پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble) چیست؟

در سال ۲۰۱۸ میلادی که بیت کوین و دیگر ارزهای دیجیتال سقوط قیمت شدیدی را تجربه کردند، فناوری‌های معدودی در زمینه‌ بلاک چین بودند که توانستند به اندازه‌ پروتکل «میمبل ویمبل» (Mimblewimble) و ارز دیجیتال آن، «گرین» (Grin)، سروصدا به‌پا کنند.

این پروتکل که اسم عجیب خود را از دنیای هری پاتر و جادوی مشهور او به ارث برده است، توانسته فرصت‌های جدیدی را در دنیای مقیاس‌پذیری و حفظ حریم خصوصی ارزهای دیجیتال به ارمغان بیاورد.

محققان و توسعه‌دهندگان هنوز نتوانسته‌اند در مورد بهترین راه استفاده از این پروتکل به یک توافق اساسی برسند؛ برخی از آن‌ها معتقدند ترکیب میمبل ویمبل با پروتکل فعلی بیت کوین کار بسیار پیچیده‌ای است، با‌این‌حال بسیاری از این توسعه‌دهندگان قبول دارند که میمبل ویمبل می‌تواند سیستم بیت کوین را به شکل قابل‌توجهی بهبود ببخشد.

در حال حاضر چندین پیاده‌سازی از این پروتکل وجود دارد که از جمله‌ آن‌ها می‌توان به گرین و «بیم» (Beam) اشاره کرد. در ماه اکتبر سال ۲۰۲۰ میلادی بود که «لایت کوین» (Litecoin) هم به این جمع پیوست و یک شبکه‌ آزمایشی برای بهبود حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری خود ایجاد نمود. در ادامه بیشتر با پروتکل میمبل ویمبل و نحوه‌ کار آن آشنا می‌شویم.

تعریف میمبل ویمبل

«میمبل ویمبل» (Mimblewimble) یک پروتکل بلاک چینی است که اجازه می‌دهد یک پلتفرم خصوصی برای تراکنش‌ها داشته باشیم که چارچوب امنیتی آن منحصربه‌فرد بوده و با بیت کوین تفاوت‌های عمده‌ای دارد. ارز دیجیتال میمبل ویمبل «گرین» (Grin) نام دارد. در میمبل ویمبل خبری از آدرس نیست و تمام تراکنش‌ها ناشناس هستند. دفتر کل توزیع‌ شده‌ آن هم نسبت به دیگر بلاک چین‌های معروف دنیای ارزهای دیجیتال، حجم کمتری دارد.

اما قبل از اینکه به بحث‌های اصلی برسیم بیایید در مورد نام این فناوری صحبت کنیم. اگر جزو کسانی باشید که کتاب‌های هری پاتر را خوانده یا فیلم‌های آن را دیده باشید، می‌دانید که میمبل ویمبل اسم یک طلسم است که با خواندن آن می‌توان مردم را از لو دادن رازها منع کرد. از آنجایی که پروتکل میمبل ویمبل هم دقیقا همین هدف را دنبال می‌کند (باعث می‌شود که اطلاعات خصوصی افراد در بلاک چین فاش نشوند)، این اسم ویرایش انتخاب شده است؛ البته نباید از این موضوع غافل شویم که سازنده‌ آن نیز یکی از طرفداران این سری بوده است!

حتی سازنده‌ میمبل ویمبل اسم مستعار Tom Elvis Jedusor را برای خود برگزیده که معادل فرانسوی Voldemort (یکی از شخصیت‌های مهم دنیای هری پاتر) است. Jedusor می‌گوید میمبل ویمبل را برای این طراحی کرده که نسبت به بیت کوین مقیاس‌پذیری و حریم خصوصی بهتری داشته باشد.

 

عملکرد میمبل ویمبل

ساختار تراکنش‌های میمبل ویمبل از روش «تراکنش‌های محرمانه» دکتر «آدام بک» (Adam Back) گرفته شده است. این روش در چندین ارز دیجیتال دیگر مثل «مونرو» (Monero) هم استفاده شده ‌است.

اگر بخواهیم ساده‌تر بگوییم، در این نوع تراکنش‌ها مقدار ارزی که یک نفر می‌خواهد برای کسی ارسال کند، توسط روش «عامل‌های کورکنندگی» (Blinding factors) رمزنگاری می‌شوند. در روش عامل‌های کورکنندگی که یکی از روش‌های شناخته‌شده در دنیای رمزنگاری است، بدون آگاهی از محتوای داده‌های ورودی و خروجی، پردازش‌های لازم را انجام می‌دهند.

فرض کنید در یک کلاس درس، علی مسئول ضرب کردن عددها باشد. بدین ترتیب که دانش‌آموزها دو عدد به علی می‌دهند و علی جواب ضرب این دو عدد را به عنوان خروجی به آن‌ها برمی‌گرداند. اگر در این پروسه از روش عامل‌های کورکنندگی استفاده شود علی بدون دانستن اینکه دو عدد ورودی چه عددهایی هستند، عمل ضرب را انجام داده و پاسخ را هم بدون اینکه خودش بداند چه عددی است، به دانش‌آموزان برمی‌گرداند.

در این روش منظور از عامل‌ها نیز اعدادی تصادفی هستند که فرستنده انتخاب می‌کند و دریافت‌کننده باید یکی از آن‌ها را انتخاب کند. اگر رقم انتخاب فرد دریافت‌کننده شبیه عدد انتخابی اصلی باشد، یعنی تراکنش معتبر است. در میمبل ویمبل، عامل‌های کورکنندگی باید حتما توسط فرستنده انتخاب شوند. با این کار دریافت‌کننده متوجه می‌شود که او واقعاً صاحب اصلی ارز ارسالی بوده و به آن‌ها اجازه‌ی استفاده از آن‌ها را می‌دهد.

 

تفاوت میمبل ویمبل و بیت کوین

بلاک چین بیت کوین اطلاعات مربوط به تمام تراکنش‌ها را از اولین بلاک ثبت و ذخیره کرده است. این یعنی هرکسی می‌تواند با دانلود آن، همه‌ سوابق تراکنش‌ها را یک به یک بررسی کند.

برخلاف بیت کوین، بلاک چین میمبل ویمبل تنها اطلاعات ضروری را ثبت و ذخیره می‌کند که این کار باعث بهبود حریم خصوصی نیز می‌شود. در میمبل ویمبل «اعتبارسنج‌ها» (Validators) را داریم که اجازه نمی‌دهند فعالیت‌های خلاف قوانین مثل خرج مجدد ارزها صورت بگیرد. همچنین این اعتبارسنج‌ها از درستی مقدار ارزهای در گردش هم اطمینان حاصل می‌کنند.

تفاوت دیگر در این است که میمبل ویمبل سیستم اسکریپت بیت کوین را هم در خود ندارد. این سیستم درواقع لیستی از دستورالعمل‌ها است که ساختار تراکنش‌ها را تعریف می‌کند. حذف این سیستم باعث شده که بلاک چین‌های میمبل ویمبل مقیاس‌پذیرتر و خصوصی‌تر شوند. خصوصی‌تر از این جهت که آدرس‌ها را نمی‌توان پیگیری کرد و مقیاس‌پذیرتر به این خاطر که داده‌های بلاک چین حجم بسیار کمتری دارند.

پس یک تفاوت مهم دیگر بیت کوین و میمبل ویمبل در حجم داده‌های بلاک چین آن‌هاست. میمبل ویمبل با حذف اطلاعات اضافی باعث شده که به منابع سخت‌ افزاری کمتری نیاز باشد.

 

مزایا و معایب میمبل ویمبل

از مهم‌ترین مزایای میمبل ویمبل، همان‌طور که گفتیم، حجم پایین اندازه‌ بلاک چین است. به همین دلیل تأیید تراکنش‌ها هم سریع‌تر بوده و نیازمند منابع سخت‌افزاری کمتری است. همچنین دانلود و همگام‌سازی کل بلاک چین هم برای همه راحت‌تر است.

مزیت عمده‌ دیگر میمبل ویمبل بهبود مقیاس‌پذیری است. در آینده ممکن است از میمبل ویمبل به عنوان زنجیره‌ کمکی بیت کوین یا دیگر بلاک چین‌ها استفاده شود که بخاطر ویژگی‌های خاصش باعث افزایش کارایی خواهد شد.

علاوه بر این، حذف سیستم اسکریپت بیت کوین در کنار استفاده از تراکنش‌های محرمانه باعث بهبود قابل‌توجه بحث حریم خصوصی شده و آن را یک پله بالاتر می‌برد.

نکته‌ دیگری که باید به آن اشاره کرد این است که در بلاک چین‌های میمبل ویمبل هر ارز قابلیت تعویض دارد. یعنی هر واحد از یک ارز قابل تعویض با هر واحد دیگری از همان ارز است. به این ویژگی «قابلیت تعویض» (Fungibility) می‌گویند.

در طرف دیگر، استفاده از تراکنش‌های محرمانه باعث شده توان عملیاتی تراکنش‌ها به‌خاطر اندازه‌ بیشتر داده‌ها به‌صورت چشم‌گیری پایین‌تر بیاید. پس در مقایسه با بلاک چین‌های غیرمحرمانه، بلاک چین‌هایی که از تراکنش‌های محرمانه استفاده می‌کنند، حریم خصوصی بهتری را ارائه می‌دهند ولی تعداد تراکنش‌های آن‌ها در هر ثانیه کمتر است.

با‌‎این‌حال، می‌توان گفت که اندازه‌ کمتر بلاک چین‌های میمبل ویمبل جور محدودیت‌های حاصل از استفاده از تراکنش‌های محرمانه را می‌کشند. البته نباید فراموش کرد که توان عملیاتی تراکنش‌ها به عوامل دیگری مثل اندازه‌ بلاک و فرکانس هم بستگی دارد.

از معایب دیگر میمبل ویمبل می‌توان به عدم محفوظ بودن آن‌ از رایانه‌های کوانتومی اشاره کرد. دلیل این موضوع استفاده از شاخصه‌های ساده‌ امضاهای دیجیتال است. البته هنوز با انتشار رایانه‌های کوانتومی قابل استفاده دهه‌ها فاصله داریم و ارزهای دیجیتالی که از میمبل ویمبل استفاده می‌کنند به احتمال زیاد تا آن زمان راه‌حلی برای این مشکل پیدا خواهند کرد.

مزایای پروتکل ویمبل میمبل	معایب پروتکل ویمبل میمبل
حجم پایین بلاک چین	توان عملیاتی معاملات پایین‌
مقیاس‌پذیری	عدم حفاظت در برابر رایانه‌های کوانتومی
محرمانگی

 

سخن پایانی

معرفی میمبل ویمبل به عنوان نقطه‌ عطفی در تاریخ بلاک چین شناخته می‌شود. از یک طرف حذف اطلاعات اضافی از تراکنش‌ها باعث شده شبکه‌های میمبل ویمبل ارزان‌تر و راحت‌تر گسترده شوند. از طرف دیگر هم می‌توان از آن‌ها به عنوان زنجیره‌های فرعی روی بلاک چین‌های اصلی مثل بیت کوین استفاده کرد.

در حال حاضر پروژه‌های معدودی از جمله تیم توسعه‌دهنده‌ ارز دیجیتال لایت کوین هستند که از میمبل ویمبل استفاده می‌کنند. گرین و بیم دو پروژه‌ دیگری هستند که از مزایای میمبل ویمبل کمک می‌گیرند. البته این دو پروژه با اینکه هر دو از میمبل ویمبل استفاده می‌کنند ولی روش پیاده‌سازی آن‌ها کاملا باهم فرق می‌کند.

در نهایت سوالی که باقی می‌ماند این است که چه زمان میمبل ویمبل خواهد توانست توسط فعالان این حوزه به مقبولیت برسد. میمبل ویمبل یک پروژه‌ و ایده‌ هیجان‌انگیز است ولی هنوز در ابتدای راه خود قرار دارد. به همین دلیل کاربردهای اصلی این فناوری هنوز در دست توسعه و تحقیق است که باعث شده آینده‌ آن نامشخص باقی بماند.