میمبل‌ویبل (MimbleWimble) چیست؟ فناوری نوین حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری در دنیای رمزارزها

حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری دو موضوع کلیدی و پرچالش در صنعت بلاک‌چین محسوب می‌شوند که همواره در حال حاضر مورد توجه فعالان و توسعه‌دهندگان این حوزه قرار دارند. بیت‌کوین (Bitcoin)، که ایده‌پرداز آن ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) است، به عنوان یک جایگزین غیرمتمرکز، هم‌پایه و شفاف برای ارزهای فیات مطرح شده است.

یکی از دلایل اصلی ویژگی‌های منحصر به فرد بیت‌کوین، مخالفت آن با ویژگی‌های ارزهای فیات است؛ از جمله تمرکزگرایی، نگهداری توسط نهادهای ثالث مانند بانک‌ها و نبود شفافیت که منجر به مواردی چون پول‌شویی می‌شود. این سه ویژگی در کنار هم، نقش مهمی در شکل‌گیری بحران‌های مالی بزرگ در چند دهه اخیر ایفا کرده‌اند.

هوشمندی مالی

در تلاش برای آزادسازی جهان از سلطه بانک‌ها و نهادهای مالی، ساتوشی ناکاموتو هدف داشت تا ارز دیجیتال کاملاً شفاف و در دسترس همه افراد در سراسر جهان ایجاد کند. اگرچه ناکاموتو تا حدی به این هدف دست یافت، اما با ظهور نیاز به رمزارزهای ناشناس، بازار شاهد رشد تقاضا برای ارزهایی بود که بتوانند تراکنش‌ها را در پنهان‌کاری کامل انجام دهند.

در نتیجه، ارزهای دیجیتال حریم خصوصی‌محوری مانند مونرو (XMR) و زی‌کش (ZEC) به سرعت جایگاه خود را در این فضا تثبیت کردند. هرچند این رمزارزها به‌طور مداوم بهبود یافته‌اند تا ویژگی‌های حریم خصوصی خود را تقویت کنند، اما در حوزه مقیاس‌پذیری همچنان با چالش‌هایی مواجه هستند.

در این میان، پروتکل میمبل‌ویمل (MimbleWimble) به عنوان جایگزینی نوین مطرح شده است که می‌تواند پاسخگوی همزمان نیازهای حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری باشد. نام این پروتکل از دنیای هری پاتر اثر جی. کی. رولینگ گرفته شده است، جایی که در آن به نوعی جادو برای جلوگیری از افشای اسرار اطلاق می‌شود. در فضای رمزارزها، میمبل‌ویمل با ارائه راهکارهای قدرتمند در حوزه حفظ حریم خصوصی و افزایش کارایی، به عنوان یک فناوری نوین در حال توسعه است.

چگونه اتفاق افتاد؟

پروتکل میمبل ویمبل (MimbleWimble) نخستین بار در سال ۲۰۱۶ توجه جامعه رمزارزها را به خود جلب کرد، زمانی که فردی با نام مستعار تام اولیویس جدوژور (Tom Elvis Jedusor) در چت‌روم IRC مربوط به جامعه بیت‌کوین، لینکی مخفی در شبکه تور (Tor) را به یک فایل متنی مخفیانه منتشر کرد و سپس ناپدید شد. جالب است بدانید که نام مستعار جدوژور در نسخه فرانسوی هری پاتر، نام واقعی ولدمور (ولدمور) است.

در اکتبر همان سال، آندرو پولستر (Andrew Poelstra)، ریاضیدان ارشد در شرکت بلوک‌استریم (Blockstream)، مقاله‌ای جامع و دقیق‌تر درباره پروتکل میمبل ویمبل منتشر کرد. این پروتکل، به‌عنوان یکی از نخستین راه‌حل‌ها برای مقابله با دو مشکل عمده در بیت‌کوین و دیگر رمزارزها، یعنی حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری، شناخته می‌شود.

میمبل ویمبل با تمرکز بر حفظ حریم خصوصی تراکنش‌ها و افزایش سرعت و کارایی شبکه، نقش مهمی در پیشبرد فناوری بلاک‌چین ایفا کرده است و همچنان یکی از موضوعات پرکاربرد در توسعه رمزارزهای نوین محسوب می‌شود.

میکبل‌ویمبل چه کاری انجام می‌دهد؟

میمبل ویمبل (MimbleWimble) بر پایه پروتکل اثبات کار (PoW) موسوم به Cuckoo cycle اجرا می‌شود، که یکی از پیشرفته‌ترین و امیدوارکننده‌ترین پروتکل‌های PoW در عرصه رمزارزها است. این پروتکل با ارائه ساختارهای مقاوم در برابر ASIC، همواره به حفظ تمرکززدایی در شبکه کمک می‌کند و از تمرکز قدرت ماینینگ جلوگیری می‌نماید.

یکی از ویژگی‌های برجسته میمبل ویمبل، مقیاس‌پذیری بالا است. این شبکه با بهره‌گیری از رمزنگاری پیچیده و ریاضیات پیشرفته، قادر است بلاک‌چین‌های بزرگ را بدون افزایش فشار بر شبکه، پردازش کند. این امر از طریق ذخیره‌سازی تنها خروجی‌های تراکنش‌های خرج‌نشده (UTXOs) امکان‌پذیر است؛ که هر خروجی، نتیجه‌ای از تراکنش است که هنوز استفاده نشده و می‌تواند در تراکنش‌های بعدی مورد بهره‌برداری قرار گیرد.

در مثال عملی، فرض کنید جاش دو خروجی تراکنش با مقادیر ۲ بیت‌کوین و ۱ بیت‌کوین دارد. او قصد دارد ۲.۵ بیت‌کوین به فروشنده پرداخت کند. در این صورت، کیف پول جاش تراکنشی ایجاد می‌کند که ۲.۵ بیت‌کوین را به همراه دو خروجی جدید ارسال می‌کند؛ در نتیجه، فروشنده ۲.۵ بیت‌کوین دریافت می‌کند و جاش باقی‌مانده ۰.۵ بیت‌کوین را به عنوان ماندگاری (مانده حساب) دریافت می‌کند. برای مشاهده این تراکنش‌ها، می‌توانید به اکسپلورر کیف پول بیت‌کوین خود مراجعه کنید و متوجه خواهید شد که آدرس بیت‌کوین شما اغلب مقادیر کمی بیشتر از مبلغ اعلام شده ارسال می‌کند.

در حوزه حریم خصوصی، میمبل ویمبل بی‌نظیر است. این پروتکل، مشابه شیبا اینو (Shiba Inu) و مونرو (XMR)، جزئیات تراکنش‌ها از جمله فرستنده، گیرنده و مقدار انتقال را مخفی می‌کند و تنها طرفین درگیر می‌توانند صحت تراکنش را تایید نمایند. پس از ثبت تراکنش در زنجیره، مجموع خروجی‌ها باید با ورودی‌ها مطابقت داشته باشد، که این امر امنیت و صحت تراکنش‌ها را تضمین می‌کند. این ویژگی، به‌ویژه در مقایسه با بیت‌کوین، که امکان رصد و پیگیری انتقالات در آن وجود دارد، برتری قابل توجهی محسوب می‌شود؛ نمونه‌اش، توییت اخیر چانگ‌پنگ ژائو، مدیرعامل بایننس، درباره فریز کردن برخی دارایی‌های سرقت‌شده از صرافی کریپتوپیا (Cryptopia) است.

یکی دیگر از ویژگی‌های جالب میمبل ویمبل، حذف آدرس‌های کلید عمومی است. در این پروتکل، تنها ورودی‌ها و خروجی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و کلیدهای مخفی یا "binding factor" که در حین تراکنش‌های UTXO تولید می‌شوند، در کیف پول گیرنده نگهداری می‌شوند. این binding factor که مشابه کلید خصوصی در بیت‌کوین است، بر پایه رمزنگاری منحنی‌های بی‌ضابطه (elliptic curve cryptography) ساخته شده است و امنیت تراکنش‌ها را تضمین می‌کند.

در فرآیند تایید تراکنش، الگوریتم‌های رمزنگاری منحنی بی‌ضابطه نقش کلیدی دارند. به طور خلاصه، در این روش، کاربر هنگام انجام تراکنش، یک جفت کلید عمومی و خصوصی تولید می‌کند. کلید خصوصی، هش تراکنش را رمزنگاری می‌کند و پس از ارسال به طرف مقابل، او نیز هش تراکنش را تولید و با کلید عمومی فرستنده، آن را رمزگشایی می‌کند. در صورت تطابق هش‌ها، صحت تراکنش تایید می‌شود. این فرآیند، امنیت و عدم تغییرپذیری تراکنش‌ها را در بستر پروتکل‌های مبتنی بر رمزنگاری منحنی بی‌ضابطه تضمین می‌نماید.

منحنی‌های بیضوی (الپتیک کرول) به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردشان در حوزه رمزنگاری، همواره مورد ترجیح برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان قرار گرفته‌اند. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این منحنی‌ها، عملکرد «یک‌راهه» آن‌ها است که در رمزنگاری به عنوان سلاح مخفی و مؤثر شناخته می‌شود.

در این ساختار، تولید نقطه تصادفی Z و ضرب آن در عدد صحیح i، منجر به تولید نقطه جدید P = Zi می‌شود. این فرآیند در عین سادگی، در مقابل تلاش‌های بازسازی i از روی (Z، P) بسیار مقاوم است، چرا که بازیابی i از این داده‌ها عملاً غیرممکن است و در واقع، i می‌تواند هر عدد صحیح نامتناهی بر روی منحنی باشد.

این ویژگی، امکان استفاده از (Z، P) به عنوان کلید عمومی و i به عنوان کلید مخفی را فراهم می‌آورد. بنابراین، منحنی‌های بیضوی به عنوان زیرساختی امن و کارآمد در پروتکل‌های رمزنگاری، به ویژه در ساختارهای کلید عمومی، جایگاه ویژه‌ای دارند و در حوزه رمزارزها و فناوری بلاک‌چین کاربرد فراوانی یافته‌اند.

محدودیت‌های فناوری میمبل‌ویمبل

پروتکل میمبل‌ویمل (MimbleWimble)، یکی از جدیدترین فناوری‌های توسعه یافته در حوزه مقیاس‌پذیری و حریم خصوصی در شبکه‌های بلاک‌چین، با چالش‌هایی روبرو است که باید مورد توجه قرار گیرد.

یکی از محدودیت‌های اصلی این پروتکل، به ویژگی حریم خصوصی آن مربوط می‌شود. این ویژگی، در عین حفظ امنیت، باعث کاهش قابلیت برنامه‌نویسی و توسعه‌پذیری می‌شود. در نتیجه، امکان پیاده‌سازی قابلیت‌هایی مانند قفل زمانی یا کانال‌های پرداخت جانبی، مشابه شبکه لایتنینگ در بیت‌کوین، در حال حاضر وجود ندارد.

علاوه بر این، به دلیل نبود آدرس‌های عمومی، طرفین در تراکنش‌های میمبل‌ویمل باید همزمان آنلاین باشند تا تراکنش به درستی انجام شود. در غیر این صورت، تراکنش به شکست می‌انجامد، در حالی که در بیت‌کوین، کاربر می‌تواند بدون نیاز به آنلاین بودن گیرنده، BTC را به کیف‌پول مقصد ارسال کند.

همچنین، تاکنون هیچ برنامه‌ای برای مقاوم‌سازی این پروتکل در برابر حملات کوانتومی ارائه نشده است. متخصصان و فعالان حوزه ارزهای دیجیتال، به خوبی آگاهند که کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند تهدید جدی برای امنیت و کارایی فناوری‌های بلاک‌چین و رمزارزها باشند.

منبع: کریپتو.نیوز