پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble) چیست؟

مقدمه

پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble) یک نوع طراحی بلاکچین است که در ساختار و ذخیره تراکنش‌ها از روشی بسیار جالب و خلاقانه استفاده می‌کند. در حقیقت میمبل ویمبل، بلاکچینی است که الگوریتم PoW  یا گواه اثبات کار آن کاملاً متفاوت پیاده‌سازی شده تا بتواند حریم خصوصی و مقیاس ‌پذیری شبکه را توسعه دهد.

تاریخچه پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble)

خرید ارز دیجیتال با ۱۰ هزار تومان!

تو صرافی ارزپلاس میتونی فقط با ۱۰ هزار تومان و با کارمزد صفر، بیش از ۶۰۰ ارز دیجیتال رو بخری!

شروع

ایده طراحی میمبل ویمبل ابتدا در سال ۲۰۱۶ توسط شخصی با نام مستعار Tom Elvis Jedusor معرفی شد. او ایده اصلی را معرفی کرد و در این زمینه مستنداتی را منتشر کرد که باعث شد سؤالاتی در ذهن مخاطبان شکل بگیرد. در ادامه یک محقق بلاکچین به نام Andrew Poelstra به این مقوله علاقه‌مند شد و آن را توسعه داد و موفق شد در اکتبر ۲۰۱۶، مقاله‌ای را با عنوان Mimblewimble منتشر کند.

در طول این سال‌ها، محققان و توسعه‌دهندگان زیادی روی قابلیت‌های پروتکل میمبل ویمبل کار کرده‌اند. عده‌ای معتقدند که پیاده‌سازی پروتکل MW‌ (مخفف Mimblewimble) روی شبکه بیت کوین غیرممکن نیست ولی بسیار پیچیده است؛ اما Poelstra‌ و بسیاری از محققان بر این باورند که میمبل ویمبل در آینده می‌تواند به صورت یک بلاکچین جانبی یا سایدچین (Sidechain)، شبکه بیت کوین را بهبود بخشد.

طرز کار پروتکل میمبل ویمبل

در سیستم میمبل ویمبل (Mimblewimble)، پردازش و ذخیره تراکنش‌ها به روشی کاملاً متفاوت نسبت به بلاکچین‌های سنتی انجام می‌شود. در حقیقت این امکان را به بلاکچین می‌دهد که تاریخچه فشرده و کم‌حجم‌تری داشته باشد و در نتیجه سرعت دانلود و همگام‌سازی و تأیید آن هم بیشتر می‌شود.

پس با این توضیحات اگر به درون یک بلاک میمبل ویمبل نگاه کنیم، چیزی که خواهیم دید، به جای داده‌های چندین تراکنش کوچک، بیشتر شبیه داده‌های یک تراکنش بزرگ است. یعنی اطلاعات بلاک را می‌توان بررسی و تأیید کرد و در عین حال جزئیات تراکنش‌ها محرمانه باقی می‌ماند. هیچ راهی وجود ندارد که بتوان با یک ورودی خاص، به اطلاعات یک خروجی خاص دست پیدا کرد.

برای درک بهتر نحوه عملکرد پروتکل میمبل ویمبل به این مثال توجه کنید. فرض کنید آلیس ۵ کوین MW از مادرش و ۵ تا هم از پدرش دریافت می‌کند. سپس او این ۱۰ کوین را برای باب می‌فرستد. همه این تراکنش‌ها تأیید می‌شوند ولی جزئیات آنها برای همه قابل مشاهده نیست. الآن تنها چیزی که باب می‌داند این است که آلیس ۱۰ تا کوین برایش فرستاده است؛ اما نمی‌تواند بفهمد که این کوین‌ها قبلاً از طریق چه کسی به آلیس ارسال شده‌اند.

برای اینکه کوین‌ها بتوانند در پروتکل میمبل ویمبل جابه‌جا شوند (تراکنش انجام شود)، باید فرستنده و گیرنده، اطلاعات تأیید تراکنش را رد و بدل کنند؛ به این معنی که هنوز باید بین آلیس و باب ارتباط برقرار باشد، ولی نیازی نیست که هر دوی آنها همزمان آنلاین باشند.

پس به جای ثبت تمام ورودی و خروجی‌ها (انتقال کوین‌ها از والدین به آلیس و سپس از آلیس به باب)، فقط اطلاعات اولین ورودی و آخرین خروجی (یعنی از والدین آلیس به باب) را در بلاک ثبت می‌کند.

از نظر فنی، طراحی پروتکل میمبل ویمبل از مفهوم تراکنش‌های محرمانه (Confidential Transactions) که در سال ۲۰۱۳ توسط Adam Back‌ مطرح شد و Greg Maxwell‌ و Pieter Wuille‌ آن را پیاده‌سازی کردند، پشتیبانی می‌کند و آنها را گسترش می‌دهد. Confidential Transactions یا همان CT‌ در حقیقت یک ابزار حریم خصوصی است که جزئیات تراکنش‌های روی بلاکچین را مخفی می‌کند.

مقایسه پروتکل میمبل ویمبل با بیت کوین

بلاکچین بیت کوین اطلاعات تمامی تراکنش‌های انجام‌شده را از زمان آغاز فعالیت‌اش یعنی از زمان جنسیس بلاک (Genesis block) تاکنون در خود نگهداری می‌کند؛ یعنی همه می‌توانند اطلاعات تک‌تک تراکنش‌های بیت کوین را ببینند و بررسی کنند.

در پروتکل میمبل ویمبل داستان کاملاً فرق دارد و این بلاکچین فقط اطلاعات حیاتی را ذخیره می‌کند تا حریم خصوصی بیشتر حفظ شود.

جدا از این مسائل، در شبکه MW‌ از سیستم اسکریپتینگ بیت کوین استفاده نمی‌شود. این سیستم مجموعه دستوراتی است که نحوه ساختار تراکنش‌ها را مشخص می‌کند. با حذف این سیستم،‌ پروتکل میمبل ویمبل می‌تواند حریم خصوصی و مقیاس‌ پذیری بیشتری را ارائه دهد. یعنی به خاطر غیرقابل‌رصد بودن آدرس‌ها، حریم خصوصی بیشتر رعایت می‌شود و به خاطر کاهش اندازه بلاکچین، مقیاس ‌پذیری افزایش می‌یابد.

مزیت‌هایی پروتکل MW

در این قسمت به توضیح ۳ مورد از مزیت‌های پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble) می‌پردازیم. در ادامه با ما همراه باشید.

اندازه بلاکچین

همان‌طور که در بالا اشاره کردیم، داده‌ها می‌توانند در شبکه MW‌ فشره‌سازی شوند و در نتیجه اندازه بلاکچین کاهش پیدا می‌کند. در این صورت نودها سریع‌تر می‌توانند تراکنش‌ها را تأیید کنند و انرژی کمتری هم مصرف می‌شود. به علاوه اینکه دانلود و همگام‌سازی بلاکچین برای نودهای جدید آسان‌تر خواهد بود.

کاهش هزینه‌ها برای پیوستن اعضای جدید به شبکه باعث می‌شود تعداد و تنوع نودها بیشتر شود و این کمک زیادی به غیرمتمرکز بودن شبکه می‌کند.

مقیاس ‌پذیری

در آینده، از پروتکل میمبل ویمبل به عنوان یک راه‌حل سایدچین (یا بلاکچین جانبی) برای توسعه یک زنجیره اصلی سنتی مثل بیت کوین استفاده خواهد شد. طراحی MW‌ می‌تواند به افزایش کارآیی کانال‌های پرداخت، از جمله شبکه لایتنینگ کمک زیادی کند.

حریم خصوصی

با حذف سیستم اسکریپتینگ بیت کوین و استفاده از تراکنش‌های محرمانه، حریم خصوصی کاربران به شدت حفظ می‌شود و جزئیات تراکنش‌ها کاملاً مبهم و غیرقابل تشخیص باقی می‌ماند.

افزون بر این، کوین‌های موجود روی بلاکچین MW‌ از نوع تعویض‌پذیر (Fungible) هستند. این ویژگی باعث می‌شود هر قسمتی از یک کوین با هر قسمت از همان نوع کوین، قابلیت تعویض و جابه‌جایی داشته باشد. (یعنی کوین‌های این شبکه متمایز نیستند)

محدویت‌های پروتکل PW

بعد از اینکه با مزیت‌های پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble) آشنا شدیم، حالا نوبت این رسیده که محدودیت‌ها و نقاط ضعف آن را بررسی کنیم.

توان پردازشی تراکنش‌ها در پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble)

انجام تراکنش‌های محرمانه به خاطر داشتن اندازه بزرگتر، توان پردازشی بیشتری نیاز دارد. بنابراین بلاکچین MW در مقایسه با یک سیستم غیرمحرمانه، از TPS‌ (تعداد تراکنش در ثانیه) پایین‌تری برخوردار است.

از طرف دیگر با توجه به سایز کم و فشرده این بلاکچین، می‌توان گفت که این ویژگی، پایین‌بودن مقدار TPS‌ را تا حد زیادی جبران می‌کند.

عدم مقاومت در برابر کامپیوترهای کوانتومی

پروتکل میمبل ویمبل با امضاهای دیجیتال کار می‌کند و به طور کلی در برابر کامپیوترهای کوانتومی آسیب‌پذیر است. البته هنوز ده‌ها سال با ساخت این نوع کامپیوترها فاصله داریم و رمزارزهایی که از پروتکل MW‌ استفاده می‌کنند، این فرصت را دارند که در این مدت فکری به حال خودشان کنند.

سخن پایانی

معرفی پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble) نقطه عطف مهمی در تاریخ فناوری بلاکچین به حساب می‌آید. از یک طرف ویژگی Cut-through‌ باعث می‌شود شبکه MW‌ ارزان‌تر و مقیاس‌پذیر شود. از طرف دیگر میمبل ویمبل این قابلیت را دارد که به صورت سایدچین روی بلاکچین دیگری پیاده‌سازی شده و به عنوان راه‌حلی برای ارتقای کانال پرداخت استفاده شود و حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری بیشتری را فراهم آورد.

تاکنون تعدادی از پروژه‌های بلاکچین از جمله لایت کوین، گرین (Grin) و بیم (Beam) همکاری خود را با شبکه MW‌ شروع کرده‌اند. گرین یک پروژه جامعه‌محور است که روی یک نسخه ساده از الگوریتم PoC (Proof of Concept) در شبکه میمبل ویمبل فعالیت می‌کند. پروژه بیم هم فعلاً عملکرد استارتاپی دارد. هر دو پروژه بر اساس پروتکل میمبل ویمبل کار می‌کنند اما نحوه پیاده‌سازی مدل MW‌ به لحاظ فنی در آنها کاملاً با هم متفاوت است.

در پایان این سؤال باقی می‌ماند که آیا فناوری میمبل ویمبل می‌تواند در آینده به سطح قابل‌قبولی از اعتماد و پذیرش مردم برسد؟ ایده این فناوری، بسیار جالب و امیدوارکننده است و در عین حال هنوز در ابتدای راه قرار دارد. بسیاری هنوز هم در حال یافتن کاربردهای بیشتری برای Mimblewimble‌ هستند و نمی‌توان آینده دقیقی برای این فناوری متصور شد.