Was ist Mimblewimble?
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Was ist Mimblewimble?

Was ist Mimblewimble?

Fortgeschritten
Veröffentlicht Sep 2, 2019Aktualisiert Nov 8, 2023
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Community-Beitrag - Autor: William M. Peaster


Mimblewimble (MW) ist ein Blockchain-Design, das eine neue Art der Strukturierung und Speicherung von Transaktionen ermöglicht. Es ist eine andere Implementierung einer Proof of Work (PoW) Blockchain, die eine erhöhte Privatsphäre und eine bessere Skalierbarkeit des Netzwerks ermöglicht.
Das Mimblewimble-Design wurde Mitte 2016 von einem Entwickler mit dem Pseudonym Tom Elvis Jedusor eingef√ľhrt. Obwohl es ihm gelang, die Kernideen zu teilen, lie√ü das erste Mimblewimble Dokument einige Fragen offen. Dies veranlasste den Blockstream-Forscher Andrew Poelstra, das urspr√ľngliche Konzept zu untersuchen und zu verbessern. Bald darauf schrieb Poelstra ein Papier mit dem Titel Mimblewimble (ver√∂ffentlicht im Oktober 2016).

Seitdem untersuchen viele Forscher und Entwickler die Möglichkeiten des MW-Protokolls. Einige sagen, dass die Umsetzung auf Bitcoin recht schwierig, aber technisch möglich wäre. Poelstra und andere glauben, dass Mimblewimble das Bitcoin-Netzwerk als Sidechain-Lösung verbessern könnte. 


Wie Mimblewimble funktioniert

Mimblewimble ver√§ndert das traditionelle Modell der Blockchain-Transaktionen. Es erm√∂glicht einer Blockchain eine kompaktere Historie, die einfacher und schneller heruntergeladen, synchronisiert und √ľberpr√ľft werden kann.

In einer MW-Blockchain gibt es keine identifizierbaren oder wiederverwendbaren Adressen, so dass alle Transaktionen f√ľr einen Au√üenstehenden wie Zufallsdaten aussehen. Die Transaktionsdaten sind nur f√ľr die jeweiligen Teilnehmer sichtbar.

Ein Mimblewimble-Block sieht also eher wie eine gro√üe Transaktion aus als wie eine Kombination aus vielen. Das bedeutet, dass Blocks verifiziert und best√§tigt werden k√∂nnen, aber sie enthalten keine Details zu jeder Transaktion. Es gibt keine M√∂glichkeit, einzelne Eing√§nge mit ihren jeweiligen Ausg√§ngen zu verkn√ľpfen.

Betrachten Sie das folgende Beispiel. Alice erhält 5 MW Coins von ihrer Mutter und 5 von ihrem Vater. Dann schickt sie diese 10 Coins an Bob. Die Transaktionen sind verifiziert, aber ihre Daten sind nicht öffentlich. Das Einzige, was Bob weiß, ist, dass Alice ihm 10 Coins geschickt hat, aber er kann nicht sehen, wer diese zuvor an Alice geschickt hat.

Um die Coins auf einer Mimblewimble Blockchain zu bewegen, m√ľssen Sender und Empf√§nger Verifizierungsinformationen austauschen. So brauchen wir immer noch Alice und Bob f√ľr die Kommunikation, aber sie m√ľssen nicht gleichzeitig online sein, damit die Transaktion stattfinden kann.

Au√üerdem verwendet Mimblewimble eine Funktion namens Cut-Through, die die Blockdaten reduziert, indem sie redundante Transaktionsinformationen entfernt. Anstatt also jeden Input und Output (von Alice's Eltern zu ihr und von Alice zu Bob) aufzuzeichnen, w√ľrde der Block nur ein Input-Output-Paar (von Alice's Eltern zu Bob) aufnehmen.

Technisch unterst√ľtzt und erweitert das Mimblewimble-Design das Konzept der Confidential Transactions (CT), vorgeschlagen von Adam Back 2013 und implementiert von Greg Maxwell und Pieter Wuille. Einfach ausgedr√ľckt, CT ist ein Datenschutz-Tool, das die Menge der Blockchain-Transfers verbirgt.


Mimblewimble vs. Bitcoin

Die Bitcoin-Blockchain verwaltet alle Transaktionsdaten seit dem Genesis-Block, was bedeutet, dass jeder in der Lage ist, seine √∂ffentliche Historie herunterzuladen und zu √ľberpr√ľfen - Transaktion f√ľr Transaktion.
Im Gegensatz dazu enth√§lt eine Mimblewimble-Blockchain nur die wesentlichen Informationen - und bietet gleichzeitig mehr Privatsph√§re. Die Pr√ľfer stellen sicher, dass keine ungew√∂hnlichen Aktivit√§ten stattfinden (z.B. ¬†doppelte Ausgaben) und dass die Menge der im Umlauf befindlichen Coins korrekt ist.

Ansonsten entfernt Mimblewimble das Bitcoin-Skriptsystem, das eine Liste von Anweisungen ist, die definiert, wie Transaktionen strukturiert sind. Durch die Entfernung von Skripten konnten MW-Blockchains privater und skalierbarer gestaltet werden. Privater, weil Adressen √ľberhaupt nicht verfolgt werden k√∂nnen, und skalierbarer, weil die Blockchain-Daten kleiner sind.

Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Bitcoin und Mimblewimble ist also die relative Datengröße ihrer Blockchains - bezogen auf die zuvor diskutierte Cut-Through-Funktion. Durch das Entfernen unnötiger Transaktionsdaten benötigt Mimblewimble weniger Rechenressourcen.


Vorteile

Blockchain-Größe

Wie bereits erw√§hnt, erm√∂glicht Mimblewimble die Datenkomprimierung, wodurch die Gr√∂√üe der Blockchain insgesamt reduziert wird. Nodes k√∂nnen die Transaktionshistorie viel schneller und mit deutlich weniger Ressourcen √ľberpr√ľfen. Au√üerdem ist es f√ľr neue Nodes einfacher, die MW-Blockchain herunterzuladen und sich mit ihr zu synchronisieren.

Die reduzierten Kosten f√ľr den Netzwerkzugang und den Betrieb eines Node k√∂nnen schlie√ülich zu einer diversifizierteren und verteilteren Gemeinschaft f√ľhren, was wahrscheinlich die Zentralisierung des Mining in vielen PoW Blockchains reduzieren w√ľrde.

Skalierbarkeit

Schlie√ülich kann Mimblewimble als Sidechain-L√∂sung verwendet werden, die an Bitcoin oder eine andere √ľbergeordnete Chain angeschlossen werden kann. Das MW-Design kann auch die Leistung von Zahlungskan√§len, die z.B. vom Lightning Network genutzt werden, verbessern.

Datenschutz

Die Entfernung des BitcoinSkriptsystems, kombiniert mit der Verwendung von vertraulichen Transaktionen, bringt ein hohes Maß an Benutzerdatenschutz mit sich und verschleiert die Details von Transaktionen.
Dar√ľber hinaus k√∂nnen Coins, die auf Mimblewimble Blockchains basieren, als fungibel angesehen werden. Die Eigenschaft von Fungibilit√§t macht jede Einheit einer Coin mit jeder anderen Einheit derselben Coin austauschbar (sie sind nicht unterscheidbar).


Einschränkungen

Transaktionsdurchsatz

Vertrauliche Transaktionen (Confidential Transactions bzw. CT) reduzieren den Transaktionsdurchsatz erheblich. Im Vergleich zu einem nicht privaten System hat eine Blockchain, die CT verwendet, mehr Datenschutz, aber niedrigere TPS-Raten (Transaktionen pro Sekunde). Dennoch können wir sagen, dass die kompakte Größe der MW die durch die vertraulichen Transaktionen verursachte TPS-Beschränkung ausgleicht.

Nicht quantum-resistent

Mimblewimble-Systeme sind nicht resistent gegen Quantencomputer (fortgeschrittene und leistungsstarke Computer). MW setzt auf relativ einfache Eigenschaften von digitalen Signaturen. Ein ausgereifter Quantencomputer ist jedoch noch Jahrzehnte entfernt, und Kryptowährungen mit Mimblewimble werden wahrscheinlich Wege finden, Quantenangriffe in den kommenden Jahren zu verhindern.


Fazit

Die Einf√ľhrung von Mimblewimble markiert einen bemerkenswerten Meilenstein in der¬†Geschichte der Blockchain. Einerseits macht die Cut-Through-Funktion die MW-Netze billiger und skalierbarer. Andererseits kann das MW-Protokoll als Sidechain- oder Zahlungskanall√∂sung implementiert werden, was mehr Privatsph√§re und Skalierbarkeit erm√∂glicht.

Bisher arbeiten einige Blockchain-Projekte mit dem Mimblewimble-Design, darunter das Litecoin-Team. Grin und Beam sind zwei weitere Beispiele. Während Grin ein Community-Projekt ist, das an einem leichten Proof of Concept des MW-Protokolls arbeitet, verfolgt Beam einen startupartigen Ansatz. Obwohl beide Projekte auf Mimblewimble basieren, sind sie technisch unterschiedlich, da jedes Projekt eine besondere Art der Umsetzung des MW-Designs hat.

Eine offene Frage ist vorerst, ob Mimblewimble ein hohes Ma√ü an Zuverl√§ssigkeit und Akzeptanz erreichen kann. Es ist eine spannende und vielversprechende, aber auch eine noch sehr junge Idee. Daher werden die potentiellen Anwendungsf√§lle derzeit gepr√ľft, und die Zukunft von Mimblewimble bleibt nach wie vor ungewiss.

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