Mimblewimble揭秘：隐私与扩展性新突破

什么是Mimblewimble？

Mimblewimble（MW）是一种区块链设计，通过独特的方式构建和存储交易。它是工作量证明（PoW）区块链的一种不同实现，旨在提高隐私性和网络可扩展性。Mimblewimble的概念由化名Tom Elvis Jedusor在2016年中期提出。尽管他分享了核心思想，但首个Mimblewimble文档仍留有一些未解的问题。这促使Blockstream研究员Andrew Poelstra对原始概念进行了研究和改进。不久之后，Poelstra发表了一篇名为《Mimblewimble》的论文（2016年10月）。

自那以后，许多研究人员和开发者都在研究MW协议的可能性。有人认为在比特币上实施它虽然技术上可行，但相当困难。Poelstra和其他一些人认为，Mimblewimble最终可能会作为侧链解决方案来改善比特币网络。

Mimblewimble的工作原理

Mimblewimble改变了传统的区块链交易模型。它允许区块链拥有更紧凑的历史记录，这使得下载、同步和验证变得更容易、更快捷。

在MW区块链中，没有可识别的或可重复使用的地址，这意味着所有交易对外界看起来都是随机数据。交易数据只对各自的参与者可见。

因此，一个Mimblewimble区块看起来像是一个大型交易，而不是许多交易的组合。这意味着可以验证和确认区块，但它们不会透露每个交易的细节。没有办法将单个输入与其相应的输出联系起来。

举个例子，Alice从她妈妈那里收到5个MW币，从她爸爸那里收到5个。然后，她将这10个币发送给Bob。交易被验证，但其细节并不公开。Bob唯一知道的是Alice给他发送了10个币，但他无法知道这些币之前是谁发送给Alice的。

要在Mimblewimble区块链上移动币，发送者和接收者必须交换验证信息。因此，我们仍然需要Alice和Bob进行沟通，但他们不需要同时在线来完成交易。

此外，Mimblewimble采用了一种称为“cut-through”的功能，通过删除冗余的交易信息来减少区块数据。因此，而不是记录每个输入和输出（从Alice的父母到她，再从Alice到Bob），区块只会记录一个输入-输出对（从Alice的父母到Bob）。

从技术上讲，Mimblewimble设计支持并扩展了Adam Back在2013年提出的机密交易（CT）概念，并由Greg Maxwell和Pieter Wuille实现。简单来说，CT是一种隐藏区块链转移金额的隐私工具。

Mimblewimble与比特币的对比

比特币区块链自创世区块以来一直保留着每笔交易的数据，这意味着任何人都可以下载并逐笔验证其公开历史。

相比之下，Mimblewimble区块链只保留必要的信息，同时提供更多的隐私。验证者确保没有异常活动发生（例如双重支付），并确保流通中的币数量准确无误。

此外，Mimblewimble移除了比特币的脚本系统，这是一组定义交易结构的指令。移除脚本使得MW区块链更加私密和可扩展。更私密是因为地址完全无法追踪，更可扩展是因为区块链数据更小。

因此，比特币和Mimblewimble之间的另一个关键区别是它们区块链的相对数据大小，这与之前讨论的“cut-through”功能有关。通过移除不必要的交易数据，Mimblewimble需要更少的计算资源。

优势

区块链大小

如前所述，Mimblewimble允许数据压缩，减少了整个区块链的大小。节点可以更快地验证交易历史，使用更少的资源。此外，新节点更容易下载并与MW区块链同步。

加入网络和运行节点的成本降低，最终可能导致社区更加多样化和分散，这可能会减少许多PoW区块链中常见的挖矿集中化现象。

可扩展性

最终，Mimblewimble可能会作为侧链解决方案被附加到比特币或其他母链上。MW设计还可能提高支付通道的性能，例如Lightning Network使用的那些通道。

隐私

移除比特币脚本系统，结合使用机密交易，带来了高水平的用户隐私，模糊了交易的细节。

此外，基于Mimblewimble区块链的币可以被认为是可互换的。可互换性是指同一币的每个单位可以与任何其他单位互换（它们是无法区分的）。

局限性

交易吞吐量

机密交易往往会显著降低交易吞吐量，因为数据量较大。因此，与非私密系统相比，使用CT的区块链具有更多的隐私但较低的TPS（每秒交易数）率。

尽管如此，我们可以说MW的紧凑大小弥补了机密交易引起的TPS限制。还值得注意的是，交易吞吐量取决于其他因素，如区块大小和频率。

不抗量子计算

总的来说，Mimblewimble协议不抗量子计算机，因为它依赖于数字签名的相对简单属性。但成熟的量子计算机仍需数十年才能实现，使用Mimblewimble的加密货币可能会在未来几年找到防止量子攻击的方法。事实上，一些解决方案已经在试验中（例如Switch Commitments）。

结语

Mimblewimble的引入标志着区块链历史上的一个重要里程碑。一方面，“cut-through”功能使得MW网络更便宜、更易于扩展。另一方面，MW协议可能作为侧链或支付通道解决方案实施，允许更多的隐私和可扩展性。

到目前为止，一些区块链项目正在使用Mimblewimble设计，包括Litecoin团队。Grin和Beam是另外两个例子。Grin是一个由社区驱动的项目，致力于MW协议的轻量级概念验证，而Beam则采用了类似创业公司的方式。虽然这两个项目都基于Mimblewimble，但它们在技术上是不同的，因为它们各自有独特的方式来实现MW设计。

目前的一个开放问题是，Mimblewimble能否达到显著的可靠性和采用水平。这是一个令人兴奋且有前景的想法，但也非常年轻。因此，潜在的用例仍在调查中，Mimblewimble的未来尚不确定。