Mimblewimble可建構和儲存交易數據 抄捷徑能刪除多余的交易信息

投稿人/來源:區塊網 | 2019-11-07 14:57:49 |

Mimblewimble (MW) 是一種采用創新方式來建構和儲存交易數據的區塊鏈體系。它是工作量證明(PoW)區塊鏈的一種另類實現,能夠提供更多的隱私性與更好的網絡擴展性。

Mimblewimble最初由匿名作者Tom Elvis Jedusor在2016年中設計提出。盡管他初步表達了其核心概念,但初始版本的Mimblewimble中仍然存在許多問題尚待解決。隨后Blockstream調研員Andrew Poelstra開始研究并改進Mimblewimble的原始概念。不久之后,Poelstra就寫了一篇名為Mimblewimble的論文。(發表于2016年10月)

在那之后,許多研究人員與開發者都在研究MW協議的種種可能性。有人認為盡管技術上可能,但該協議在比特幣上適用并非易事。Poelstra與其他人則相信Mimblewimble最終會以側鏈的方式改善比特幣網絡。

Mimblewimble工作原理

Mimblewimble改變了傳統的區塊鏈交易模型。它讓區塊鏈具有更高壓縮比率,網絡上的歷史交易紀錄更容易被下載、同步與驗證。

在MW區塊鏈中,沒有可識別或是可重復使用的地址,這意味著所有交易在他人眼里都是隨機數據。交易數據只有相關的參與者才看得到。

所以,具有Mimblewimble協議的區塊類似于大型交易網絡,而非許多交易的組合。這意味著區塊可在不顯示交易細節的時候,被驗證和確認。沒有其他方式可以通過其輸入關聯其輸出結果。

舉一個具體的例子,Alice從媽媽那里收到5個MW代幣,從爸爸那里收到5個MW代幣。接著她把這10個代幣都給了Bob。交易隨后被驗證,但具體的交易細節不會被公開。Bob僅知道是Alice給他10個代幣,但他無法得知在這之前是誰把這些幣給了Alice。

要在Mimblewimble區塊鏈上轉幣,發送者與接收者必須驗證信息。所以我們仍需要Alice跟Bob彼此通訊,不過交易發生時他們不需要同時在線上。

同時,Mimblewimble有一種稱為抄捷徑(cut-through)的特點,它能刪除多余的交易信息,并減少區塊數據。區塊中只會去記錄一筆輸入輸出(從Alice到Bob),而不是紀錄每一筆交易的輸出及輸入(從Alice的父母到Alice,在從Alice到Bob)。

技術上,Mimblewimble設計并擴展了機密交易(CT)的概念,該理念由Adam Back在2013年所提出,并由Greg Maxwell及Pieter Wuille進行實施。簡單來說,CT就是一種隱藏區塊鏈傳輸數量的隱私工具。

Mimblewimble與比特幣

比特幣區塊鏈從創世區塊開始就保留了每一筆交易記錄,表示每個人都能夠下載并驗證每一筆交易的公開歷史信息。

反言之,Mimblewimble區塊鏈只保存最關鍵的信息,同時保留了更多隱私。驗證者確保沒有可疑的交易發生(如雙重花費),以及流通的代幣量準確。

除此之外,Mimblewimble去除了比特幣的腳本系統,該系統是通過一系列指令來定義交易如何被建構。移除該腳本系統讓MW區塊鏈變得更具隱私與可擴展性。隱私性是因為交易地址完全無法被追蹤,可擴展性則是因為區塊數據較小。

另外一個比特幣與Mimblewimble的關鍵差異在于區塊鏈數據的相對大小,這跟前文提到的抄捷徑概念相關。由于要移除不必要的交易數據,Mimblewimble僅需較少的計算資源。

優點

區塊大小

如上所述,Mimblewimble能夠壓縮區塊數據,減低整體區塊大小。節點能在僅適用較少的資源下,更快地驗證交易歷史紀錄。而且,新的節點更容易下載,并同步MW區塊鏈。

降低加入網絡與運行節點的成本,將帶來多樣化且分布式的社區,這能夠減少許多PoW區塊鏈中常見的中心化算力。

擴容性

最終Mimblewimble或許會以側鏈方式連接至比特幣或其母鏈之上。MW協議的設計也將改善支付渠道的性能,類似于閃電網絡的作用。

隱私性

Mimblewimble移除了比特幣的腳本系統,實現了模糊化交易細節,提升交易機密性能的作用。

除此之外,基于Mimblewimble區塊鏈的代幣能被視為具有可替代性。可替代性的優勢在于,任一單位的代幣都可以和其他代幣進行直接兌換(它們之間是沒有區別的)。

缺點

交易吞吐量

交易的機密性嚴重地減少了交易吞吐量。與非隱私系統相比,采用機密交易(CT)的區塊鏈有更高隱私,但TPS(每秒交易量)性能較低。不過,我們可以認為MW協議所壓縮的交易數據量,補償了由于機密交易所損失的TPS數量。

無法抵抗量子計算

Mimblewimble系統無法抵御量子計算機(算力強大的計算設備)。MW協議基于屬性相對簡單的數字簽名。不過量子計算機仍須數十年才能發展成熟,使用Mimblewimble的加密貨幣將很可能在未來數年內找到抵御量子攻擊的方式。

總結

Mimblewimble的問世是區塊鏈歷史上重要的里程碑。首先,抄捷徑特點讓MW網絡具有可擴展性,同時又廉價和簡單。再者,MV協議可能被用于側鏈或其他支付渠道方案,帶來更多的隱私與可擴展性。

目前,有一些區塊鏈項目采用了Mimblewimble協議所設計,包括萊特幣團隊。Grin與Beam則是其他兩個案例。Grin是由社群所主導的項目,它的功能是輕量級Mimblewimble協議概念的驗證,Beam則是創新導向。雖然兩者都基于Mimblewimble,但他們在技術上彼此獨立,并且分別采用MW協議設計的獨特方式。

目前仍有尚未決的問題,Mimblewimble否能在可信度與實用性方面達到顯著水平。這是個令人興奮且希望很大的想法,但同時也很不成熟。因此,潛在用例仍有待開發,Mimblewimble協議的未來狀況仍然未知。(William M. Peaster)


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