OpenMina: 提交和生成新的 SNARK

SNARK 证明是 Mina 区块链的核心，用于验证交易、区块和其他 SNARK 的有效性。我们希望优化 SNARK 的生产过程，以确保 Mina 区块链能够持续运行和扩展。

这是 SNARK 工作流程的概述。点击图片查看高分辨率版本：

接收区块以更新可用任务

由于区块同时包含交易和 SNARK，每个新区块不仅会更新暂存账本，还会更新扫描状态（包含 SNARK 证明）。

<img width="519" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/db3fc349-d267-49ba-862a-c2a2bb0996c5">

通过 GossipSub（P2P），节点接收包含交易和 SNARK 证明的新区块。

工作池（作为修改后的 SNARK 池的一部分，包含暂存账本和扫描状态）会被更新。暂存账本包含新区块，扫描状态则用新任务更新。

接收来自 Rust 节点的承诺

我们希望避免在 SNARK 生成过程中浪费时间和资源，特别是要防止 SNARK 生成者在同一个待处理的 SNARK 任务上重复工作。为此，我们引入了"承诺"的概念，即 SNARK 工作者承诺为待处理的 SNARK 任务生成证明。

这是 SNARK 工作者发出的消息，通知网络中的其他节点他们正在承诺为待处理的 SNARK 任务生成证明，这样其他 SNARK 工作者就不会执行相同的任务，而是可以承诺其他 SNARK 任务。

承诺通过专门为此创建的额外 P2P 层进行。

承诺通过 WebRTC 发送，这使得节点之间可以通过 P2P 网络直接通信。

有效的承诺会被添加到"承诺池"中。

要添加承诺，必须满足以下条件：

1. 承诺的 SNARK 任务在扫描状态中仍标记为未完成
2. 该任务没有其他先前的承诺。或者，如果有其他承诺，则只添加费用最低的承诺。

<img width="199" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/4a422932-30a4-4add-b3f5-4b70f159fd5e">

工作池（作为修改后的 SNARK 池的一部分）会用特定待处理 SNARK 任务的承诺（包括其费用）进行更新。

![图片](https://github.com/JanSlobodnik/pre-publishing/assets/60480123/5951772d-f0c0-4ad8-bb0b-089c5f42659e">

承诺一旦添加到承诺池中，节点就会通过直接的 WebRTC P2P 通信将其广播给网络中的其他节点。

<img width="330" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/c3620050-4082-4f2f-860c-94f292c01a2c">

接收来自 OCaml 节点的 SNARK

Rust 节点从 OCaml 节点（OCaml SNARK 工作者）接收 SNARK 证明。

SNARK 会被验证。

<img width="393" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/7e069f8d-3abe-40ca-a58d-0cd6c9e7ba2a">

如果它是特定待处理 SNARK 任务的最低费用 SNARK，则会被添加到 SNARK 池中，区块生产者可以从这里获取 SNARK 并将其添加到区块中。

<img width="274" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/8e54f113-a75a-4f25-a520-3850a312ef65">

之后，更新后的 SNARK 池（包含已完成但尚未包含在区块中的 SNARK）会通过 mina/snark-work/1.0.0（SNARK 池差异）主题在 PubSub P2P 网络上广播，并通过 WebRTC 直接发送给其他节点。

<img width="318" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/46ec6804-b767-4054-aaeb-0287ab9cda09">

接收来自 Rust 节点的 SNARK

Rust 节点通过 P2P 发送 SNARK。

<img width="342" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/067de8a5-246e-4b59-a85b-7f2393cc19c3">

SNARK 会被验证。

<img width="488" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/91c85d8d-4a63-4ace-a21f-fad08e57da34">

如果是最低费用，它将被添加到 SNARK 池中。

提交和生成 SNARK

一旦承诺了待处理的 SNARK 任务，SNARK 工作者就会生成 SNARK。

<img width="249" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/181fce0b-4c4b-485a-90b4-26323b4e9e9e">

如果承诺的 SNARK 任务在扫描状态中标记为未完成，且没有该任务的先前承诺（或者如果有其他承诺，则它是该 SNARK 工作的最低费用承诺），它就会被添加到 SNARK 池中。

从 SNARK 池中，它可以被提交给以下之一：

<img width="421" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/889cb453-405f-4256-bc34-55964f0d5efd">

1. 尚未完成或包含在区块中的可用任务
2. 已经执行但新承诺具有更低费用的任务

如果承诺是可用的最低费用，那么 SNARK 工作者就会开始在 OCaml 中生成 SNARK 证明。完成后，生成的 SNARK 会被发送回 SNARK 工作者（Rust）。

<img width="281" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/fc9e5003-ff05-47d9-b35e-945516cf0090">

SNARK 工作者开始处理已承诺的任务。生成的 SNARK 证明会由 OCaml 中的证明者检查，然后发送回 SNARK 工作者。

SNARK 证明随后被发送到 SNARK 池。

<img width="336" alt="图片" src="https://github.com/openmina/openmina/assets/60480123/7c937f0b-9e4c-491e-a785-86ecf68754ff">

从这里，它会通过 WebRTC P2P 直接广播给 Rust 节点，并通过 PubSub P2P 网络的 mina/snark-work/1.0.0（SNARK 池差异）主题间接广播给 OCaml 节点。