nil Foundation的Mina-Ethereum State Proof Verification Applications

Posted 2022-03-11 mutourend

1. 引言

nil Foundation系列博客有：

• nil Foundation的基于Solana light client实现的zk-bridge方案
• nil Foundation的Solana-Ethereum Bridge Based on Light-Client State Proof Verification
• nil Foundation的in-EVM Full Mina State Verification

本文将介绍：基于in-EVM Mina state verification的bridge是如何工作的？

这是nil Foundation关于Mina-Ethereum bridge的第二篇博客，第一批博客见nil Foundation的in-EVM Full Mina State Verification。

nil Foundation不做bridge本身，只关注核心机制，为实现该bridge的关键元素——在以太坊链上对Mina state进行验证。在nil Foundation的工作中不会实现bridge功能，但是基于nil Foundation的工作，可在其上构建合适的应用，实现相应的bridge功能。

2. 哪种应用呢？

基于state proof verification 机制的Mina-Ethereum桥中，应包含什么呢？

首先，要确保whatever happens in Mina can be proved to be valid on Ethereum。具体实现方式为：

• 1）获取Mina state proof
• 2）将该Mina state proof提交到以太坊
• 3）以太坊验证该state proof是否有效
• 4）若有效，则接受并在以太坊上存储该proof，否则拒绝。

注意，对证明state proof为valid的参与者没有激励机制。由于没有激励机制，从而可实现完全地trustless。

3. 为何是完全地trustless？

Mina的state proof是self-validatable的。即使生成了non-valid proof并提交到以太坊端，它也将无法通过验证。
好消息是，内部使用该核心功能的经典应用，并不要求每个用户都提交一个state proof，但是至少要有一个state proof。因此，如果至少有一个用户提交了待验证的proof，其他人仅需证明其数据包含在了新提交的proof中，免费的（就支付验证费用而言）。

4. 最简单的应用案例——WMINA

最简单的应用案例为：Wrapped Mina on Ethereum，通常称为WMINA。
这要求实现in-EVM逻辑，可根据Mina端传送的数量来issue WMINA，并通过state proof verification机制来验证确实正确。
总体流程为：

• 1）获取Mina state proof
• 2）将该Mina state proof提交到以太坊
• 3）以太坊端验证该state proof是否有效？
• 4）若有效，则接受并在以太坊上存储该proof，否则拒绝。
• 5）在Mina端提交一定数量的MINA来传送给in-EVM应用。
• 6）若该提交证明确实是真实发生的，则in-EVM应用会issue相应数量的WMINA。

5. 其他应用案例？

其他应用案例，可有：

• 可向以太坊端证明在Mina端Snapps中发生的各种计算。
• 证明Uniswap与Mina之间的某笔交易，而不泄露具体的交易内容。
• Proving the location with Mina with some transfer happening on Ethereum afterward? Yes.
• Proving the identity with Mina and using it as a second factor to the Ethereum-based action authorization? Yes.

整个流程仍然类似，不同之处仅在于in-EVM应用中的实现。

6. 谁来向以太坊提交Mina state proof？

任何使用该bridge的用户或应用都可向以太坊提交Mina state proof。由于Mina state proof可self-verified，因此，不再需要任何可信的协议参与者来定期提交Mina state proof。而且，如果state proof verification足够便宜，则不会对Mina-Ethereum交易cost增加大额开销。

重要的细微差别是：对于某特定Mina state，仅需要提交一个valid proof，使得所有应用可使用该state proof verification core来工作。因此，最终，只有一个用户（最不幸运的那个）将需要向以太坊提交verification cost，一旦验证通过，其他人可免费复用该Mina state proof。

7. 目前可用demo

目前，nil Foundation实现了一个work-in-progress interactive state proof preprocessing demo。是对nil Foundation的in-EVM Full Mina State Verification 中关键4步的一次演练。
详细demo见：

• https://verify.mina.nil.foundation/【目前未上线。。。】

8. 一个浏览器？是否需要Mina节点和以太坊节点？

不需要任何的Mina节点和以太坊节点，仅需要：

• Mina的state proof（感谢Chainsafe的Rust语言实现Mina协议，使得可通过浏览器来获取Mina state proof称为可能）
• 和 以太坊的RPC client library（有大量运行在浏览器内的），使得可连接任何以太坊节点（即使是不信任的以太坊公开节点）

所以，最终你仅需要浏览器。这就意味着，这样的bridge不仅可适于手机端和桌面钱包应用，也适用于任何web-based钱包（如Metamask等）。

9. 时间表是否有调整？

计划仍然不变，将于2022年Q1实现production-ready version。详细的架构设计文档见：

• In-EVM Mina State Verification技术参考手册

参考资料

[1] Mina-Ethereum State Proof Verification Applications