社區提交 - 作者:威廉·M·皮斯特。
Mimblewimble (MW) 是一種區塊鏈設計,採用了一種新穎的方法來構建和存儲交易。這是一種工作量證明(PoW)區塊鏈的不同實現,允許增加隱私性和更好的網絡可擴展性。
Mimblewimble 設計於2016年中期由化名爲湯姆·埃爾維斯·傑杜索爾的人提出。儘管他成功分享了核心思想,但第一份Mimblewimble文檔仍然留下了一些未解的問題。這導致Blockstream研究員安德魯·波爾斯特拉研究並改進了原始概念。不久之後,波爾斯特拉寫了一篇題爲《Mimblewimble》的論文(於2016年10月發表)。
自那時以來,許多研究人員和開發者正在研究 MW 協議的可能性。有些人認為,在比特幣上實施它將相當困難,儘管在技術上是可能的。Poelstra 和其他人認為,Mimblewimble 最終可能作為側鏈解決方案改善比特幣網絡。
Mimblewimble 的工作原理
Mimblewimble 改變了區塊鏈交易的傳統模型。它允許區塊鏈擁有更緊湊的歷史,更容易且更快地下載、同步和驗證。
在 MW 區塊鏈中,沒有可識別或可重用的地址,這意味著所有交易對外部人士看起來都像隨機數據。交易數據僅對各自的參與者可見。
因此,Mimblewimble 區塊看起來像一個大型交易,而不是多個交易的組合。這意味著區塊可以被驗證和確認,但不提供有關每筆交易的詳細信息。無法將單個輸入與其相應的輸出鏈接。
考慮以下示例。艾莉絲從她的母親那裡收到 5 MW 硬幣,並從她的父親那裡收到 5 個。然後,艾莉絲將這 10 個硬幣發送給鮑勃。交易被驗證,但其細節並不公開。鮑勃唯一知道的是艾莉絲發送了他 10 個硬幣,但他無法知道誰之前將這些硬幣發送給艾莉絲。
要在 Mimblewimble 區塊鏈上轉移硬幣,發件人和接收者必須交換驗證信息。因此,我們仍然需要艾莉絲和鮑勃進行溝通,但他們不需要同時在線以便交易發生。
此外,Mimblewimble 採用了一種稱為切割的功能,通過刪除冗餘的交易信息來減少區塊數據。因此,區塊不再記錄每個輸入和輸出(從艾莉絲的父母到她,再從艾莉絲到鮑勃),區塊只會記錄一對輸入-輸出(從艾莉絲的父母到鮑勃)。
從技術上講,Mimblewimble 設計支持並擴展了保密交易(CT)的概念,該概念由亞當·巴克於 2013 年提出,並由格雷格·麥克斯維爾和彼得·維爾實施。簡單來說,CT 是一種隱私工具,可以隱藏區塊鏈轉移的金額。
Mimblewimble 與比特幣
比特幣區塊鏈自創世區塊以來,已經保存了每筆交易的數據,這意味著任何人都能夠下載並驗證其公共歷史 - 一筆交易接著一筆交易。
相比之下,Mimblewimble 區塊鏈僅保留基本信息 - 同時提供更多隱私。驗證者確保沒有異常活動發生(例如,雙重花費),並確保流通中的硬幣數量是準確的。
除此之外,Mimblewimble 移除了比特幣腳本系統,這是一系列定義交易結構的指令。腳本的移除使得 MW 區塊鏈能夠更具隱私性和可擴展性。更具隱私性是因為地址根本無法被追蹤,更具可擴展性是因為區塊鏈數據更小。
因此,比特幣和 Mimblewimble 之間的另一個關鍵區別是它們區塊鏈的相對數據大小 - 這與之前討論的切割功能相關。通過移除不必要的交易數據,Mimblewimble 需要更少的計算資源。
優勢
區塊鏈大小
如前所述,Mimblewimble 允許數據壓縮,減少整體區塊鏈大小。節點可以更快地驗證交易歷史,使用更少的資源。此外,新節點更容易下載和同步到 MW 區塊鏈上。
降低加入網絡和運行節點的成本最終可能導致社區的多樣化和分散,這可能會減少許多 PoW 區塊鏈中常見的集中化挖礦。
可擴展性
最終,Mimblewimble 可能作為側鏈解決方案,附加於比特幣或其他母鏈。MW 設計也可能改善支付通道的性能,例如由閃電網絡使用的通道。
隱私
移除比特幣腳本系統,結合保密交易的使用,帶來高水平的用戶隱私,模糊了交易的細節。
此外,基於 Mimblewimble 區塊鏈的硬幣可以被視為可替代的。可替代性使得每個硬幣單位可以與同一硬幣的任何其他單位互換(它們是不可區分的)。
限制
交易吞吐量
由於數據大小較大,保密交易往往會顯著降低交易吞吐量。因此,與非私密系統相比,使用 CT 的區塊鏈具有更高的隱私性,但 TPS(每秒交易數)較低。
儘管如此,我們可以說 MW 的緊湊大小彌補了由保密交易造成的 TPS 限制。值得注意的是,交易吞吐量還取決於其他因素,如區塊大小和頻率。
不具量子抵抗性
一般來說,Mimblewimble 協議不對量子計算機具有抵抗力,因為它依賴於相對簡單的數字簽名屬性。但成熟的量子計算機仍然需要數十年的時間,而使用 Mimblewimble 的加密貨幣可能會在未來幾年找到防止量子攻擊的方法。事實上,一些解決方案已經在實驗中(例如,切換承諾)。
結論
Mimblewimble 的引入標誌著區塊鏈歷史上的一個重要里程碑。一方面,切割功能使 MW 網絡更便宜且更容易擴展。另一方面,MW 協議可能作為側鏈或支付通道解決方案實施,從而實現更多的隱私和可擴展性。
到目前為止,一些區塊鏈項目正在使用 Mimblewimble 設計,包括萊特幣團隊。Grin 和 Beam 是另外兩個例子。Grin 是一個社區驅動的項目,致力於 MW 協議的輕量級概念驗證,而 Beam 則採取類似初創公司的方法。雖然這兩個項目都基於 Mimblewimble,但它們在技術上是不同的,因為每個項目都有其特定的實施方式。
目前的一個開放問題是,Mimblewimble 是否能夠實現顯著的可靠性和採用率。這是一個令人興奮且充滿希望的想法,但也非常年輕。因此,潛在的用例正在調查中,Mimblewimble 的未來仍然不確定。

