Что такое Mimblewimble?

Представление сообщества. Автор: William M. Peaster.

Mimblewimble (MW) - это вид блокчейн-сети, в которой используется новый способ структурирования и хранения транзакций. Протокол предполагает совершенно другой подход к работе для блокчейнов на Proof of Work (PoW), что также повлияет на улучшение конфиденциальности и увеличение масштабируемость сети.

Mimblewimble был представлен в середине 2016 года, человеком под псевдонимом Том Элвис Джедусор. Хоть ему и удалось поделиться основными характеристиками своей идеи, первый технический документ описывающий работу Mimblewimble оставил некоторые вопросы открытыми. Это побудило исследователя из Blockstream Эндрю Поэлстра изучить и улучшить оригинальную концепцию. Вскоре после этого он написала статью под названием Mimblewimble (опубликована в октябре 2016 года).

С тех пор многие исследователи и разработчики изучают возможности данного протокола. Некоторые говорят, что его будет довольно сложно интегрировать в биткоин, однако это возможно с технической точки зрения. Поэлстра и другие исследователи предполагают, что Mimblewimble в конечном счете может улучшить работу сети первой криптовалюты с помощью решения в виде сайдчейна.

Принцип работы

Mimblewimble меняет традиционную модель транзакций в блокчейне. Это позволяет сети обладать более компактной историей всех операций, которую гораздо проще и быстрее скачать, синхронизировать и проверить.

В MW блокчейне нет идентифицируемых или повторно использующихся адресов, это значит, что все подобные транзакции со стороны выглядят как случайные. Данные о такой операции доступны исключительно для участников.

Таким образом, блок в Mimblewimble выглядит как одна большая транзакция, а не комбинация из нескольких. Это означает, что блоки всё также проверяются и подтверждаются, но не предоставляют подробную информацию о каждой транзакции. Последствием этого является отсутствие связи отдельных входных данных с соответствующей информацией на выходе.

Рассмотрим следующий пример. Алиса получает 5 MW монет от своей мамы и 5 от своего отца. Затем она отправляет эти 10 монет Бобу. Все транзакции подтверждены, но данные о них не являются публичными. Бобу известно только то, что Алиса переслала ему 10 монет, но он не сможет узнать, от куда она их получила.

Чтобы переводить монеты на Mimblewimble блокчейне, отправитель и получатель должны обменяться проверочной информацией. В связи с этим, нам все еще необходимы Алиса и Боб для коммуникации, но они не обязаны одновременно быть в режиме онлайн, чтобы транзакция осуществилась.

Помимо всего прочего, Mimblewimble использует функцию под названием cut-through, благодаря которой уменьшается объем данных в блоке путем удаления лишней информации о транзакциях. Поэтому вместо записи каждого ввода и вывода (от родителей Алисы к ней и от Алисы к Бобу) в блоке будет записана только одна пара данных (от родителей Алисы к Бобу).

С технической стороны, Mimblewimble осуществляет поддержку сети и расширяет концепцию конфиденциальности транзакций (КT), которую предложил Адам в 2013 году, после чего она была реализована Грегом Максвеллом и Питером Уиллом. Выражаясь простыми словами, КT - это инструмент обеспечения конфиденциальности, который скрывает количество переводов в блокчейне.

Сравнение Mimblewimble с биткоином

Блокчейн биткоина осуществляет поддержку данных для каждой транзакции, начиная с генезис-блока, это означает, что каждый может скачать и проверить его публичную историю в последовательном порядке, от одной транзакции к другой.

В свою очередь, Mimblewimble осуществляет хранение только необходимой информации и обеспечивает высокий уровень конфиденциальности для всех операций. Валидаторы отслеживают подозрительную активность и пресекают различные неблагоприятные события (например двойное расходование), а также отвечают за точность количества циркулирующих монет.

Помимо этого, данный протокол убирает систему сценариев биткоина, которая представляет собой список инструкций, определяющий всю структуру транзакций. Отсутствие данного скрипта позволило MW блокчейнам быть более приватными и масштабируемыми. Повышенная приватность обеспечена за счет адресов, которые нельзя отследить, а масштабируемость увеличилась благодаря тому, что данные в блокчейне стали более компактными.

Еще одно ключевое различие между биткоином и Mimblewimble заключается в относительном размере данных их блокчейнов, что также связано вышеупомянутой функцией cut-through. Удаляя ненужные данные из транзакций, сеть Mimblewimble потребляет меньшее количество вычислительных ресурсов.

Преимущества

Размер блокчейна

Как упоминалось ранее, Mimblewimble обеспечивает сжатие данных, уменьшая общий размер блокчейн-сети. Благодаря этому узлы могут проверять историю транзакций намного быстрее, используя меньшее количество ресурсов, что также отразится на новых узлах, которым будет намного проще скачать и синхронизироваться с данным видом блокчейна.

Снижение затрат на присоединение к сети и запуск своей ноды может в конечном счете привести к более диверсифицированному и распределенному сообществу, и вероятнее всего отразится на снижении централизации майнинга, что является довольно распространенным явлением во многих блокчейнах на PoW.

Масштабируемость

В конечном счете, Mimblewimble может использоваться в качестве решения в виде боковой цепи, что также описывается как сайдчейн, для биткоина или любой другой родительской цепочки. Вдобавок к этому, конструкция MW может обеспечить улучшенную производительность платежных каналов, которые используются в Lightning Network.

Конфиденциальность

Удаление системы сценариев биткоина, в сочетании с использованием концепции конфиденциальности транзакций, обеспечивает высокий уровень приватности каждого пользователей, за счет исключения некоторых деталей операции.

Кроме того, все монеты основанные на Mimblewimble блокчейнах могут считаться взаимозаменяемыми. Взаимозаменяемость - это свойство, которое делает каждую единицу монеты равнозначной с любой другой единицей (они неразличимы).

Недостатки

Пропускная способность транзакций

Конфиденциальность транзакций значительно снижает их пропускную способность. По сравнению с работой публичной системы, блокчейн использующий КT обладает высокой конфиденциальностью, но более низкой скоростью TPS (транзакций в секунду). Тем не менее, мы можем сказать, что компактный размер MW компенсирует ограниченное количество транзакций в секунду, за счет высокого уровня конфиденциальности.

Отсутствие квантово-устойчивости

Системы Mimblewimble не устойчивы к квантовым компьютерам, а также такой вид сети опирается на относительно простые свойства цифровых подписей. Однако до первого зрелого квантового компьютера еще далеко, и криптовалюты использующие Mimblewimble вероятнее всего найдут способы предотвращения квантовых атак в ближайшие годы.

Заключение

Введение Mimblewimble знаменует собой важный этап в истории технологии блокчейн. С одной стороны, функция cut-through делает MW-сети дешевле в обеспечении и улучшает масштабируемость. С другой стороны, данный протокол может быть реализован только в виде сайдчейн или платежного канала, что и обеспечивает вышеупомянутые преимущества.

На данный момент лишь несколько блокчейн-проектов работают над разработкой Mimblewimble, включая команду Litecoin, а также два таких проекта как Grin и Beam. В то время как Grin управляется сообществом и работает над упрощенным доказательством концепции протокола MW, Beam использует подход, подобный стартапу. Хоть оба этих проекта основываются на Mimblewimble, технически они отличаются друг от друга, поскольку у каждого есть свой способ реализации структуры MW.

Пока что вопрос остается открытым, сможет ли Mimblewimble достичь значительного уровня надежности, а также всеобщего принятия технологии. Это захватывающая и многообещающая идея, но пока что она остается только на этой стадии. По этой причине, потенциально возможные варианты использования находятся под вопросом, как и будущее Mimblewimble.