Протокол Mimblewimble

Если кратко – это новый способ структурирования и хранения данных, используемый в рамках сети блокчейн. Совместим с большинством систем, работающих на алгоритме консенсуса PoW. Значительно улучшает безопасность и масштабируемость.

Впервые о Mimblewimble заговорили в 2016 году, когда некто Том Элвис Джедусор (псевдоним) поделился с криптовалютным сообществом своими наработками в этом направлении. Впрочем, технический документ был далёк от идеала, так что за его доработку взялись другие специалисты. Например – Эндрю Поэлстр из Blockstream. И в октябре 2016 года он опубликовал статью «Mimblewimble», в которой уже шла речь о практическом применении данной идеи.

Некоторые пользователи, впрочем, полагают, что интегрировать этот принцип в Биткоин слишком сложно и неудобно. Но сам Поэлстр предлагает решение проблемы в виде сайдчейна (побочной цепочки). И у него большие шансы оказаться правым.

Принцип

Основное отличие протокола MW – отсутствие повторно используемых адресов. То есть, указывается начальный пункт и конечный пункт. Именно с ними работает система и именно их может видеть каждый желающий. Промежуточные пункты доступны только для самих участников процесса.

Примерная ситуация. Некий Семён получает от своих родителей две транзакции на 5 монет каждая. А затем – передаёт 10 монет некому Геннадию. Геннадий видит, откуда ему приходят деньги, но не сможет узнать, как они взялись у Семёна. И никто в сети не сможет. Однако для эффективного срабатывания протокола Mimblewimble всё же необходимо обмен проверочной информации между участниками. Но при этом они вовсе не обязаны быть одновременно онлайн, что тоже значительно повышает эффективность работы сети.

Кроме того, в MW действует ещё и функция «cut-through», удаляющая лишнюю информацию о транзакциях. В контексте данного примера, это означает, что информация о «промежуточном» кошельке Семёна в блоке кодироваться не будет.

Также данный протокол поддерживает концепцию «конфиденциальных транзакций», которую в 2013 году предложил некий Адам, а реализовали – Грег Максвелл и Питерл Уилл. Суть данной концепции – скрытие общего количества переводов в блоке блокчейна.

Сравнение с действующими протоколами Биткоин

Блокчейн Биткоин позволяет скачать всю информацию обо всех проводимых транзакциях, начиная с самого первого блока – генезис-блока. Эта информация находится в свободном доступе, так что любой желающий может с ней ознакомиться.

В системе Mimblewimble содержится только необходимая информация, что гарантирует высокий уровень конфиденциальности. Что касается подозрительной активности и попыток подтасовывать информацию в блоках, то за этим следят узлы-валидаторы, которые даже не обладая полными данными о содержимом блока, могут оценивать его достоверность и логичную связь с уже имеющейся информацией.

Кроме того, этот протокол удаляет практически всю систему организованных сценариев, которые используются в блокчейне Биткоин для хранения множества последовательных транзакций. Это позволяет упаковывать в один блок больше полезной информации, что положительно сказывается на масштабируемость и скорости процессов.

Кроме того, в силу необходимости обработки меньшего количества информации, работа системы на основе Mimblewimble потребляет меньше вычислительных ресурсов. Это касается как валидации блоков, так и майнинга.

Преимущества

Меньший размер. Протокол обеспечивает более эффективное сжатие информации, так что общий размер блокчейна уменьшается. Проверять историю транзакций становится проще, новым узлам становится легче интегрироваться в сеть. Да и майнить становится легче, что отменяет необходимость в крупных майнинг-пулах.

Масштабируемость. Благодаря тому, что часть процессов, протекающих в блокчейне, реализуется сторонним сайдчейном, становится куда проще взаимодействовать большему количеству узлов. Что также полезно для работы внешних платёжных каналов, типа Lightning Network.

Конфиденциальность. Поскольку из общей записи исключаются некоторые детали операций – повышается конфиденциальность для каждого отдельного пользователя. Кроме того, с помощью протокола Mimblewimble можно организовать обмен разных токенов друг на друга, поскольку система поддерживает функцию взаимозаменяемости.

Недостатки

• Малая пропускная способность. Существует обратная зависимость между уровнем конфиденциальности и пропускной способностью. То есть – чем безопаснее сделка, тем меньше их можно осуществить в единицу времени. Поэтому сети Mimblewimble работают медленнее традиционных версий блокчейн.
• Низкая квантово-устойчивость. Поскольку большинство MW-сетей работают с простыми цифровыми подписями, они не слишком устойчивы перед взломом с использованием квантовых компьютеров. Впрочем, реальной данная проблема станет ещё очень не скоро, поскольку эффективно работающих квантовых компьютеров пока что нет – только кое-какие прототипы.

Вывод

Протокол Mimblewimble позволяет сделать сети блокчейн дешевле, надёжнее и устойчивее к проблемам масштабируемости. А тот факт, что для этого используется внешний сайдчейн, позволяет интегрировать его поверх уже существующей системы.

На данный момент, над разработкой эффективного протокола MW работает несколько команд. Наиболее известные – Litecoin, а также два других проекта - Grin и Beam. Что характерно, у каждого из них свой технический подход к реализации структуры Mimblewimble.

Однако о реальном практическом использовании протокола речь пока что не идёт. Да, потенциально это очень выгодное решение, но ему ещё нужно пройти проверку временем и активным использованием. Впрочем, все шансы на это есть.