پروتکل میمبل ویمبل، مثل ولدمورت ناشناس شو
آشنایی با پروتکل میمبل ویمبل و نحوه کار آن
پروتکل میمبل ویمبل (MW) طرح مبتنی بر بلاکچین است که از روشی جدید برای ساختاربندی و ذخیره تراکنش‌ها استفاده می‌کند. میمبل‌ویمبل پیاده‌سازی متفاوتی از الگوریتم اثبات کار (PoW) است که امکان افزایش حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری بیشتر شبکه را می‌دهد.
تکنولوژی بلاکچین ستون اصلی صنعت ارزهای دیجیتال محسوب می‌شود. تنظیمات امنیتی باعث مبتکرانه‌شدن بلاکچین‌ها شده است. با‌این‌وجود، به نظر می‌رسد امنیت میمبل‌ویمبل بهتر از بقیه است.
بنابراین این پروتکل یک پروتکل جذاب مبتنی بر بلاکچین است که در ادامه با نحوه کار آن و دلیل اهمیتش برای امنیت ارزهای دیجیتال آشنا می‌شویم.
پروتکل میمبل ویمبل چیست؟
میمبل‌ویمبل یک پروتکل بلاکچین است که ناشناس ماندن تراکنش‌ها را امکان‌پذیر می‌کند. این ویژگی میمبل‌ویمبل در مقایسه با تراکنش‌های معمولی ارز دیجیتال بیشتر است. در حالت عادی وقتی فرد A، مقداری بیتکوین به فرد B می‌فرستد، آدرس کیف پول‌های A و B و میزان بیتکوین ارسال شده به‌عنوان بخشی از پروتکل اثبات کار (PoW) بیتکوین ضبط می‌شود. اما میمبل‌ویمبل اجازه این کار را نمی‌دهد. در میمبل ویمبل، هیچ آدرسی وجود ندارد و تراکنش‌ها کاملا امن هستند. دفتر‌کل توزیع‌شده آن نیز به نسبت فشرده‌تر از سایر زنجیره‌های فضای رمزارز است.
چه کسی میمبل ویمبل را ایجاد کرد؟
پروتکل میمبل ویمبل را شخص ناشناسی در سال 2016 توسعه داد که با عنوان تام الویس جیدوسور (Tom Elvis Jedusor) شناخته می‌شود که معادل فرانسوی کلمه ولدمورت، دشمن هری‌پاتر است. بر اساس گفته‌های او، میمبل‌ویمبل برای ایجاد حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری بیشتر در مقایسه با بیتکوین ایجاد شده است.
او در ژولای 2016 طرح اولیه میمبل‌ویمبل را یک ماه بعد از حمله هک بیت‌فینکس (Bitfinex) که در آن هکرها مقداری بیتکوین به ارزش 72میلیون دلار را سرقت کردند، منتشر کرد. این اتفاق در آن زمان، اهمیت ناشناس‌بودن و ابهام میمبل‌ویمبل را بیشتر نشان داد و طرح آن با استقبال زیادی روبه‌رو شد.
طرح اولیه میمبل ویمبل ابهاماتی داشت. به این ترتیب اندرو‌پولسترا (Andrew Poelstra) که یک محقق حوزه جریان بلاکچین است روی مفهوم اولیه آن کار کرد و آن را بهبود داد. سپس مقاله‌ای در این باره نوشت که در اکتبر 2016 منتشر شد.
از‌آن‌زمان بسیاری از محققان و توسعه‌دهندگان در حال مطالعه احتمالات پروتکل MW هستند. برخی می‌گویند که پیاده‌سازی آن روی بیتکوین، خیلی دشوار ولی از نظر تکنیکی امکان‌پذیر است. پولسترا و سایرین بر این باورند که میمبل‌ویمبل می‌تواند به‌عنوان راهکاری جانبی، شبکه بیتکوین را بهبود دهد.
پروتکل میمبل ویمبل چگونه کار می‌کند؟
در بلاکچین MW، هیچ آدرس قابل تشخیصی وجود ندارد و به نظر می‌رسد همه تراکنش‌ها به مقصد نامشخصی می‌روند. داده‌های تراکنش تنها برای کسانی که تراکنشی انجام می‌دهند قابل مشاهده‌اند. به‌این‌ترتیب، یک بلاک میمبل‌ویمبل بیشتر شبیه یک تراکنش بزرگ است تا ترکیبی از آنها. این یعنی بلاک‌ها می‌توانند بررسی و تایید شوند اما هیچ اطلاعاتی درباره تراکنش نمی‌دهند. هیچ روشی برای مرتبط کردن اشخاصی که تراکنش را ایجاد کرده‌اند با گیرنده آنها وجود ندارد.
مثلا آلیس 5 عدد سکه از مادرش و 5 تا از پدرش می‌گیرد. سپس این ده سکه را برای باب می‌فرستد. تراکنش بررسی می‌شود اما جزییات آن عمومی نیست. تنها چیزی که باب می‌داند این است که آلیس ده سکه برای او فرستاده است اما نمی‌داند که چه کسی آنها را به آلیس داده.
برای حرکت دادن سکه‌ها روی بلاکچین MW، فرستنده و گیرنده باید اطلاعات تایید را باهم مبادله کنند. برای این کار از فاکتورهای کورکننده استفاده می‌شود. فاکتور کورکننده مقادیر تصادفی هستند که توسط فرستنده انتخاب می‌شود که گیرنده باید از بین آنها انتخاب کند. اگر گیرنده مقدار مشابهی را انتخاب کند، تراکنش معتبر تلقی می‌شود. این فرآیند به نوعی شبیه اثبات مالکیت گیرنده عمل می‌کند.
به‌این ترتیب هنوز نیاز داریم که آلیس و باب با هم در تعامل باشند اما لازم نیست که برای انجام تراکنش، همزمان آنلاین باشند.
پیاده‌سازی کوین‌جوین (CoinJoin)
CoinJoin یک سیستم رمزنگاری بحث‌برانگیز است که توسط جورج‌مکسول توسعه داده شد. در این سیستم پرداخت‌های فرستنده‌های مختلف، تحت یک تراکنش و با هدف غیرممکن کردن بررسی دنباله تراکنش توسط شخص خارجی، ترکیب می‌شوند.
در پروتکل میمبل ویمبل این پیاده‌سازی را به صورت بلاکی می‌بینیم که دربردارنده ورودی‌های مختلف، خروجی‌های لیست‌شده و اطلاعات امضاست. کوین‌جوین همچنین به ایجاد یک بلاکچین فشرده کمک می‌کند چراکه دیگر به ذخیره همه تراکنش‌ها، بجز ورودی و خروجی، نیاز ندارد.
در مقایسه با سایر بلاکچین‌ها، مثلا گره‌های بیتکوین (کامپیوترهای متصل به شبکه)، باید کل بلاکچین را دانلود کنند که شامل تاریخچه تراکنش است که توسط شبکه برای تایید اعتبار آن تحلیل می‌شود.
برش (Cut-Through)
پروتکل میمبل ویمبل همچنین از یک ویژگی به نام برش (cut-through) استفاده می‌کند که با حذف اطلاعات اضافی تراکنش، بلاک داده را کوچکتر می‌کند. پس به جای ضبط هر ورودی و خروجی (از والدین آلیس به او و از آلیس به باب) هر بلاکی تنها یک جفت ورودی-خروجی را نگه می‌دارد (از والدین آلیس به باب).
گره همیشه هم مجبور به پیاده‌سازی ویژگی برش میمبل‌ویمبل نیست. با‌این‌حال به این معناست که برای ذخیره تراکنش در دفتر کل، فضای بیشتری می‌گیرد.
ویژگی برش باعث مقیاس‌پذیری بیشتر میمبل ویمبل می‌شود. بطوری‌که بلاکچین آن، با داشتن تراکنش‌های مساوی، سه برابر کوچکتر از بیتکوین و پانزده برابر کوچکتر از مونرو است.
ویژگی‌های میمبل ویمبل
پروتکل میمبل ویمبل سه تفاوت اصلی با سایر پلتفرم‌های بلاکچین موجود دارد:
ناشناس‌بودن
در بیتکوین، همیشه یک آدرس عمومی هست که تعیین‌کننده فرستنده و گیرنده تراکنش است بخصوص اگر آدرس‌های آنها به هویت‌های واقعی متصل باشد. بنابراین بیتکوین شبه‌ناشناس است. در ویمبل‌میمبل هیچ تاریخچه تراکنشی نیست که قابل پیگیری باشد. این پروتکل با غیرقابل دسترس کردن آدرس‌ها برای شخص ثالث، بررسی و شناسایی کسانی را که از طریق آن تراکنش انجام می‌دهند، بسیار دشوار کرده است.
تعویض‌پذیری
همانند سایر سکه‌های خصوصی، میمبل‌ویمبل در مقایسه با بیتکوین، تعویض‌پذیری بیشتری دارد. به این معنا که افراد می‌توانند هر ارز دیجیتالی را روی این پلتفرم بدون ریسک از دست دادن آن، معامله کنند. سخت بودن ردیابی ویمبل‌میمبل باعث قابلیت بیشتر تعویض‌پذیری آن شده است.
مقیاس‌پذیری
از آنجایی که اندازه بلاک در ویمبل‌میمبل خیلی کوچکتر از بیتکوین است، از اکثر بلاکچین‌ها مقیاس‌پذیرتر است. این دقیقا مسئله‌ای است که دربین جامعه بیتکوین منجر به ایجاد فورک (سکه جدید) بیتکوین‌کش (BCH) شد که هدف آن تغییر اندازه بلاک بود. با‌این‌حال، میمبل‌ویمبل از طریق CoinJoin و الگوریتم برش، این مسئله را بدون داشتن مشکلات بلاک‌های بزرگ حل کرد.
ترکیب پروتکل‌های رمزنگاری
میمبل‌ویمبل یک مجموعه از پروتکل‌های رمزنگاری موجود را با هم ترکیب کرده و آنها را برای رسیدن به حداکثر امنیت بهبود می‌دهد. این پروتکل‌های رمزنگاری عبارتند از: تراکنش‌های محرمانه (CT)، CoinJoin و دندیلاین (Dandelion).
در‌مجموع این پروتکل‌ها موارد زیر را مخفی می‌کنند: ارزش معامله در بلاکچین میمبل ویمبل، آدرس عمومی معامله، هویت فرستنده و گیرنده ارز دیجیتال.
مزایا پروتکل میمبل ویمبل
سایز بلاکچین
همانطور که گفتیم میمبل‌ویمبل امکان فشرده‌سازی اطلاعات و کاهش سایز کلی بلاکچین را می‌دهد. گره‌ها می‌توانند سریع‌تر تاریخچه تراکنش را بررسی کنند و منابع کمتری استفاده می‌شود. درکنار‌آن دانلود و همگام‌سازی گره‌های جدید با بلاکچین MW راحت‌تر است.
کاهش هزینه‌های پوستن به شبکه و اجرای گره می‌تواند منجر به ایجاد یک جامعه متنوع‌تر و توزیع‌شده‌تر شود که احتمالا تمرکز استخراج را که در بسیاری از بلاکچین‌های اثبات کار وجود دارد، کاهش می‌دهد.
مقیاس‌پذیری
می‌توان MW را به‌عنوان راهکار جانبی استفاه کرد که به بیتکوین یا سایر بلاکچین‌های اصلی متصل شود. طراحی MW می‌تواند پرداخت‌ها را نیز تسهیل کند.
حریم خصوصی
حذف بیتکوین از سیستم اسکریپت‌نویسی (نوعی کد برنامه‌نویسی) در ترکیب با استفاده از تراکنش‌های محرمانه، باعث بالارفتن سطح حریم خصوصی و مبهم شدن جزییات تراکنش می‌شود. به‌علاوه، سکه‌های بلاکچین‌های میمبل‌ویمبل با سکه‌های دیگر قابل‌تعویض هستند.
محدودیت‌های میمبل ویمبل
بازده تراکنش
تراکنش‌های محرمانه به دلیل حجم بیشتر داده‌ها، باعث کاهش قابل‌ملاحظه توان بلاکچین می‌شوند. بنابراین دارای حریم خصوصی بیشتر و درعین‌حال تعداد تراکنش‌بر‌ثانیه (TPS) کمتری هستند.
با‌این‌حال ممکن است بگوییم اندازه کوچک MW، محدودیت تعداد تراکنش را جبران می‌کند. اما میزان تراکنش به عوامل دیگری چون اندازه و فرکانس بلاک نیز وابسته است.
مقاوت غیر کوانتومی
به‌طور‌کلی، پروتکل MW در برابر رایانه‌های کوانتومی مقاوم نیست چون به ویژگی‌های به نسبت ساده‌ای مثل امضای دیجیتال متکی است. اما یک کامپیوتر کوانتومی ده‌ها روش نفوذ دارد. به‌همین‌دلیل MW در برابر حملات کوانتومی موفق نخواهند بود.
در نوامبر 2019، ایوان بوگاتی (Ivan Bogatyy) محقق روس، مقاله‌ای منتشر کرد که نشان می‌داد می‌تواند 96درصد از تراکنش‌های گرین را از حالت ناشناس خارج کند. گرین یک ارز دیجیتال است که از میمبل‌ویمبل استفاده می‌کند. بوگاتی عنوان کرد که این کار را با پرداخت 60 دلار به یک گره انجام داده است. از نظر او حریم خصوصی این پروتکل ناقص است و نباید آن را جایگزینی برای زی‌کش یا مونرو در نظر گرفت.
چه کسانی از میمبل ویمبل استفاده می‌کنند؟
با وجود ادعای بوگاتی هنوز چندین ارز رمزنگاری شده اصلی بازار به دلیل امنیت و مقیاس‌پذیری بالای پروتکل میمبل ویمبل از آن استفاده می کنند.
لایتکوین
یک ارز دیجیتال اصلی به حساب می‌آید که در پی پیاده‌سازی میمبل ویمبل برای تراکنش‌هایش است که زمان‌بندی اتمام آن را پایان 2021 اعلام کرده است.
گرین
این سکه ارز دیجیتال خصوصی اولین سکه‌ای بود که از ویمبل میمبل استفاده کرد. با اینکه این سکه در ژانویه 2019 معرفی شد، توسعه‌دهندگان آن از ویمبل‌میمبل به‌عنوان بخشی از پروتکل آن استفاده کردند.
بیم
این ارز دیجیتال 12 روز زودتر از گرین معرفی شد و اصول کاری آن مشابه گرین است.
سکه میمبل‌ویمبل (MimbleWimbleCoin)
جای تعجب نیست که میمبل‌ویمبل سکه مخصوص خود را دارد.
در حال حاضر میمبل‌ویمبل در بیتکوین بکار نمی‌رود. با این‌حال، به‌عنوان پروتکلی برای بهبود عملکرد آن در نظر گرفته شده و برخی می‌گویند هنوز در مرحله امکان‌سنجی است. دلیل این امر دشواری ادغام دو پروتکل است.
حریم خصوصی سکه‌های مهمی چون مونر و زی‌کش نیز می‌تواند با میمبل‌ویمبل بهتر شود، اما کسی تا‌بحال تصمیم به ادغام آنها نگرفته است.
جمع بندی
پروتکل میمبل ویمبل نسبت به پروتکل‌های موجود، امنیت و حریم‌خصوصی بالاتری دارد. این پروتکل برای هر کسی که می‌خواهد اطلاعات شخصی‌اش کاملا پنهان باشد ایده‌آل است.
تاکنون پروژه‌های بلاکچین کمی بوده‌اند که با طراحی میمبل‌ویمبل کار کرده‌اند که از آن جمله می‌توان تیم لایتکوین را نام برد. رمزارزهای گرین و بیم نیز دو مثال دیگر هستند. اما از نظر تکینیکی متمایزند چون هر کدام روش خاصی برای پیاده سازی MW دارند.
هنوز مشخص نیست که آیا میمبل‌ویمبل می‌تواند به سطح خوبی از قابلیت‌اطمینان و انطباق برسد یا خیر. ایده آن هیجان‌انگیز و امیدبخش است اما خیلی جوان است. به‌این‌ترتیب موارد کاربرد بالقوه آن تحت بررسی هستند و آینده میمبل ویمبل در ابری از ابهام قرار دارد.
از‌آنجایی‌که توسعه‌دهندگان بلاکچین‌ها به دنبال بهبود امنیت و حریم خصوصی ارزهای دیجیتال هستند، می‌توان انتظار داشت که میمبل‌ویمبل در آینده در رمزارزهای بیشتری به کار گرفته شود.
