Мимбл Вимбл: словно волшебной палочкой, улучшит масштабируемость сети Биткоин

Биткоин-узлы являются настоящими движителями одноименной платежной системы. Они осуществляют проверку любой финансовой операции сети и вносят информацию о транзакции в очередной блок, за обнаружение которого получают определенное количество премиальных монет Биткоин, цена которых растет стабильно в последнее время. Это дает возможность системе полноценно работать без необходимости перепроверять посредников. Но, несмотря на то, что сохраняется децентрализация, между собой конфликтуют взаимозаменяемость и конфиденциальность системы. Дело в том, что публичные финансовые операции дают возможность отследить сделки с Биткоинами, осуществляемые на платформе блокчейн любому пользователю. А из-за растущего количества операций, расходы на содержание узлов увеличиваются, из-за чего система постепенно становиться все более зависимой от разработчиков.

Но перечисленные недостатки можно исправить. Совсем недавно на одном из каналов, специализирующихся на тематике Биткоина, был выложен документ, подписанный автором Томасом Элвисом Жедюсером (во французской версии Гарри Поттера это имя Воландеморта). Его разработка называется «Мимбл Вимбл» — одно из магических заклинаний, упоминаемых в книгах Джоан Роулинг.

Новинка представляет собой упрощенный вариант Биткоин-протокола, который позволит повысить уровень взаимозаменяемости и приватности, и при этом улучшит средние и общие показатели масштабируемости. Таким образом, магическая реформа может глобально повлиять на развитие сети.

Суммы станут приватными

Новая концепция предполагает изменение конфиденциальности Биткоина. К примеру, благодаря активности разработчика из Bitcoin Core Грегори Максвелла, были внедрены конфиденциальные транзакции. На данный момент эта технология используется на альфа-версии сервисов, предложенных Blockstream. За счет приватных операций пользователи смогут засекретить сумму отправляемых Биткоинов за счет применения «ослепляющих факторов». В каждой из операций содержится специальная информация, которая при необходимости, может расшифровать спрятанные суммы.

Криптографический алгоритм «Обязательство Педерсена», позволяет участникам системы Биткоин, самостоятельно выполнять процедуру шифрования и дешифрования сумм. Так, узлы смогут самостоятельно определить сумму платежа, отталкиваясь от сведений на отправляющей и принимающей сторонах. Если разница между суммой входа и выхода составляет «0», значит, эти данные соответствуют друг другу, а поэтому можно с уверенностью назвать точную сумму.

За счет использования Мимбл Вимбл можно будет инвертировать процесс шифрования. Алгоритм может оказаться очень полезным, ведь он позволит исправить один из основных минусов протокола Биткоина — ослепляющий фактор, который теперь будет служить основным доказательством права собственности на теневые токены. От использования персональных ключей теперь можно отказаться, как и от открытых адресов и ключей.

Право собственности на ослепляющий фактор определяется за счет криптографических трюков, но алгоритм работы этих приемов не разглашается. Важно, что при выполнении задачи по расшифровыванию, используется фиктивный выход «Dummy output». Как правило, участник сделки, который принимает реально транзакцию, несет равную с отправителем ответственность и должен указать, при каких условиях получатель сможет использовать переданные Биткоины. На деле в роли «фиктивных выходов» могут быть случайные числа, которые позволяют получить гарантию того, что лицо, которое выступило инициатором появления ослепляющего фактора, получит средства с реальных «выходов».

Совокупность операций

Максвелл разработал еще один Биткоин-трюк, который получил имя CoinJoin. Данный способ дает возможность сгруппировать несколько сделок в одну большую, объединив все входы и выходы операций воедино. Это усложняет процедуру идентификации адресов пользователей, которые отправляют и получают криптовалюту. Тем более, не всегда входы и выходы будут принадлежать конкретному участнику системы.

Таинственный Мимбл Вимбл позволяет полностью избавиться от транзакций при генерировании очередного блока. Это дает возможность заменить традиционные транзакции блоками Мимбл Вимбл, которые содержат следующие данные:
• Список новых входов и выходов.
• Криптографические подписи, основанные на «фейковых выходах».

За счет схемы Обязательств Педерсена узлы будут использовать только списки входов и выходов, чтобы после сверки гарантировать поступление средств получателю. Благодаря получению подписей, сгенерированных на базе «фиктивных выходов», проверяется достоверность других операций. Они играют роль штампов «Утверждаю», и будут основаны на основании «фиктивных выходов». Каждая из этих операций будет автоматически суммироваться, если будет вычисляться объем всей сделки.

Сложно определить, с каких «входов» на какие «выходы» была потрачена криптовалюта, ведь практически нельзя найти информацию о количестве потраченных Биткоинов, и о путях их передвижения. Таким образом, Мимбл Вимбл дает большие возможности для развития взаимозаменяемости и конфиденциальности.

Улучшение масштабируемости

На данный момент многие операции в Биткоин-сети связываются между собой. Трата токенов на самом деле представляет собой переход «выхода» одной транзакции во вход очередной сделки. Таким образом, если одна операция будет недействительной, следующая сделка окажется ее продолжением, поэтому она также не будет завершена. Для того чтобы все узлы сети Биткоин успешно выполняли поставленные задачи, они должны содержать данные о проведенных транзакциях, и для этого необходимо отслеживать блокчейн. На сегодняшний день объем этой сети уже занимает около 80 гигабайт. Мимбл Вимбл позволит отказаться от показателя «история транзакции» относительно каждого конкретного токена. Каждый Биткоин получит собственный блок, в котором он будет изначально создан. Просто с момента появления значение криптовалюты будет определяться, как часть выхода определенных операций.

Новшество позволяет узлам проверять новые сделки без получения сведений о денежных переводах, осуществленных раньше, при купле /продаже токенов. Пользователям лишь придется позаботиться о том, чтобы используемые при транзакциях «выходы» были действительными. За счет использования сложных математических расчетов, узлы смогут определять действительность «выходов». Для этого они будут использовать блок заголовков – своеобразный индекс, содержащий информацию обо всех сделках. Будут применены и подписи, созданные благодаря «фиктивным выходам». Вся эта информация не занимает много места, поэтому ее можно сохранять без необходимости большого количества памяти.

Новый метод позволит получить массу преимуществ участникам сети Биткоин. Если бы приватные транзакции начали использовать еще с момента появления Биткоинов, объем информации о сделках был бы намного меньшим. Если сейчас объем подобных данных составляет около 1 терабайта, Мимбл Вимбл позволит сократить их до 120 гигабайт. И важное отличие – если блокчейн на данный момент увеличивается со временем, набор информации Мимбл Вимбл может даже уменьшаться в размере, если большее число токенов будет храниться на меньшем числе «выходов».

Совместимость с Биткоин-протоколом

Нельзя забывать о том, что при любых преимуществах, новшества часто связаны и с недостатками. К примеру, Мимбл Вимбл несовместим с протоколом Биткоин, потому что для проведения операций необходимо очищать протокол от информации о завершенных сделках. Кроме этого, в нем не будут активны сразу несколько функций Биткоина. Не будет возможности воспользоваться временно заблокированными транзакциями (которые применяются в сетях Lighting), протоколом атомных свопов (нужен для создания кросс-блокчейн совместимости) и другими преимуществами.

Несмотря на некоторые недостатки, преимущества Мимбл Вимбл позволяют использовать его для создания сайдчейна, ориентированного на приватных данных. Биткоин-пользователи смогут заблокировать токены на определенном выходе или отправить их в сайдчейн Мимбл Вимбл. Данный способ управления канала позволит выполнить операции приватно, пока владелец денег не пожелает отправить средства снова на Биткоин-блокчейн по вновь открытому первоначальному выходу.

Специалисты отмечают эффективность предложенного способа управления Мимбл Вимбл, ведь с его незначительными издержками можно будет легко справиться. Технология даст возможность выгружать серьезные объемы данных из блокчейн Биткоина, и мы получим масштабируемую сеть для людей и компаний, осуществляющих крупные сделки в криптовалюте. Если многие сейдчейны не актуальны при увеличении масштабирования, Мимбл Вимбл будет в таком случае идеальным решением.