Bidrag fra fællesskabet – Forfatter: William M. Peaster.
Mimblewimble (MW) er et blockchain-design, der anvender en ny måde til at strukturere og lagre transaktioner. Det er en anderledes implementering af en Proof-of-Work (PoW)-blockchainen, der giver mulighed for øget beskyttelse af personoplysninger og bedre netværksskalerbarhed.
Mimblewimble-designet blev introduceret i midten af 2016 af pseudonymet Tom Elvis Jedusor. Selvom det lykkedes ham at dele de grundlæggende ideer, efterlod det første Mimblewimble-dokument nogle spørgsmål åbne. Det fik blockstream-forskeren Andrew Poelstra til at undersøge og forbedre det oprindelige koncept. Kort tid efter skrev Poelstra en artikel med titlen Mimblewimble (udgivet i oktober 2016).
Siden da har mange forskere og udviklere undersøgt mulighederne i MW-protokollen. Nogle siger, at det ville være ret svært at implementere den på Bitcoin, selvom det er teknisk muligt. Poelstra og andre mener, at Mimblewimble i sidste ende kan forbedre Bitcoin-netværket som en sidekædeløsning.
Sådan fungerer Mimblewimble
Mimblewimble ændrer den traditionelle model for blockchain-transaktioner. Den gør det muligt for en blockchain at have en mere kompakt historik, som er nemmere og hurtigere at downloade, synkronisere og verificere.
I en MW-blockchain er der ingen identificerbare eller genanvendelige adresser, hvilket betyder, at alle transaktioner ser ud som tilfældige data for en udenforstående. Transaktionsdataene er kun synlige for deres respektive deltagere.
Så en Mimblewimble-blok ligner én stor transaktion snarere end en kombination af mange. Det betyder, at blokke kan verificeres og bekræftes, men de giver ingen detaljer om hver transaktion. Der er ingen måde til at forbinde individuelle input med deres respektive output.
Overvej følgende eksempel. Alice får 5 MW-coins af sin mor og 5 af sin far. Derefter sender hun de 10 coins til Bob. Transaktionerne er verificerede, men deres oplysninger er ikke offentlige. Det eneste, Bob ved, er, at Alice har sendt ham 10 coins, men han kan ikke sige, hvem der tidligere har sendt dem til Alice.
For at flytte coins på en Mimblewimble-blockchain skal afsender og modtager udveksle verificeringsoplysninger. Så vi har stadig brug for, at Alice og Bob kommunikerer, men de behøver ikke at være online på samme tid, for at transaktionen kan finde sted.
Mimblewimble anvender også en funktion kaldet cut-through, som reducerer blokdataene ved at fjerne overflødige transaktionsoplysninger. Så i stedet for at registrere hvert input og output (fra Alices forældre til hende og fra Alice til Bob), vil blokken kun registrere ét input-output-par (fra Alices forældre til Bob).
Teknisk set understøtter og udvider Mimblewimble-designet konceptet med fortrolige transaktioner (Confidential Transactions, CT), som blev foreslået af Adam Back i 2013 og implementeret af Greg Maxwell og Pieter Wuille. Kort sagt er CT et værktøj til beskyttelse af personoplysninger, der skjuler beløbene for blockchain-overførsler.
Mimblewimble vs. Bitcoin
Bitcoins blockchain har opbevaret dataene for hver transaktion siden den første blok, hvilket betyder, at alle kan downloade og verificere dens offentlige historik – transaktion for transaktion.
I modsætning hertil bevarer en Mimblewimble-blockchain kun de vigtigste oplysninger – samtidig med at den giver mere beskyttelse af personoplysninger. Validatorerne sørger for, at der ikke sker usædvanlig aktivitet (f.eks. dobbeltforbrug), og at mængden af coins i omløb er korrekt.
Derudover fjerner Mimblewimble Bitcoins scripting-system, som er en liste med instruktioner, der definerer, hvordan transaktioner er struktureret. Fjernelsen af scriptet gjorde MW-blockchains mere private og skalerbare. Mere privat, fordi adresser slet ikke kan spores, og mere skalerbar, fordi blockchain-dataene er mindre.
Så en anden vigtig forskel mellem Bitcoin og Mimblewimble er den relative datastørrelse af deres blockchains – hvilket er relateret til cut-through-funktionen, vi har gennemgået tidligere. Ved at fjerne unødvendige transaktionsdata kræver Mimblewimble færre beregningsressourcer.
Fordele
Blockchain-størrelse
Som nævnt giver Mimblewimble mulighed for datakomprimering, hvilket reducerer den samlede blockchain-størrelse. Noder kan verificere transaktionshistorikken meget hurtigere og bruge betydeligt færre ressourcer. Desuden er det lettere for nye noder at downloade og synkronisere med en MW-blockchain.
De reducerede omkostninger ved at deltage i netværket og drive en node kan i sidste ende føre til et mere diversificeret og distribueret fællesskab, hvilket sandsynligvis vil reducere den centralisering af mining, der er almindelig i mange PoW-blockchains.
Skalerbarhed
I sidste ende kan Mimblewimble bruges som en sidekædeløsning, der kan knyttes til Bitcoin eller en anden overordnet kæde. MW-designet kan også forbedre ydeevnen for betalingskanaler, såsom dem, der bruges af Lightning Network.
Beskyttelse af personlige oplysninger
Fjernelsen af Bitcoins scripting-system kombineret med brugen af Confidential Transactions giver et højt niveau af brugerfortrolighed og tilslører detaljerne i transaktionerne.
Derudover kan coins, der er baseret på Mimblewimble-blockchains, betragtes som fungible. Egenskaben fungibilitet er det, der gør, at hver enhed af en coin kan udskiftes med enhver anden enhed af samme coin (de kan ikke skelnes fra hinanden).
Begrænsninger
Dataoverførselshastighed ved transaktioner
Fortrolige transaktioner har en tendens til at reducere dataoverførselshastigheden betydeligt på grund af den større datastørrelse. Så sammenlignet med et ikke-privat system har en blockchain, der bruger CT, mere beskyttelse af personoplysninger, men lavere TPS-rate (transaktioner pr. sekund).
Alligevel kan vi sige, at MW's kompakte størrelse kompenserer for TPS-begrænsningen forårsaget af de fortrolige transaktioner. Det er også værd at bemærke, at dataoverførselshastigheden afhænger af andre faktorer, såsom blokstørrelse og frekvens.
Ikke kvantebestandig
Generelt set er Mimblewimble-protokollen ikke modstandsdygtig over for kvantecomputere, da den er afhængig af relativt simple egenskaber ved digitale signaturer. Men en moden kvantecomputer er stadig årtier væk, og kryptovalutaer, der bruger Mimblewimble, vil sandsynligvis finde måder at forhindre kvanteangreb i de kommende år. Faktisk eksperimenteres der allerede med nogle løsninger (f.eks. Switch Commitments).
Sammenfatning
Introduktionen af Mimblewimble markerer en bemærkelsesværdig milepæl i blockchain-historien. På den ene side gør cut-through-funktionen MW-netværk billigere og lettere at skalere. På den anden side kan MW-protokollen implementeres som en sidekanal- eller betalingskanalløsning, hvilket giver mulighed for mere beskyttelse af personoplysninger og skalerbarhed.
Indtil videre arbejder et par blockchain-projekter med Mimblewimble-designet, herunder Litecoin-teamet. Grin og Beam er to andre eksempler. Mens Grin er et fællesskabsdrevet projekt, der arbejder på et letvægts proof of concept af MW-protokollen, har Beam en opstartslignende tilgang. Selvom begge projekter er baseret på Mimblewimble, er de teknisk forskellige, da de hver især har en særlig måde at implementere MW-designet på.
Et åbent spørgsmål lige nu er, om Mimblewimble kan opnå et betydeligt niveau af pålidelighed og udbredelse. Det er en spændende og lovende idé, men også meget ung. Som sådan er de potentielle use cases ved at blive undersøgt, og fremtiden for Mimblewimble er stadig usikker.