Mimblewimble (MW) to protokół blockchain, w którym problem strukturyzacji i przechowywania transakcji został rozwiązany w innowacyjny sposób. Z technicznego punktu widzenia Mimblewimble wykorzystuje zmodyfikowaną wersję algorytmu konsensusu Proof of Work (PoW). Wprowadzone modyfikacje pozwalają na większy stopień prywatności i skalowalność sieci.
Mimblewimble został wprowadzony do społeczności blockchain i kryptowalut w 2016 roku przez osobę lub grupę osób ukrywających się pod pseudonimem Tom Elvis Jedusor. Chociaż zarys technologii i protokołu przedstawiony przez anonimowego twórcę (ów) w specjalnym dokumencie spotkał się z entuzjazmem społeczności, nadal pozostawił kilka otwartych pytań. Krótko po opublikowaniu dokumentu koncepcja protokołu Mimblewimble została ulepszona przez Andrew Poelstra z Blockstream, który już w październiku 2016 r. Opublikował efekty swoich działań w dokumencie o nazwie Mimblewimble.
Od tego czasu zainteresowanie protokołem MW ze strony badaczy i programistów blockchain stale rośnie. Z czasem społeczność blockchain podzieliła się (co jest dość naturalne) na dwa obozy: zwolenników implementacji Mimblewimble jako sidechain dla sieci Bitcoin oraz przeciwników takiego rozwiązania (ze względu na złożony charakter protokołu, który nie ma jeszcze w pełni zbadane).
Jak działa protokół Mimblewimble
Mimblewimble całkowicie zmienia już znany wszystkim w branży model kryptowalut i blockchain polegający na rozszerzaniu i porządkowaniu łańcucha bloków. Zmiany wprowadzone w protokole MW oznaczają, że łańcuch bloków tej sieci charakteryzuje się bardziej zwartą historią transakcji, którą można łatwiej i szybciej pobrać, a następnie zweryfikować i zsynchronizować z siecią.
Poszukiwanie unikalnych identyfikatorów adresów w sieci blockchain MW nie ma sensu. Jeden adres nie może być użyty drugi raz. Ten projekt sprawia, że wszystkie transakcje w sieci dla osób postronnych wyglądają jak całkowicie losowe zestawy danych. Ważne jest jednak to, że dane dotyczące konkretnych transakcji pozostają widoczne dla ich uczestników.
Każdy blok w łańcuchu Mimblewimble składa się z jednej dużej transakcji, a nie kombinacji wielu – jak na przykład w sieci Bitcoin. Oznacza to, że podczas gdy weryfikatory kontynuują weryfikację i weryfikację bloków, weryfikowane bloki danych nie zawierają żadnych szczegółów na temat transakcji przeprowadzanych na ich stronach. W sieci Mimblewimble nie można łączyć żadnych danych wejściowych z danymi wyjściowymi.
Aby lepiej zrozumieć tę konstrukcję, weźmy przykład. Ewelina otrzymała od matki i ojca 5 jednostek kryptowaluty 5 MW. Zatem ma 10 MW. W pewnym momencie Ewelina postanawia wysłać swoją 10 MW do Łukasza. Dane dotyczące tej transakcji będą czytelne i zrozumiałe tylko dla Eweliny (generującej dane wejściowe) i Łukasza (reprezentujących punkt danych wyjściowych). Ważne jest jednak to, że Łukasz będzie wiedział tylko, że Ewelina przysłała mu 10 MW. Łukasz nie będzie mógł sprawdzić, od kogo Ewelina otrzymała 10 MW, z której go wysyła.
Aby przesłać środki w ramach łańcucha blokowego Mimblewimble, nadawca i odbiorca muszą wymieniać ze sobą pakiet informacji. Dla sieci nie jest ważne, czy w momencie transakcji łączy się z nią Ewelina i Łukasz.
Przed propagacją bloku do sieci protokół MW zapewnia, że blok nie zawiera żadnych niepotrzebnych informacji – tj. Między innymi informacji o poprzednich danych wejściowych i wyjściowych. Elementem odpowiedzialnym za redukcję danych jest tak zwana funkcja przekrojowa. Wracając do przykładu: jeśli rodzice Eweliny wysłali jej 5 MW w bloku 1337, nawet jeśli Ewelina zdecyduje się wysłać swoje środki do Łukasza w następnym bloku (1338), wówczas tylko informacje o transakcji Eweliny do Łukasza zostaną uwzględnione w tym bloku. historia transakcji od rodziców Eweliny do Eweliny. Tak samo będzie w przypadku transferu środków Eweliny do Łukasza w bloku 1339, 2137 lub innym.
Z technicznego punktu widzenia najważniejszą zmianą wprowadzoną do protokołu Mimblewimble w porównaniu z innymi sieciami blockchain jest dodanie obsługi i faktyczne rozszerzenie założeń zapisanych w tak zwanej koncepcji Transakcji Poufnych (CT) zaproponowanej w 2013 r. Przez Adama Backa, który został przetestowany w 2016 roku autorstwa Grega Maxwella i Pietera Wuille. CT w skrócie to specjalne narzędzie, które pozwala ukryć szczegóły transakcji przeprowadzanych w sieciach blockchain przed osobami postronnymi – a zatem nie są stronami transakcji.
Mimblewimble kontra Bitcoin
W przypadku Bitcoin dane dotyczące każdej transakcji w sieci są powiązane ze sobą w odpowiedni sposób – i licząc od pierwszego bloku – tj. Bloku genezy. Oznacza to, że każdy (nawet osoba, która nie korzysta z sieci) może w dowolnym momencie pobrać i zweryfikować historię transakcji dowolnego adresu w sieci Bitcoin – i wykonać transakcję po transakcji, aż do samego początku.
Z drugiej strony w sieci Mimblewimble najbardziej potrzebne informacje do prawidłowego działania sieci informacyjnej są przechowywane w blokach. To naturalnie zwiększa prywatność transakcji przeprowadzanych przez użytkowników MW. W ten sposób walidatory sieci MW koncentrują się tylko na sprawdzeniu, czy w tej chwili występują niepożądane transakcje (np. Transakcje podwójnego wydatkowania) i czy liczba krążących jednostek MW kryptowaluty jest poprawna.
Coś, co dodatkowo odróżnia MW od Bitcoin, to brak tak zwanego systemu skryptowego, który w przypadku Bitcoin określa strukturę transakcji w łańcuchu. Brak skryptów w MW pozwala tej sieci osiągnąć jeszcze większy stopień prywatności transakcji wykonywanych przez użytkowników (transakcji nie można prześledzić) i z reguły skaluje ją lepiej niż sieć Bitcoin (ponieważ dane zapisane w sieci zajmują mniej miejsca).
Inną kluczową różnicą między Bitcoinem a Mimblewimble jest faktyczny rozmiar łańcuchów bloków obu tych sieci. W przypadku Mimblewimble ilość danych transakcyjnych w blokach jest absolutnym minimum niezbędnym do prawidłowego działania sieci. Dane dotyczące transakcji w łańcuchu Bitcoin są znacznie bardziej szczegółowe i pozwalają na analizę (krok po kroku), którą ścieżkę obrały fundusze.
Zalety Mimblewimble
Wielkość łańcucha bloków
Od strony technicznej Mimblewimble kładzie duży nacisk na kompresję danych, zmniejszając ogólny rozmiar łańcucha bloków. Dzięki zastosowaniu ścisłej kompresji węzły sieciowe są w stanie znacznie szybciej sprawdzać transakcje, a jednocześnie zużywają znacznie mniej zasobów (np. Mocy obliczeniowej) na ten cel. Mniej danych oznacza także szybszą synchronizację nowych węzłów z bieżącym stanem sieci MW.
Niższe koszty związane z przyłączeniem nowego węzła do sieci prowadzą również do większej różnorodności i dystrybucji infrastruktury sieciowej (społeczności), co z kolei ogranicza możliwość wystąpienia sytuacji, w której tzw. Scentralizowane wydobycie – problem, przed którym stoi wiele sieci korzystających z sieci Algorytm konsensusowy PoW.
Skalowalność
W najlepszym scenariuszu protokół Mimblewimble może być używany jako tak zwany łańcuch boczny dla innych sieci – np. Bitcoin MW może również poprawić efektywność kanałów płatności dla rozwiązań takich jak Lightning Network.
Prywatność
Usunięcie systemu skryptowego leżącego u podstaw sieci Bitcoin w połączeniu ze skuteczną implementacją CT zapewnia użytkownikom MW bezprecedensowy poziom prywatności.
Dodatkową właściwością sieci Mimblewimble jest fakt, że każda z kryptowalut utworzonych na jej podstawie zyskuje specjalną funkcję, którą jest zamienność. Oznacza to, że każda jednostka kryptowaluty oparta na protokole MW, po wymianie na inną jednostkę, nadal będzie miała tę samą wartość.
Ograniczenia
Przepustowość (TPS)
Implementacja CT w MW negatywnie wpływa na parametr przepustowości tej sieci. W porównaniu do tradycyjnych sieci blockchain z publicznym łańcuchem bloków sieć MW ma niższy parametr TPS. Jednak niewielki rozmiar łańcucha blokowego MW w pewnym stopniu kompensuje tę wadę.
Odporność na ataki przeprowadzane przy użyciu komputerów kwantowych
Protokół Mimblewimble nie jest odporny na ataki z wykorzystaniem komputerów kwantowych (zaawansowane i potężne komputery o ogromnej mocy obliczeniowej). Protokół MW opiera się głównie na stosunkowo prostych właściwościach podpisów cyfrowych. Dostęp do komputerów kwantowych jest jednak obecnie poza zakresem statystycznym Kowalskiego, a twórcy kryptowalut używających protokołu Mimblewimble najprawdopodobniej znajdą w nadchodzących miesiącach lub latach wiele różnych sposobów rozwiązania tego problemu.
Zakończenie
Wielu entuzjastów blockchain definiuje Mimblewimble jako znaczący punkt w historii rozwoju technologii blockchain. Funkcja odcinania zaimplementowana w protokole MW sprawia, że skalowanie jest stosunkowo tańsze i łatwiejsze niż w przypadku tradycyjnych sieci blockchain. Protokół MW można również zaimplementować jako łańcuch boczny lub dodatkowy kanał płatności, co dodatkowo zwiększa liczbę możliwych zastosowań tej technologii.
W tej chwili kilka zespołów odpowiedzialnych za rozwój znanych sieci blockchain pracuje już nad rozszerzeniem i wdrożeniem protokołu Mimblewimble, w tym zespół Litecoin. Grin i Beam to najbardziej znane projekty rozwoju MW. Grin to oddolna inicjatywa społeczności MW, która koncentruje się na tworzeniu lekkiej i koncepcyjnej sieci przy użyciu protokołu MW. Z drugiej strony Beam przypomina bardziej startup, a jego głównym celem jest rozwój i pełne wdrożenie MW. Chociaż oba projekty oparte są na Mimblewimble, z technicznego punktu widzenia różnią się one znacznie. Wynika to z faktu, że każdy z nich ma określony sposób implementacji protokołu MW.
Na dzień dzisiejszy społeczność blockchain wciąż szuka odpowiedzi na pytanie, czy Mimblewimble poradzi sobie z wyzwaniami, przed którymi stoją inne sieci blockchain. Pozostaje pytanie, czy protokół ten uzyska odpowiedni poziom przyjęcia. Niewątpliwie jednak MW jest bardzo innowacyjnym i obiecującym protokołem, który wciąż ma przed sobą długą drogę – kto wie, jeśli nie tak długo, jak Bitcoin przetrwał przez ostatnie 10 lat.
