Engagement in der Gemeinschaft – Autor: William M. Peaster.
Mimblewimble (MW) ist ein Blockchain-Design, das eine neue Art der Strukturierung und Speicherung von Transaktionen nutzt. Dies ist die unterschiedliche Implementierung einer Proof Work (PoW)-Blockchain, die mehr Privatsphäre und eine bessere Netzwerkskalierbarkeit ermöglicht.
Das Mimblewimble-Design wurde Mitte 2016 unter dem Pseudonym Tom Elvis Riddle eingeführt. Obwohl es gelang, die Hauptgedanken zu teilen, ließ das erste Mimblewinble-Dokument Fragen offen. Dies veranlasste den Blockstream-Forscher Andrew Poelstra, das ursprüngliche Konzept zu untersuchen und zu verbessern. Kurz darauf schrieb Poelstra einen Artikel mit dem Titel Mimblewimble (veröffentlicht im Oktober 2016).
Seitdem untersuchen viele Forscher und Entwickler die Möglichkeiten des MW-Protokolls. Einige sagen, dass die Implementierung auf Bitcoin ziemlich schwierig wäre, selbst wenn dies technisch möglich wäre. Poelstra und andere glauben, dass Mimblewimble als Sidechain-Lösung möglicherweise das Bitcoin-Netzwerk verbessern kann.
So funktioniert Mimblewimble
Mimblewimble verändert das traditionelle Modell von Blockchain-Transaktionen. Es ermöglicht einer Blockchain, einen kompakteren Verlauf zu haben, einfacher und schneller herunterzuladen und somit zu synchronisieren und zu überprüfen.
In einer MW-Blockchain gibt es keine identifizierbaren oder wiederverwendbaren Adressen, was bedeutet, dass alle Transaktionen von außen wie zufällige Daten aussehen. Transaktionsdaten sind nur für denjenigen einsehbar, der sie ausführt.
Ein Mimblewimble-Block sieht also eher wie eine große Transaktion aus als wie eine Kombination aus mehreren. Dies bedeutet, dass Blöcke überprüft und bestätigt werden können, sie geben jedoch keine Details zu jeder Transaktion an. Es gibt keine Möglichkeit, einzelne Eingänge mit ihren jeweiligen Ausgängen zu verknüpfen.
Betrachten Sie das folgende Beispiel: Alice erhält 5 MW-Münzen von ihrer Mutter und 5 von ihrem Vater. Diese 10 Münzen schickt sie dann an Bob. Transaktionen werden überprüft, ihre Details sind jedoch nicht öffentlich. Das Einzige, was Bob weiß, ist, dass Alice ihm 10 Münzen geschickt hat, aber er kann nicht wissen, woher diese Münzen kamen, bevor sie in Alices Besitz waren.
Um Münzen auf eine Minblewimble-Blockchain zu übertragen, müssen Sender und Empfänger ihre Verifizierungsinformationen austauschen. Alice und Bob müssen weiterhin kommunizieren, aber dafür müssen sie nicht gleichzeitig online sein, damit die Transaktion stattfinden kann.
Mimblewimble verwendet außerdem eine Funktion namens Slicing, die Blockdaten reduziert, indem redundante Transaktionsinformationen entfernt werden. Anstatt also jede Ein- und Ausgabe (von Alices Eltern zu ihr und von Alice zu Bob) aufzuzeichnen, würde der Block nur ein Ausgabepaar (von Alices Eltern zu Bob) aufzeichnen.
Technisch gesehen unterstützt und erweitert das Mimblewimble-Design das Konzept der vertraulichen Transaktionen (Confidential Transactions, CT), das 2013 von Adam Back vorgeschlagen und von Greg Maxwell und Pieter Wuille umgesetzt wurde. Vereinfacht gesagt handelt es sich bei CT um ein Datenschutztool, das Übertragungsmengen auf einer Blockchain verbirgt.
Mimblewimble vs. Bitcoin
Die Bitcoin-Blockchain verwaltet alle Transaktionsdaten aus dem Genesis-Block, was bedeutet, dass jeder die öffentliche Historie herunterladen und überprüfen kann – Transaktion für Transaktion.
Im Gegensatz dazu speichert eine Mimblewimble-Blockchain nur wesentliche Informationen – und bietet gleichzeitig mehr Privatsphäre. Validatoren stellen sicher, dass keine ungewöhnlichen Aktivitäten stattfinden (z. B. doppelte Ausgaben) und dass die Menge der im Umlauf befindlichen Münzen korrekt ist.
Darüber hinaus entfernt Mimblewimble das Bitcoin-Skriptsystem, bei dem es sich um eine Liste von Anweisungen handelt, die definieren, wie Transaktionen strukturiert sind. Durch das Entfernen dieses Skripts werden MW-Blockchains privater und skalierbarer. Privater, weil Adressen überhaupt nicht nachverfolgt werden können, und skalierbarer, weil Blockchain-Daten weniger umfangreich sind.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen Bitcoin und Mimblewimble liegt also in der relativen Größe ihrer Blockchains – was mit der zuvor diskutierten Slicing-Funktionalität zusammenhängt. Durch das Entfernen unnötiger Transaktionsdaten benötigt Mimblewimble weniger Rechenressourcen.
Vorteile
Blockchain-Größe
Wie bereits erwähnt, ermöglicht Mimblewimble eine Datenkomprimierung, wodurch die Gesamtgröße der Blockchain reduziert wird. Knoten können den Transaktionsverlauf viel schneller überprüfen und verbrauchen deutlich weniger Ressourcen. Darüber hinaus ist es für neue Knoten einfacher, eine MW-Blockchain hochzuladen und mit ihr zu synchronisieren.
Die geringeren Kosten für den Beitritt zum Netzwerk und den Betrieb eines Knotens können möglicherweise zur Bildung einer vielfältigeren und verteilteren Community führen, was wahrscheinlich die Zentralisierung des Minings, die in vielen PoW-Blockchains zu finden ist, verringern könnte.
Skalierbarkeit
Letztendlich könnte Mimblewimble als Sidechain-Lösung verwendet werden, die an Bitcoin oder eine andere übergeordnete Kette angehängt wird. MW-Design kann auch die Leistung von Zahlungskanälen verbessern, wie sie beispielsweise vom Lightning Network verwendet werden.
Vertraulichkeit
Die Entfernung des Bitcoin-Skriptsystems in Kombination mit der Verwendung vertraulicher Transaktionen bietet ein hohes Maß an Benutzerdatenschutz, indem Transaktionsdetails ausgeblendet werden.
Darüber hinaus können Münzen, die auf Mimblewimble-Blockchains basieren, als fungibel angesehen werden. Die Eigenschaft der Fungibilität macht jede Einheit in einer Ecke mit jeder anderen Einheit im selben Raum austauschbar (sie sind nicht unterscheidbar).
Grenzen
Handelsvolumen
Vertrauliche Transaktionen reduzieren den Transaktionsdurchsatz erheblich. Im Vergleich zu einem nicht-privaten System stärkt eine Blockchain, die CT verwendet, ihre Vertraulichkeit, aber ihre GST-Raten (Transaktionen pro Sekunde) leiden darunter. Allerdings können wir davon ausgehen, dass die kompakte Größe von MW der durch vertrauliche Transaktionen verursachten TPS-Einschränkung entgegenwirkt.
Nicht quantenresistent
Mimblewimble-Systeme sind nicht resistent gegen Quantencomputer (überentwickelte, extrem leistungsstarke Computer). MW basiert auf relativ einfachen Eigenschaften digitaler Signaturen. Allerdings ist anzumerken, dass ein ausgereifter Quantencomputer wahrscheinlich erst in weiteren Jahrzehnten Realität werden wird. Kryptowährungen, die Mimblewimble verwenden, werden in den kommenden Jahren wahrscheinlich Wege finden, Quantenangriffe zu verhindern.
Schlussfolgern
Die Einführung von Mimblewimble markiert einen bemerkenswerten Meilenstein in der Geschichte der Blockchain. Einerseits werden MW-Netzwerke durch die Slicing-Funktionalität günstiger und benutzerfreundlicher. Andererseits könnte das MW-Protokoll als Side-Chain- oder Zahlungskanallösung implementiert werden, was mehr Privatsphäre und Skalierbarkeit ermöglicht.
Bisher arbeiten einige Blockchain-Projekte mit dem Mimblewimble-Design, darunter auch das Litecoin-Team. Grin und Beam sind zwei weitere Beispiele. Grin ist ein Community-Projekt, das an einem leichten Proof of Concept des MW-Protokolls arbeitet, Beam verfolgt einen Start-up-Ansatz. Obwohl beide Projekte auf Mimblewimble basieren, unterscheiden sie sich technisch, da jedes auf eine bestimmte Art und Weise MW-Design implementiert.
Eine offene Frage ist, ob Mimblewimble ein signifikantes Maß an Zuverlässigkeit und Akzeptanz erreichen kann. Es ist ein vielversprechendes und spannendes Konzept, aber auch sehr jung. Daher werden potenzielle Anwendungsfälle untersucht, und die Zukunft von Mimblewimble bleibt ungewiss.