Von der Community eingereichter Artikel – Autor: William M. Peaster.
Mimblewimble (MW) ist ein Blockchain-Protokoll, das eine neue Art der Strukturierung und Speicherung von Transaktionen verwendet. Es handelt sich um eine andere Implementierung der Proof Work (PoW)-Blockchain, die es Ihnen ermöglicht, den Datenschutz zu erhöhen und die Skalierbarkeit des Netzwerks zu verbessern.
Mimblewimble wurde Mitte 2016 unter dem Pseudonym Tom Elvis Jedusor gegründet. Obwohl er die wichtigsten Ideen mitteilen konnte, ließ das erste Mimblewimble-Dokument einige Fragen offen. Dies veranlasste den Blockstream-Forscher Andrew Poelstra, das ursprüngliche Konzept zu untersuchen und zu verbessern. Als nächstes 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, die Anwendung auf Bitcoin wäre sehr schwierig, obwohl technisch möglich. Poelstra und andere Forscher glauben, dass Mimblewimble als Sidechain-Lösung letztendlich das Bitcoin-Netzwerk verbessern könnte.
So funktioniert Mimblewimble
Mimblewimble hat das traditionelle Modell der Blockchain-Transaktionen verändert. Dadurch erhält die Blockchain einen kompakteren Verlauf, was das Herunterladen, Synchronisieren und Überprüfen erleichtert.
In einer MW-Blockchain gibt es keine identifizierbaren oder wiederverwendbaren Adressen, das heißt, alle Transaktionen scheinen für einen externen Benutzer zufällige Daten zu enthalten. Transaktionsdaten sind nur für teilnehmende Benutzer sichtbar.
Daher sieht ein Mimblewimble-Block eher wie eine einzelne große Transaktion als wie eine Kombination mehrerer aus. Das bedeutet, dass Blöcke verifiziert und bestätigt werden können, aber keine Details zu den Transaktionen preisgeben. Es gibt keine Möglichkeit, einzelne Eingaben ihren jeweiligen Ausgaben zuzuordnen.
Betrachten Sie das folgende Beispiel: Alice erhält 5 MW-Münzen von ihrer Mutter und 5 von ihrem Vater. Also schickt sie diese 10 Münzen an Bob. Transaktionen werden überprüft, ihre Details sind jedoch nicht öffentlich. Bob weiß nur, dass Alice ihm 10 Münzen geschickt hat, aber er hat Informationen darüber, wer sie zuvor an Alice geschickt hat.
Um Münzen auf einer Mimblewimble-Blockchain zu bewegen, müssen Sender und Empfänger Verifizierungsinformationen austauschen. Wir brauchen also immer noch Alice und Bob, um zu kommunizieren, aber sie müssen nicht gleichzeitig online sein, damit die Transaktion stattfinden kann.
Darüber hinaus verwendet Mimblewimble eine Funktion namens „Cut-Through“, die Blockdaten reduziert, indem redundante Informationen aus der Transaktion entfernt werden. Anstatt also jede Eingabe und Ausgabe aufzuzeichnen (von Alices Eltern zu ihr und von Alice zu Bob), würde der Block nur ein Eingabe-Ausgabe-Paar (von Alices Eltern zu Bob) aufzeichnen.
Technisch gesehen unterstützt und erweitert das Mimblewimble-Modell das Konzept der vertraulichen Transaktionen (Confidential Transactions, CT), das 2013 von Adam Back vorgeschlagen und von Greg Maxwell und Pieter Wuille umgesetzt wurde. Kurz gesagt ist CT ein Datenschutztool, das aus der Blockchain übertragene Beträge verbirgt.
Mimblewimble vs. Bitcoin
Die Bitcoin-Blockchain verwaltet alle Transaktionsdaten seit dem Genesis-Block, was bedeutet, dass jeder ihren öffentlichen Verlauf 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 Skriptsystem von Bitcoin, bei dem es sich um eine Liste von Anweisungen handelt, die definieren, wie Transaktionen strukturiert sind. Durch das Entfernen von Skripten konnten MW-Blockchains mehr Privatsphäre und Skalierbarkeit bieten. Mehr Privatsphäre, weil Adressen nicht zurückverfolgt werden können, und mehr Skalierbarkeit, weil die Menge an Blockchain-Daten geringer ist.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen Bitcoin und Mimblewimble ist die relative Größe der Daten auf ihren Blockchains – was mit der zuvor besprochenen Cut-Through-Funktion zusammenhängt. Durch das Entfernen unnötiger Transaktionsdaten benötigt Mimblewimble weniger Rechenressourcen.
Vorteile
Blockchain-Größe
Wie bereits erwähnt, ermöglicht Mimblewimble die Datenkomprimierung und reduziert so die Gesamtgröße der Blockchain. Knoten können den Transaktionsverlauf viel schneller überprüfen und verbrauchen weitaus weniger Ressourcen. Darüber hinaus ist das Herunterladen und Synchronisieren mit einer MW-Blockchain für neue Knoten einfacher.
Die geringeren Kosten für den Beitritt zum Netzwerk und den Betrieb eines Knotens könnten letztendlich zu einer vielfältigeren und verteilteren Community führen, was wahrscheinlich die in vielen PoW-Blockchains übliche Zentralisierung des Minings verringern würde.
Skalierbarkeit
Letztendlich könnte Mimblewimble als Sidechain-Lösung verwendet werden, die an Bitcoin oder eine andere Hauptkette angehängt werden kann. Das MW-Modell kann auch die Leistung von Zahlungskanälen verbessern, wie sie beispielsweise vom Lightning Network verwendet werden.
Privatsphäre
Die Entfernung des Bitcoin-Skriptsystems in Kombination mit der Verwendung vertraulicher Transaktionen bietet dem Benutzer ein hohes Maß an Privatsphäre, da die Details der durchgeführten Transaktionen verborgen bleiben.
Darüber hinaus können Währungen, die auf Mimblewimble-Blockchains basieren, als fungibel angesehen werden. Die Eigenschaft der Fungibilität bewirkt, dass jede Einheit einer Währung mit jeder anderen Einheit derselben Währung getauscht wird (sie sind nicht unterscheidbar).
Einschränkungen
Transaktionsgeschwindigkeit
Bei vertraulichen Transaktionen kommt es zu einer erheblichen Geschwindigkeitseinbuße. Im Vergleich zu einem nicht-privaten System bietet eine Blockchain, die CT verwendet, mehr Privatsphäre, aber niedrigere TPS-Raten (Transaktionen pro Sekunde). Dennoch können wir sagen, dass die kompakte Größe von MW die TPS-Beschränkung vertraulicher Transaktionen ausgleicht.
Es ist nicht quantenresistent
Mimblewimble-Systeme sind nicht resistent gegen Quantencomputer (fortgeschrittene und leistungsstarke Computer). MW basiert auf relativ einfachen Eigenschaften digitaler Signaturen. Die vollständige Entwicklung eines Quantencomputers ist jedoch noch lange nicht abgeschlossen und Kryptowährungen, die Mimblewimble verwenden, werden in den kommenden Jahren wahrscheinlich Wege finden, Quantenangriffe zu verhindern.
Schlussbetrachtungen
Die Einführung von Mimblewimble ist ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte der Blockchain. Einerseits macht die Cut-Through-Funktion MW-Netze günstiger und skalierbarer. Andererseits kann das MW-Protokoll als Sidechain oder Zahlungskanal implementiert werden, was mehr Privatsphäre und Skalierbarkeit ermöglicht.
Bisher arbeiten einige Blockchain-Projekte mit dem Mimblewimble-Modell, darunter auch das Litecoin-Team. Grin und Beam sind zwei weitere Beispiele. Während Grin ein von der Community betriebenes Projekt ist, das an einem Proof-of-Concept des MW-Protokolls arbeitet, verfolgt Beam einen Bootstrapping-Ansatz. Beide Projekte basieren auf Mimblewimble, unterscheiden sich jedoch technisch, da jedes eine spezifische Art und Weise hat, das MW-Projekt umzusetzen.
Eine offene Frage ist, ob Mimblewimble ein signifikantes Maß an Zuverlässigkeit und Akzeptanz erreichen kann. Es ist eine interessante und vielversprechende Idee, aber auch sehr jung. Daher werden potenzielle Anwendungsfälle noch analysiert und die Zukunft des Mimblewimble-Modells bleibt ungewiss.