Mimblewimble (MW) 是一種采用創(chuàng)新方式來建構(gòu)和儲(chǔ)存交易數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈體系。它是工作量證明(PoW)區(qū)塊鏈的一種另類實(shí)現(xiàn),能夠提供更多的隱私性
Mimblewimble (MW) 是一種采用創(chuàng)新方式來建構(gòu)和儲(chǔ)存交易數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈體系。它是工作量證明(PoW)區(qū)塊鏈的一種另類實(shí)現(xiàn),能夠提供更多的隱私性與更好的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性。
Mimblewimble最初由匿名作者Tom Elvis Jedusor在2016年中設(shè)計(jì)提出。盡管他初步表達(dá)了其核心概念,但初始版本的Mimblewimble中仍然存在許多問題尚待解決。隨后Blockstream調(diào)研員Andrew Poelstra開始研究并改進(jìn)Mimblewimble的原始概念。不久之后,Poelstra就寫了一篇名為Mimblewimble的論文。(發(fā)表于2016年10月)
在那之后,許多研究人員與開發(fā)者都在研究MW協(xié)議的種種可能性。有人認(rèn)為盡管技術(shù)上可能,但該協(xié)議在比特幣上適用并非易事。Poelstra與其他人則相信Mimblewimble最終會(huì)以側(cè)鏈的方式改善比特幣網(wǎng)絡(luò)。
Mimblewimble工作原理
Mimblewimble改變了傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈交易模型。它讓區(qū)塊鏈具有更高壓縮比率,網(wǎng)絡(luò)上的歷史交易紀(jì)錄更容易被下載、同步與驗(yàn)證。
在MW區(qū)塊鏈中,沒有可識別或是可重復(fù)使用的地址,這意味著所有交易在他人眼里都是隨機(jī)數(shù)據(jù)。交易數(shù)據(jù)只有相關(guān)的參與者才看得到。
所以,具有Mimblewimble協(xié)議的區(qū)塊類似于大型交易網(wǎng)絡(luò),而非許多交易的組合。這意味著區(qū)塊可在不顯示交易細(xì)節(jié)的時(shí)候,被驗(yàn)證和確認(rèn)。沒有其他方式可以通過其輸入關(guān)聯(lián)其輸出結(jié)果。
舉一個(gè)具體的例子,Alice從媽媽那里收到5個(gè)MW代幣,從爸爸那里收到5個(gè)MW代幣。接著她把這10個(gè)代幣都給了Bob。交易隨后被驗(yàn)證,但具體的交易細(xì)節(jié)不會(huì)被公開。Bob僅知道是Alice給他10個(gè)代幣,但他無法得知在這之前是誰把這些幣給了Alice。
要在Mimblewimble區(qū)塊鏈上轉(zhuǎn)幣,發(fā)送者與接收者必須驗(yàn)證信息。所以我們?nèi)孕枰狝lice跟Bob彼此通訊,不過交易發(fā)生時(shí)他們不需要同時(shí)在線上。
同時(shí),Mimblewimble有一種稱為抄捷徑(cut-through)的特點(diǎn),它能刪除多余的交易信息,并減少區(qū)塊數(shù)據(jù)。區(qū)塊中只會(huì)去記錄一筆輸入輸出(從Alice到Bob),而不是紀(jì)錄每一筆交易的輸出及輸入(從Alice的父母到Alice,在從Alice到Bob)。
技術(shù)上,Mimblewimble設(shè)計(jì)并擴(kuò)展了機(jī)密交易(CT)的概念,該理念由Adam Back在2013年所提出,并由Greg Maxwell及Pieter Wuille進(jìn)行實(shí)施。簡單來說,CT就是一種隱藏區(qū)塊鏈傳輸數(shù)量的隱私工具。
Mimblewimble與比特幣
比特幣區(qū)塊鏈從創(chuàng)世區(qū)塊開始就保留了每一筆交易記錄,表示每個(gè)人都能夠下載并驗(yàn)證每一筆交易的公開歷史信息。
反言之,Mimblewimble區(qū)塊鏈只保存最關(guān)鍵的信息,同時(shí)保留了更多隱私。驗(yàn)證者確保沒有可疑的交易發(fā)生(如雙重花費(fèi)),以及流通的代幣量準(zhǔn)確。
除此之外,Mimblewimble去除了比特幣的腳本系統(tǒng),該系統(tǒng)是通過一系列指令來定義交易如何被建構(gòu)。移除該腳本系統(tǒng)讓MW區(qū)塊鏈變得更具隱私與可擴(kuò)展性。隱私性是因?yàn)榻灰椎刂吠耆珶o法被追蹤,可擴(kuò)展性則是因?yàn)閰^(qū)塊數(shù)據(jù)較小。
另外一個(gè)比特幣與Mimblewimble的關(guān)鍵差異在于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的相對大小,這跟前文提到的抄捷徑概念相關(guān)。由于要移除不必要的交易數(shù)據(jù),Mimblewimble僅需較少的計(jì)算資源。
優(yōu)點(diǎn)
區(qū)塊大小
如上所述,Mimblewimble能夠壓縮區(qū)塊數(shù)據(jù),減低整體區(qū)塊大小。節(jié)點(diǎn)能在僅適用較少的資源下,更快地驗(yàn)證交易歷史紀(jì)錄。而且,新的節(jié)點(diǎn)更容易下載,并同步MW區(qū)塊鏈。
降低加入網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行節(jié)點(diǎn)的成本,將帶來多樣化且分布式的社區(qū),這能夠減少許多PoW區(qū)塊鏈中常見的中心化算力。
擴(kuò)容性
最終Mimblewimble或許會(huì)以側(cè)鏈方式連接至比特幣或其母鏈之上。MW協(xié)議的設(shè)計(jì)也將改善支付渠道的性能,類似于閃電網(wǎng)絡(luò)的作用。
隱私性
Mimblewimble移除了比特幣的腳本系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了模糊化交易細(xì)節(jié),提升交易機(jī)密性能的作用。
除此之外,基于Mimblewimble區(qū)塊鏈的代幣能被視為具有可替代性??商娲缘膬?yōu)勢在于,任一單位的代幣都可以和其他代幣進(jìn)行直接兌換(它們之間是沒有區(qū)別的)。
缺點(diǎn)
交易吞吐量
交易的機(jī)密性嚴(yán)重地減少了交易吞吐量。與非隱私系統(tǒng)相比,采用機(jī)密交易(CT)的區(qū)塊鏈有更高隱私,但TPS(每秒交易量)性能較低。不過,我們可以認(rèn)為MW協(xié)議所壓縮的交易數(shù)據(jù)量,補(bǔ)償了由于機(jī)密交易所損失的TPS數(shù)量。
無法抵抗量子計(jì)算
Mimblewimble系統(tǒng)無法抵御量子計(jì)算機(jī)(算力強(qiáng)大的計(jì)算設(shè)備)。MW協(xié)議基于屬性相對簡單的數(shù)字簽名。不過量子計(jì)算機(jī)仍須數(shù)十年才能發(fā)展成熟,使用Mimblewimble的加密貨幣將很可能在未來數(shù)年內(nèi)找到抵御量子攻擊的方式。
總結(jié)
Mimblewimble的問世是區(qū)塊鏈歷史上重要的里程碑。首先,抄捷徑特點(diǎn)讓MW網(wǎng)絡(luò)具有可擴(kuò)展性,同時(shí)又廉價(jià)和簡單。再者,MV協(xié)議可能被用于側(cè)鏈或其他支付渠道方案,帶來更多的隱私與可擴(kuò)展性。
目前,有一些區(qū)塊鏈項(xiàng)目采用了Mimblewimble協(xié)議所設(shè)計(jì),包括萊特幣團(tuán)隊(duì)。Grin與Beam則是其他兩個(gè)案例。Grin是由社群所主導(dǎo)的項(xiàng)目,它的功能是輕量級Mimblewimble協(xié)議概念的驗(yàn)證,Beam則是創(chuàng)新導(dǎo)向。雖然兩者都基于Mimblewimble,但他們在技術(shù)上彼此獨(dú)立,并且分別采用MW協(xié)議設(shè)計(jì)的獨(dú)特方式。
目前仍有尚未決的問題,Mimblewimble否能在可信度與實(shí)用性方面達(dá)到顯著水平。這是個(gè)令人興奮且希望很大的想法,但同時(shí)也很不成熟。因此,潛在用例仍有待開發(fā),Mimblewimble協(xié)議的未來狀況仍然未知。(William M. Peaster)
關(guān)鍵詞: Mimblewimble 儲(chǔ)存數(shù)據(jù) 區(qū)塊鏈