去某个特定时间点时区块链的状态时，才需要存档节点，因此它保存的不是所谓的『核心数据』，去中心化程度取决于全节点的数量，而非存档节点的数量。目前存档节点的运营状态我没法给出准确的介绍，但Mina 基金会和所有浏览器的服务商都会运行存档节点。

问题5：Mina公链中，将应用称之为Snapp，相比较其他公链上的Dapp，会有什么不同？优势体现在哪？

姚翔：在 Mina 上开发的应用称为 snapps，即零知识证明驱动的应用。链下计算，链上验证的范式转移使得 snapps 天然具备几个优点：

1. 在无需披露数据的情况下验证数据的完整性；

2. 简洁地验证计算成本昂贵的运算的正确性；

3. 良好的伸缩性。

以太坊上的 dapp 要求每个节点（上万个）都对业务逻辑进行执行，这是极其低效的，而 Mina 上的应用只需由某个节点执行一次业务逻辑，其余节点只需要验证正确性即可，这是很大的效率上的提升。

实际上，我们欣喜地看到，以太坊上的 zkRollup 也是采用了同样的思路，即运用零知识证明来构建链下计算、链上验证的更具伸缩性的系统。不过，目前 zkRollup 仍然受以太坊主网性能的制约。

可伸缩性不仅仅是吞吐量的提升，而是可以显著改善设计理念，不需要再受当前智能合约框架的束缚。我们可以充分利用当前互联网的基础设施，例如使用 https 的证书机制、电子邮件的可验证性，让更多的数据安全可靠地与区块链建立连接。这样，区块链上的应用会变得更加丰富，而不仅仅局限于 DeFi 等较窄的领域。

Snapps 为 Internet 隐私和数据安全性带来了新的可能性。使用 Snapps，Mina 提供了一个无缝网关，用于将密码学世界与现实世界安全、隐私地连接。

问题6：Mina公链主网原生币代币的经济模型是怎样设计的？

姚翔：MINA 是网络的原生代币。它用于支付区块生产者和 SNARK 生产者（即计算零知识证明的角色）费用，并可用于在权益证明共识算法中进行质押，赚取 MINA 代币的奖励。 MINA 是一种没有供应上限的通胀货币。做出这个决定是为了激励协议早期的高质押率，这将提高协议的去中心化程度和安全性。由于质押是对协议上的所有持币者开放的（没有被罚没的风险），任何代币持有者都能够质押或者委托给其它节点，以防止被通胀稀释。