پروتکل میمبل ویمبل چیست و چگونه کار میکند؟

به گزارش سایت خبری ساعد نیوز، میمبل ویمبل یک پروتکل حریم خصوصی (Privacy) است که مانع آشکار شدن اطلاعات خصوصی در بلاکچین می شود. نام این تکنولوژی از یکی از طلسم های سری هری پاتر گرفته شده که مردم را از فاش کردن رازها باز می داشت. سپیدنامه (white-paper) بیت کوین دارای بخشی با عنوان حریم خصوصی است که در آن ساتوشی حریم خصوصی بیت کوین را با حریم خصوصی نقل و انتقالات بانکی مقایسه کرده و محدودیت های آن را به طور واقع بینانه ای توضیح داده است. امروزه محدودیت های حریم خصوصی بیت کوین بیشتر هم شده اند چرا که روش های شناسایی کاربران بیت کوین پیشرفت کرده و از طریق اطلاعاتی همچون مشخصات آنان در صرافی ها می توان به هویت افراد پی برد. این امر باعث تعجب افرادی شده که فکر می کردند بیت کوین به علت عدم آشکار کردن نام افراد دارای حریم خصوصی است.

طرز کار پروتکل میمبل ویمبل

در سیستم میمبل ویمبل (Mimblewimble)، پردازش و ذخیره تراکنش ها به روشی کاملاً متفاوت نسبت به بلاکچین های سنتی انجام می شود. در حقیقت این امکان را به بلاکچین می دهد که تاریخچه فشرده و کم حجم تری داشته باشد و در نتیجه سرعت دانلود و همگام سازی و تأیید آن هم بیشتر می شود.

در یک بلاکچین میمبل ویمبل، هیچ آدرسی قابلیت شناسایی یا استفاده مجدد را ندارد؛ به این معنی که از دید سایر افراد، تمام تراکنش ها به صورت داده های تصادفی به نظر می رسند. اطلاعات کامل تراکنش فقط برای شرکت کنندگان آن تراکنش قابل مشاهده خواهد بود.

پس با این توضیحات اگر به درون یک بلاک میمبل ویمبل نگاه کنیم، چیزی که خواهیم دید، به جای داده های چندین تراکنش کوچک، بیشتر شبیه داده های یک تراکنش بزرگ است. یعنی اطلاعات بلاک را می توان بررسی و تأیید کرد و در عین حال جزئیات تراکنش ها محرمانه باقی می ماند. 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 می کند. سپس او این ۱۰ کوین را برای باب می فرستد. همه این تراکنش ها تأیید می شوند ولی جزئیات آنها برای همه قابل مشاهده نیست. الآن تنها چیزی که باب می داند این است که آلیس ۱۰ تا کوین برایش فرستاده است؛ اما نمی تواند بفهمد که این کوین ها قبلاً از طریق چه کسی به آلیس ارسال شده اند.

برای اینکه کوین ها بتوانند در پروتکل میمبل ویمبل جابه جا 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.

در شبکه میمبل ویمبل (Mimblewimble) از ویژگی جالبی با نام Cut-through استفاده می شود که با حذف اطلاعات اضافی تراکنش ها، حجم بلاک را کاهش می دهد.

پس به جای ثبت تمام ورودی و خروجی ها (انتقال کوین ها 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 می کند.

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

مقایسه پروتکل میمبل ویمبل با بیت کوین

بلاکچین بیت کوین اطلاعات تمامی تراکنش های انجام شده را از زمان آغاز فعالیت اش یعنی از زمان جنسیس بلاک (Genesis block) تاکنون در خود نگهداری می کند؛ یعنی همه می توانند اطلاعات تک تک تراکنش های بیت کوین را ببینند و بررسی کنند.

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

ولیدیتورهای شبکه Mimblewimble همه فعالیت ها را زیر نظر دارند و نمی گذارند که مشکلاتی مثل دوبار خرج کردن (Double spending) اتفاق بیفتد و همیشه تعداد کوین های در گردش را کنترل می کنند.

جدا از این مسائل، در شبکه MW از سیستم اسکریپتینگ بیت کوین استفاده نمی شود. این سیستم مجموعه دستوراتی است که نحوه ساختار تراکنش ها را مشخص می کند. با حذف این سیستم، پروتکل میمبل ویمبل می تواند حریم خصوصی و مقیاس پذیری بیشتری را ارائه دهد. یعنی به خاطر غیرقابل رصد بودن آدرس ها، حریم خصوصی بیشتر رعایت می شود و به خاطر کاهش اندازه بلاکچین، مقیاس پذیری افزایش می یابد.

پس می توانیم این طور نتیجه بگیریم که سایز نسبی اطلاعات در بلاکچین میمبل ویمبل به خاطر استفاده از ویژگی Cut-through نسبت به بیت کوین بسیار کمتر است. همچنین با حذف داده های غیرضروری تراکنش ها، شبکه MW به قدرت محاسباتی و پردازشی کمتری نیاز خواهد داشت.

مزیت هایی پروتکل MW

در این قسمت به توضیح ۳ مورد از مزیت های پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble) می پردازیم. در ادامه با ما همراه باشید.

اندازه بلاکچین

همان طور که در بالا اشاره کردیم، داده ها می توانند در شبکه MW فشره سازی شوند و در نتیجه اندازه بلاکچین کاهش پیدا می کند. در این صورت نودها سریع تر می توانند تراکنش ها را تأیید کنند و انرژی کمتری هم مصرف می شود. به علاوه اینکه دانلود و همگام سازی بلاکچین برای نودهای جدید آسان تر خواهد بود.

کاهش هزینه ها برای پیوستن اعضای جدید به شبکه باعث می شود تعداد و تنوع نودها بیشتر شود و این کمک زیادی به غیرمتمرکز بودن شبکه می کند.

مقیاس پذیری

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

حریم خصوصی

با حذف سیستم اسکریپتینگ بیت کوین و استفاده از تراکنش های محرمانه، حریم خصوصی کاربران به شدت حفظ می شود و جزئیات تراکنش ها کاملاً مبهم و غیرقابل تشخیص باقی می ماند.

افزون بر این، کوین های موجود روی بلاکچین MW از نوع تعویض پذیر (Fungible) هستند. این ویژگی باعث می شود هر قسمتی از یک کوین با هر قسمت از همان نوع کوین، قابلیت تعویض و جابه جایی داشته باشد. (یعنی کوین های این شبکه متمایز نیستند)

محدویت های پروتکل PW

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

توان پردازشی تراکنش ها در پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble)

انجام تراکنش های 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) پایین تری برخوردار است.

از طرف دیگر با توجه به سایز کم و فشرده این بلاکچین، می توان گفت که این ویژگی، پایین بودن مقدار TPS را تا حد زیادی جبران می کند.

به این نکته هم باید دقت داشته باشیم که توان پردازشی یک شبکه به عوامل دیگری مثل اندازه بلاک و فرکانس هم بستگی دارد.

عدم مقاومت در برابر کامپیوترهای کوانتومی

پروتکل میمبل ویمبل با امضاهای دیجیتال کار می کند و به طور کلی در برابر کامپیوترهای کوانتومی آسیب پذیر است. البته هنوز ده ها سال با ساخت این نوع کامپیوترها فاصله داریم و رمزارزهایی که از پروتکل MW استفاده می کنند، 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 می آید. از یک طرف ویژگی Cut-through باعث می شود شبکه MW ارزان تر و مقیاس پذیر شود. از طرف دیگر میمبل ویمبل این قابلیت را دارد که به صورت سایدچین روی بلاکچین دیگری پیاده سازی شده و به عنوان راه حلی برای ارتقای کانال پرداخت استفاده شود و حریم خصوصی و مقیاس پذیری بیشتری را فراهم آورد.

تاکنون تعدادی از پروژه های بلاکچین از جمله لایت کوین، گرین (Grin) و بیم (Beam) همکاری خود را با شبکه MW شروع کرده اند. گرین یک پروژه جامعه محور است که روی یک نسخه ساده از الگوریتم PoC (Proof of Concept) در شبکه میمبل ویمبل فعالیت می کند. پروژه بیم هم فعلاً عملکرد استارتاپی دارد. هر دو پروژه بر اساس پروتکل میمبل ویمبل کار می کنند اما نحوه پیاده سازی مدل MW به لحاظ فنی در آنها کاملاً با هم متفاوت است.

در پایان این سؤال باقی می ماند که آیا فناوری میمبل ویمبل می تواند در آینده به سطح قابل قبولی 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 نمی توان آینده دقیقی برای این فناوری متصور شد.