یکی از مشکلات بلاک چین هایی مانند بیت کوین و اتریوم مقیاس پذیری است که تاکنون راه حل هایی برای آن ارائه شده است. علاوه بر مقیاس پذیری، حفاظت از حریم خصوصی نیز یک نگرانی جدی و مهم برای کاربران است. بنابراین، پروتکل ها و خدمات مختلفی برای بهبود سطح حریم خصوصی و محرمانه بودن افراد ابداع شده است. ویمبل ویمبل (Mimblewimble) را می توان به عنوان یکی از قدیمی ترین و معروف ترین آنها معرفی کرد. در این مقاله به معرفی و بررسی پروتکل mimblewimble، نحوه کار و مزایا و معایب این پروتکل می پردازیم.
پروتکل mimblewimble چیست؟
پروتکل mimblewimble در سال 2016 توسط فردی ناشناس با نام مستعار Tom Riddle به بازار ارزهای دیجیتال معرفی شد. او پس از الهام گرفتن از عبارتی جادویی از مجموعه هری پاتر، نام این پروتکل را انتخاب کرد. این پروتکل می تواند از دسترسی رقبا و دشمنان به آدرس فرستنده و گیرنده و همچنین دسترسی آنها به مقدار دارایی های منتقل شده جلوگیری کند. این شخص ناشناس فایل مربوط به پروتکل Mimble Wimble را در یکی از گروه های بحث توسعه دهندگان قرار داده و به این ترتیب پنجره جدیدی را برای توسعه دهندگان باز کرده است. بهبود حریم خصوصی تراکنش ها، هدف اصلی پروتکل شبیه سازی و در این پروتکل با همگام سازی، پیاده سازی و تایید تراکنش ها، می توان مقیاس پذیری و قابلیت تعویض تراکنش ها را نیز بهبود بخشید.
پروتکل Wimble Wimble چگونه کار می کند
برای انجام معامله دو شرط لازم است. شرط اول تایید مبلغ دریافتی و ارسالی است و شرط دوم تایید تراکنش ارسال شده توسط صاحب کلید خصوصی است. شبکه و گره ها باید به برخی از اطلاعات از جمله آدرس فرستنده و گیرنده و همچنین مبلغ ارسالی دسترسی کامل داشته باشند تا بتوان این دو شرط را تایید کرد. پروتکل ویمبل ویمبل وی با استفاده از روشی جدید در ساختار بلاک چین و رمزگذاری متفاوت، توانست بدون دسترسی به اطلاعات مذکور تراکنش هایی انجام دهد.
این پروتکل از رمزگذاری منحنی بیضوی برای محرمانه ساختن تراکنش ها استفاده می کند. این روش که مبتنی بر لگاریتم های گسسته است، ردیابی و اجرای تراکنش ها در بلاک چین را دشوارتر می کند و در نتیجه سطح امنیت و حریم خصوصی را افزایش می دهد. رمزنگاری منحنی بیضوی از چهار روش یا رویکرد برای محرمانه نگه داشتن تراکنش ها استفاده می کند. این 4 روش عبارتند از Confidential Transactions، CoinJoin، Dandelion و Cut Through که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.
4 رویکرد در رمزنگاری منحنی بیضوی
1- معاملات محرمانه
ویژگی تراکنش محرمانه می تواند ارزش تراکنش را در پروتکل Mimble Wimble پنهان کند. این قابلیت که در دسته پروتکل های دانش صفر (روش اثبات دانش صفر) قرار می گیرد، در ارز دیجیتال مونرو نیز استفاده می شود. ارزش تراکنش با استفاده از مقادیر تصادفی انتخاب شده توسط فرستنده یا با استفاده از عوامل کور کننده رمزگذاری می شود. انتخاب مقادیر دلخواه در قالب اثبات مالکیت انجام می شود. پروتکل معاملات محرمانه در سال 2013 توسط فردی به نام آدام باک پیشنهاد شد و سپس توسط پیتر ویل و گرگ ماکسول مورد استفاده قرار گرفت.
2- CoinJoin
همه تراکنش ها یک ورودی و یک خروجی دارند و هر ورودی از خروجی تراکنش قبلی مشتق می شود. علاوه بر این، هر خروجی که توسط شبکه به عنوان UTXO شناخته می شود، می تواند در مجموعه UTXO باقی بماند. البته تا زمانی که تا ورود بعدی استفاده نشده باشد. CoinJoin تمام ورودی ها و خروجی های تراکنش های فردی را برای ایجاد یک تراکنش واحد ترکیب می کند. بنابراین حتی گیرنده وجوه نیز نمی تواند تشخیص دهد که وجوه را از کدام آدرس دریافت کرده است. بنابراین، ردیابی تراکنش ها تقریبا غیرممکن می شود.
3- قاصدک
یکی از پروتکل های مخفی کردن آدرس فرستنده و گیرنده پروتکل Dandelion است. این پروتکل می تواند به طور مخفیانه شبکه مسیریابی را به چند قسمت تقسیم کند. در نتیجه، شناسایی تراکنش در شبکه به تأخیر می افتد. یعنی می تواند بدون اطلاع سایر گره ها و با کمک شبکه مسیریابی تراکنش را فوروارد کند و پس از طی مسافت معینی در همه جا پخش شود. با پروتکل Dandelion، می توان افرادی را که از روش مثلثی برای شناسایی فرستنده و گیرنده استفاده می کنند و تشخیص زمان شروع تراکنش استفاده می کنند، فریب داد. روش قاصدک در پروتکل ویمبل ویمبل، در حالی که چندین تراکنش را با هم ادغام می کند، ورودی و خروجی آنها را ترکیب می کند. پروتکل قاصدک دارای دو مرحله است که عبارتند از: ساقه و کرکی.
در مرحله Stem، تمام تراکنش ها آغاز می شوند. در این مرحله، تراکنش به صورت تصادفی به گروهی از گره ها ارسال می شود. بنابراین، گره ها قادر به تشخیص مبدا تراکنش قبلی نیستند. در واقع، گره هایی که تراکنش به آنها ارسال می شود، نمی دانند که آیا تراکنش را برای اولین بار دریافت می کنند یا آن را تکرار می کنند. در نتیجه، شناسایی مبدا معامله را دشوار می کند. هر گره به طور مستقل تصمیم می گیرد که آیا فاز بنیادی را ادامه دهد یا وارد فاز بعدی شود.
پروتکل Dandelion در فاز Fluff تراکنش ها را با استفاده از پروتکل Gossip برای همه اعضا ارسال می کند. پروتکل Gossip یک سیستم انتقال اطلاعات است که می تواند به طور تصادفی تراکنش ها را بین گره های دیگر توزیع کند. در فرآیند Gossip، هر گره به طور تصادفی به انتقال اطلاعات ادامه می دهد و منبع تراکنش نامشخص است.
4- عملکرد برش
تابع Cut Through امکان گروه بندی تراکنش ها را فراهم می کند. به این ترتیب تراکنش ها در یک مجموعه جمع می شوند و گروه کوچکی از بلوک ها را تشکیل می دهند. در این فرآیند برخی از اطلاعاتی که امنیت شبکه را تهدید نمی کند حذف شده و همچنین مقیاس پذیری شبکه را افزایش می دهد.
مزایای پروتکل Wimble Wimble
1- ناشناس بودن
اکثر شبکه های بلاک چین با استفاده از آدرس های عمومی قابل ردیابی به اطلاعات فرستنده و گیرنده دسترسی دارند. در حالی که در پروتکل Wimble Wimble، دسترسی به تاریخچه تراکنش دشوار است و ردیابی تراکنش نیز غیرممکن است.
2- قابلیت تعویض
عدم امکان ردیابی تاریخچه انتقال دارایی در Mimble Wimble، قابلیت تعویض دارایی ها را افزایش می دهد. برخی از دارایی ها ممکن است به دلیل استفاده از آنها در فعالیت های غیرقانونی ردیابی شوند. در نتیجه ممکن است ارزش ملک نیز کاهش یابد. در حالی که قابلیت مبادله دارایی با استفاده از پروتکل های حریم خصوصی از جمله پروتکل Mimblewimbleافزایش یافته و حفظ می شود.
3- مقیاس پذیری
پروتکل Mimblewimble با استفاده از ویژگی هایی مانند Cut-Through اطلاعات غیر ضروری را از تراکنش ها حذف می کند. بنابراین حجم تراکنش ها کاهش می یابد و مقیاس پذیری شبکه بهبود می یابد.
معایب پروتکل Wimble Wimble
1- معاملات طولانی تر
روند انجام تراکنش ها در این پروتکل در مقایسه با شبکه های معمولی در زمان بهتر است زیرا این پروتکل برای مخفی کردن اطلاعات باید فرآیندهایی را طی کند.
2- آسیب پذیری کامپیوترهای کوانتومی
پروتکل Wimble Wimble در برابر حملات محاسباتی کوانتومی بسیار آسیب پذیر است زیرا به امضاهای دیجیتال متکی است.
عملیات استخراج در پروتکل Wimble Wimble
پروتکل Mimblewimble مبتنی بر اثبات کار (PoW) است، بنابراین استخراج آن مشابه استخراج لایت کوین، مونرو و بیت کوین است. این پروتکل را می توان با استفاده از تجهیزات سخت افزاری شامل کارت گرافیک، ASIC و یک پردازنده قدرتمند استخراج کرد. Cuckarood29 و cuckAToo31 الگوریتم هایی هستند که در فرآیند استخراج می باشند ویمبل ویمبل استفاده می شود. زمان ساخت هر بلوک در حال حاضر یک دقیقه است و همچنین 0.6 MWC برای استخراج هر بلوک پاداش داده می شود.
تعداد استخرهای ماینینگ این پروتکل روز به روز در حال افزایش است و یکی از استخرهای آن بیش از 10 هزار کاربر فعال دارد. افرادی که قصد فعالیت به عنوان ماینر در این شبکه را دارند باید سخت افزار مناسب برای این کار را داشته باشند و همچنین نرم افزار مربوط به ماینینگ و کیف پول دسکتاپ MVC را دانلود کنند.
کدام پروژه ها از پروتکل Mimblewimble استفاده می کنند؟
در بازار ارزهای دیجیتال، پروژه های مختلف از پروتکل Mimblewimble برای حفظ و ارتقای امنیت و حریم خصوصی تراکنش ها استفاده می کنند. پروژه های Mimble Wimble Coin (MWC)، Grin، Beam و Litecoin از جمله این پروژه ها هستند که هر کدام به روش خود از پروتکل استفاده می کنند. Mimblewimble استفاده کنید.
