Mina Protocol 기반의 비공개 투표 어플리케이션 개발 가이드

2025-01-13 14:15:28

minaProtocoltypeScriptzkAppo1js

Mina Protocol과 O1js를 활용한 비공개 투표 zkApp 구축

서론: 비공개 투표의 필요성과 zkApp의 역할

비공개 투표는 오늘날 프라이버시 보호가 중요한 사회에서 특히 필요한 기능입니다. Mina Protocol에서 zkApp(제로 지식 응용 프로그램)은 이러한 투표를 안전하게 구현할 수 있는 강력한 도구를 제공합니다. zkApp은 제로 지식 증명(ZKP)을 활용하여 사용자의 프라이버시를 보호하면서도 데이터의 무결성과 보안을 보장합니다.

O1js 소개: 비공개 투표 앱 개발의 기반

O1js는 Mina Protocol에서 zkApp 개발을 단순화하도록 설계된 TypeScript 라이브러리입니다. 이를 통해 깊이 있는 암호 지식 없이도 프라이버시를 보호하는 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.

개발 과정 안내

비공개 투표 zkApp 개발은 설정, 개발, 테스트, 배포의 네 단계로 나뉘어 진행됩니다.

설정: CLI를 통한 빠른 시작

zk-app-cli를 사용하여 초기 설정을 진행합니다. 이 CLI는 필요한 의존성을 자동으로 설치 및 구성하며, Mina의 o1js 라이브러리를 포함하여 zkApp 개발을 위한 일관된 환경을 제공합니다.

개발: 스마트 컨트랙트 구현

import { Field, SmartContract, state, State, method } from 'o1js';
import { Provable } from 'o1js';

export class PrivateVoting extends SmartContract {
  @state(Field) totalVotesA = State<Field>();
  @state(Field) totalVotesB = State<Field>();

  init() {
    super.init();
    this.totalVotesA.set(Field(0));
    this.totalVotesB.set(Field(0));
  }

  @method async vote(option: Field, proof: Field): Promise<void> {
    proof.assertEquals(Field(1)); // 유효한 유권자만 허용
    if (option.equals(Field(0))) {
      const currentVotes = this.totalVotesA.get();
      this.totalVotesA.set(currentVotes.add(1));
    } else if (option.equals(Field(1))) {
      const currentVotes = this.totalVotesB.get();
      this.totalVotesB.set(currentVotes.add(1));
    } else {
      throw new Error('유효하지 않은 투표 옵션');
    }
  }

  @method async getResults(): Promise<void> {
    const votesA = this.totalVotesA.get();
    const votesB = this.totalVotesB.get();
    Provable.log(votesA);
    Provable.log(votesB);
  }
}

이 코드에서는 Field를 사용하여 투표 옵션과 유효한 유권자의 증명을 관리합니다. 유권자가 자신의 선택과 증명(Field(1))을 제시하면, 계약은 해당 증명을 검증하고 적절한 투표수를 업데이트합니다.

테스트 및 배포: 로컬 블록체인을 활용한 검증

import { PrivateKey, PublicKey, Mina, Field } from 'o1js';
import { PrivateVoting } from './Add';

const Local = await Mina.LocalBlockchain();
Mina.setActiveInstance(Local);

const deployerAccount = PrivateKey.random();
const deployerKey = deployerAccount;

const zkAppPrivateKey = PrivateKey.random();
const zkAppAddress = zkAppPrivateKey.toPublicKey();

const votingApp = new PrivateVoting(zkAppAddress);

async function deploy() {
  console.log('Deploying Private Voting zkApp...');
  const tx = await Mina.transaction(async () => {
    votingApp.deploy();
  });
  await tx.sign([deployerKey]).send();
  console.log('Deployment Complete!');
}

deploy();

위 코드는 Mina의 로컬 블록체인에 비공개 투표 zkApp을 배포하는 과정을 보여줍니다. 랜덤한 개인키를 생성하여 배포를 실행하고, 배포자의 개인키로 트랜잭션을 서명합니다.

투표 기능 테스트: 코드로 구현한 투표 시스템 시연

async function castVote(option: Field, proof: Field) {
  console.log(`Casting vote for option ${option.toString()}...`);
  const tx = await Mina.transaction(async () => {
    votingApp.vote(option, proof);
  });
  await tx.send();
  console.log('Vote cast successfully!');
}

async function getResults() {
  const results = votingApp.getResults();
}

해당 코드를 활용하여 투표 옵션과 증명을 제시하여 투표를 실행하고, 결과를 가져오는 기능을 테스트할 수 있습니다.

결론

이번 가이드는 Mina Protocol을 활용하여 비공개 투표 zkApp을 구현하는 과정을 상세히 다루었습니다. 이러한 기술적 구현은 앞으로 프라이버시를 보호해야 하는 다양한 애플리케이션에서도 유용하게 활용될 수 있습니다.

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