什么是Mimblewimble?

Mimblewimble (MW) 是一种采用创新方式来建构和储存交易数据的区块链体系。它是工作量证明(PoW)区块链的一种另类实现,能够提供更多的隐私性与更好的网络扩展性。
Mimblewimble最初由匿名作者Tom Elvis Jedusor在2016年中设计提出。尽管他初步表达了其核心概念,但初始版本的Mimblewimble中仍然存在许多问题尚待解决。随后Blockstream调研员Andrew Poelstra开始研究并改进Mimblewimble的原始概念。不久之后,Poelstra就写了一篇名为Mimblewimble的论文。(发表于2016年10月)

在那之后,许多研究人员与开发者都在研究MW协议的种种可能性。有人认为尽管技术上可能,但该协议在比特币上适用并非易事。Poelstra与其他人则相信Mimblewimble最终会以侧链的方式改善比特币网络。

Mimblewimble工作原理

Mimblewimble改变了传统的区块链交易模型。它让区块链具有更高压缩比率,网络上的历史交易纪录更容易被下载、同步与验证。

在MW区块链中,没有可识别或是可重复使用的地址,这意味着所有交易在他人眼里都是随机数据。交易数据只有相关的参与者才看得到。

所以,具有Mimblewimble协议的区块类似于大型交易网络,而非许多交易的组合。这意味着区块可在不显示交易细节的时候,被验证和确认。没有其他方式可以通过其输入关联其输出结果。

举一个具体的例子,Alice从妈妈那里收到5个MW代币,从爸爸那里收到5个MW代币。接着她把这10个代币都给了Bob。交易随后被验证,但具体的交易细节不会被公开。Bob仅知道是Alice给他10个代币,但他无法得知在这之前是谁把这些币给了Alice。

要在Mimblewimble区块链上转币,发送者与接收者必须验证信息。所以我们仍需要Alice跟Bob彼此通讯,不过交易发生时他们不需要同时在线上。

同时,Mimblewimble有一种称为抄捷径(cut-through)的特点,它能删除多余的交易信息,并减少区块数据。区块中只会去记录一笔输入输出(从Alice到Bob),而不是纪录每一笔交易的输出及输入(从Alice的父母到Alice,在从Alice到Bob)。

技术上,Mimblewimble设计并扩展了机密交易(CT)的概念,该理念由Adam Back在2013年所提出,并由Greg Maxwell及Pieter Wuille进行实施。简单来说,CT就是一种隐藏区块链传输数量的隐私工具。

Mimblewimble与比特币

比特币区块链从创世区块开始就保留了每一笔交易记录,表示每个人都能够下载并验证每一笔交易的公开历史信息。

反言之,Mimblewimble区块链只保存最关键的信息,同时保留了更多隐私。验证者确保没有可疑的交易发生(如双重花费),以及流通的代币量准确。

除此之外,Mimblewimble去除了比特币的脚本系统,该系统是通过一系列指令来定义交易如何被建构。移除该脚本系统让MW区块链变得更具隐私与可扩展性。隐私性是因为交易地址完全无法被追踪,可扩展性则是因为区块数据较小。

另外一个比特币与Mimblewimble的关键差异在于区块链数据的相对大小,这跟前文提到的抄捷径概念相关。由于要移除不必要的交易数据,Mimblewimble仅需较少的计算资源。

优点

区块大小

如上所述,Mimblewimble能够压缩区块数据,减低整体区块大小。节点能在仅适用较少的资源下,更快地验证交易历史纪录。而且,新的节点更容易下载,并同步MW区块链。

降低加入网络与运行节点的成本,将带来多样化且分布式的社区,这能够减少许多PoW区块链中常见的中心化算力。

扩容性
最终Mimblewimble或许会以侧链方式连接至比特币或其母链之上。MW协议的设计也将改善支付渠道的性能,类似于闪电网络的作用。

隐私性

Mimblewimble移除了比特币的脚本系统,实现了模糊化交易细节,提升交易机密性能的作用。

除此之外,基于Mimblewimble区块链的代币能被视为具有可替代性。可替代性的优势在于,任一单位的代币都可以和其他代币进行直接兑换(它们之间是没有区别的)。

缺点

交易吞吐量
交易的机密性严重地减少了交易吞吐量。与非隐私系统相比,采用机密交易(CT)的区块链有更高隐私,但TPS(每秒交易量)性能较低。不过,我们可以认为MW协议所压缩的交易数据量,补偿了由于机密交易所损失的TPS数量。

无法抵抗量子计算
Mimblewimble系统无法抵御量子计算机(算力强大的计算设备)。MW协议基于属性相对简单的数字签名。不过量子计算机仍须数十年才能发展成熟,使用Mimblewimble的加密货币将很可能在未来数年内找到抵御量子攻击的方式。

总结

Mimblewimble的问世是区块链历史上重要的里程碑。首先,抄捷径特点让MW网络具有可扩展性,同时又廉价和简单。再者,MV协议可能被用于侧链或其他支付渠道方案,带来更多的隐私与可扩展性。

目前,有一些区块链项目采用了Mimblewimble协议所设计,包括莱特币团队。Grin与Beam则是其他两个案例。Grin是由社群所主导的项目,它的功能是轻量级Mimblewimble协议概念的验证,Beam则是创新导向。虽然两者都基于Mimblewimble,但他们在技术上彼此独立,并且分别采用MW协议设计的独特方式。

目前仍有尚未决的问题,Mimblewimble否能在可信度与实用性方面达到显著水平。这是个令人兴奋且希望很大的想法,但同时也很不成熟。因此,潜在用例仍有待开发,Mimblewimble协议的未来状况仍然未知。

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