Wat Is Mimblewimble?

Community-inzending - Auteur: William M. Peaster.

Mimblewimble (MW) is een blockchainontwerp dat gebruik maakt van een nieuwe methode voor het structureren en opslaan van transacties. Het is een andere implementatie van een Proof of Work (PoW)-blockchain die zorgt voor meer privacy en betere schaalbaarheid van het netwerk.

Het Mimblewimble-ontwerp werd medio 2016 geïntroduceerd door het pseudoniem Tom Elvis Jedusor. Hoewel hij de kernideeën deelde, liet het eerste Mimblewimble-document nog enkele vragen open. Dit bracht Blockstream-onderzoeker Andrew Poelstra ertoe het oorspronkelijke concept te bestuderen en te verbeteren. Kort daarna schreef Poelstra een whitepaper getiteld Mimblewimble (gepubliceerd in oktober 2016).

Sindsdien bestuderen veel onderzoekers en ontwikkelaars de mogelijkheden van het MW-protocol. Sommigen zeggen dat de implementatie ervan op Bitcoin moeilijk zou zijn, hoewel technisch mogelijk. Poelstra en anderen geloven dat Mimblewimble op termijn het Bitcoin-netwerk kan verbeteren als een sidechain-oplossing.

Hoe werkt Mimblewimble?

Mimblewimble verandert het traditionele model van blockchaintransacties. Het maakt het mogelijk voor een blockchain om een meer compacte transactiegeschiedenis te hebben die gemakkelijker en sneller te downloaden, te synchroniseren en te controleren is.

In een MW-blokketen zijn er geen identificeerbare of herbruikbare adressen, wat betekent dat alle transacties er voor een buitenstaander uit zien als willekeurig. De transactiegegevens zijn alleen zichtbaar voor de respectieve deelnemers aan de transactie.

Een Mimblewimble-blok ziet er meer uit als één grote transactie in plaats van een combinatie van vele. Dit betekent dat blocks geverifieerd en bevestigd kunnen worden, maar geen details over elke transactie prijsgeven. Er is geen manier om individuele inputs te koppelen aan hun respectievelijke outputs.

Beschouw het volgende voorbeeld. Alice ontvangt 5 MW-coins van haar moeder en 5 van haar vader. Dan stuurt ze die 10 coins door naar Bob. De transacties zijn geverifieerd, maar hun details zijn niet openbaar. Het enige wat Bob weet is dat Alice hem 10 coins heeft gestuurd, maar hij kan niet vertellen van wie Alice die coins heeft gekregen.

Om coins op een Mimblewimble-blockchain te verplaatsen, moeten de zender en de ontvanger bepaalde controle-informatie uitwisselen. Alice en Bob moeten dus met elkaar communiceren, maar hoeven niet tegelijkertijd online te zijn om de transactie te laten plaatsvinden.

Mimblewimble maakt ook gebruik van een functie die cut-through wordt genoemd. Dit vermindert het aantal gegevens van een block door redundante transactie-informatie te verwijderen. In plaats van het registreren van elke input en output (van de ouders van Alice naar haar, en van Alice naar Bob), registreert het block slechts een enkel inputkoppel (van de ouders van Alice naar Bob).

Technisch gezien ondersteunt het Mimblewimble-protocol het concept van Confidential Transactions (CT),voorgesteld door Adam Back in 2013 en later geïmplementeerd door Greg Maxwell en Pieter Wuille. Simpel gezegd is CT een privacyhulpmiddel dat het aantal transacties in een blockchain verbergt.

Mimblewimble vs. Bitcoin

De Bitcoin-blockchain legt alle transacties sinds het genesis block vast. Dit betekent dat iedereen in staat is om de openbare geschiedenis ervan te downloaden en te verifiëren - transactie per transactie.

Een Mimblewimble-blockchain daarentegen bewaart alleen de essentiële informatie en biedt daardoor meer privacy. De validators zorgen ervoor dat er geen ongewone activiteiten plaatsvinden (bijvoorbeeld double spending) en dat de hoeveelheid coins in omloop correct is.

Verder verwijdert Mimblewimble het Bitcoin-scriptingsysteem, een lijst met instructies die de structuur van transacties bepaalt. Het verwijderen van het script maakte het mogelijk MW-blockchains meer privaat en schaalbaar te maken. Meer privaat omdat adressen helemaal niet getraceerd kunnen worden, en meer schaalbaar omdat de data in de blockchain kleiner is.

Een ander belangrijk verschil tussen Bitcoin en Mimblewimble is dus de relatieve datagrootte van hun blockchains als gevolg van de eerder besproken cut-through-functie. Door het verwijderen van onnodige transactiegegevens vereist Mimblewimble substantieel minder rekenkracht.

Voordelen

Blockchain-grootte

Zoals gezegd maakt Mimblewimble gegevenscompressie mogelijk, waardoor de totale blockchain kleiner wordt. Nodes kunnen de transactiehistorie veel sneller controleren met aanzienlijk minder middelen. Bovendien is het voor nieuwe nodes gemakkelijker om de blockchain te downloaden en te synchroniseren met een MW-blockchain.

De lagere kosten voor aansluiten op het netwerk en het beheer van nodes kunnen uiteindelijk leiden tot een meer gediversifieerde en gedistribueerde community, wat waarschijnlijk de centralisatie van gemeenschappelijk minen in veel PoW-blockchains zou kunnen verminderen.

Schaalbaarheid

Uiteindelijk kan Mimblewimble gebruikt worden als een sidechain-oplossing die aan Bitcoin of een andere parent chain bevestigd kan worden. Het MW-ontwerp kan ook de prestaties van betaaloplossingen verbeteren, zoals die bijvoorbeeld door het Lightning Network worden gebruikt.

Privacy

Het verwijderen van het Bitcoin-scriptingsysteem in combinatie met het gebruik van Confidential Transactions zorgt voor meer privacy voor de gebruikers omdat de details van de transacties worden verborgen.

Daarnaast kunnen coins die gebaseerd zijn op Mimblewimble-blockchains als deelbaar worden beschouwd. De eigenschap van deelbaarheid is wat elke eenheid van een munt uitwisselbaar maakt met elke andere eenheid van dezelfde munt (ze zijn niet van elkaar te onderscheiden).

Beperkingen

Doorvoer van transacties

Confidential Transactions verminderen de doorvoer van transacties aanzienlijk. In vergelijking met een niet-privaat systeem heeft een blokketen die gebruik maakt van CT meer privacy, maar vermindert het de TPS (transacties per seconde). Toch kunnen we zeggen dat de compacte omvang van MW de TPS-beperking als gevolg van Confidential Transactions compenseert.

Niet quantumresistent

Mimblewimble-systemen zijn niet bestand tegen kwantumcomputers (geavanceerde en krachtige computers). MW is afhankelijk van de relatief eenvoudige eigenschappen van digitale handtekeningen. Een volwassen kwantumcomputer is voorlopig echter nog toekomstmuziek. Cryptovaluta die Mimblewimble gebruiken zullen in de komende jaren waarschijnlijk manieren vinden om kwantumaanvallen te voorkomen.

Tot slot

De introductie van Mimblewimble is een bijzondere mijlpaal in de geschiedenis van blockchain. Aan de ene kant maakt de cut-through-functie MW-netwerken goedkoper en gemakkelijker te schalen. Aan de andere kant kan het MW-protocol worden geïmplementeerd als een sidechain- of betaaloplossing, wat meer privacy en eveneens schaalbaarheid mogelijk maakt.

Tot nu toe zijn er een aantal blockchainprojecten die werken met Mimblewimble, waaronder het Litecoin-team. Grin en Beam zijn twee andere voorbeelden. Terwijl Grin een community-gericht project is dat werkt aan een lichtgewicht proof of concept van het MW-protocol, hanteert Beam een startup-achtige aanpak. Hoewel beide projecten gebaseerd zijn op Mimblewimble, zijn ze technisch verschillend omdat ze elk een specifieke manier hebben gevonden om het MW-ontwerp te implementeren.

Een open vraag is vooralsnog of Mimblewimble een aanzienlijk niveau van betrouwbaarheid en adoptie kan bereiken. Het is een spannend en veelbelovend idee, maar ook nog heel jong. Op dit moment worden vooral de mogelijke use cases onderzocht en blijft de toekomst van Mimblewimble onzeker.