Mimblewimble（MW）：一种提升隐私和可扩展性的区块链设计
我最近在研究一种叫做Mimblewimble（MW）的区块链技术，感觉挺有意思的。它其实是一种不同于传统PoW区块链的实现方式，核心目标是增强隐私性和网络可扩展性。
最早的概念由一位化名Tom Elvis Jedusor的人在2016年中期提出，虽然他分享了核心思想，但最初的文档还留有一些未解之谜。后来Blockstream的研究员Andrew Poelstra接手，完善了这个概念，并在2016年10月发表了相关论文。
从那以后，很多研究者和开发者都在探索MW协议的可能性。有人觉得把它应用到某种已有的区块链上会很困难，但也有人认为，MW最终可能会作为侧链方案来改进现有的网络。
MW的工作原理与传统的区块链交易模式截然不同。它能让区块链拥有更精简的历史记录，下载、同步和验证都更快更轻松。
在MW区块链中，没有可识别或可重复使用的地址，所有交易对外部观察者来说都像是随机数据，只有参与者才能看到交易细节。一个MW区块看起来就像一个大型交易，而不是许多小交易的组合。这意味着区块可以被验证和确认，但它们不会透露每笔交易的细节，无法将单个输入与相应的输出关联起来。
举个例子，假设Alice分别从她妈妈和爸爸那里各收到5个MW币，然后她把这10个币都给了Bob。交易会被验证，但细节不会公开。Bob只知道Alice给了他10个币，但他不知道这些币之前是谁给Alice的。
在MW区块链上转移币，发送方和接收方必须交换验证信息。所以Alice和Bob仍然需要沟通，但他们不需要同时在线才能完成交易。
此外，MW还使用了“穿透”技术，通过移除冗余的交易信息来减少区块数据。所以，它不会记录从Alice父母到她，再从她到Bob的每一笔输入和输出，而是只记录从Alice父母到Bob的一对输入输出。
从技术上讲，MW设计支持并扩展了Adam Back在2013年提出的保密交易（CT）的概念，并由Greg Maxwell和Pieter Wuille实现。简单来说，CT是一种隐藏区块链转账金额的隐私工具。
MW与某种已知区块链的对比
某种已知区块链自创世区块以来就保留了每笔交易的数据，任何人都可以下载并验证其公开的历史记录——逐笔交易。
相比之下，MW区块链只保留必要信息，同时提供更高的隐私性。验证者确保不会发生异常活动（例如双重支付），并且流通中的币数量是准确的。
除此之外，MW还去掉了某种已知区块链的脚本系统，该系统是一系列指令，定义了交易的结构。移除脚本使MW区块链更私密且更具可扩展性。更私密是因为地址完全无法追踪，更具可扩展性是因为区块链数据更小。
因此，MW和某种已知区块链的另一个关键区别在于其区块链的相对数据大小——这与前面讨论的“穿透”功能有关。通过移除不必要的交易数据，MW需要的计算资源更少。
MW的优势
区块链大小: MW允许数据压缩，减小整体区块链大小。节点可以更快地验证交易历史，并使用更少的资源。此外，新节点更容易下载并与MW区块链同步。降低加入网络和运行节点的成本最终可能导致更分散的社区，这可能会减少许多PoW区块链中常见的挖矿中心化。
可扩展性: MW最终可以用作侧链解决方案，可以连接到某种已知区块链或其他父链。MW设计还可以提高支付通道的性能，例如某种已知支付网络使用的支付通道。
隐私性: 移除某种已知区块链的脚本系统，结合保密交易的使用，带来了高水平的用户隐私，模糊了交易的细节。此外，基于MW区块链的币可以被认为是同质的，同质性使得每个币单元都可与同一币的其他任何单元互换（它们是无法区分的）。
MW的局限性
交易吞吐量: 保密交易往往会由于数据量较大而显著降低交易吞吐量。因此，与非私有系统相比，使用CT的区块链隐私性更高，但TPS（每秒交易数）更低。不过，MW的紧凑尺寸弥补了保密交易造成的TPS限制。值得注意的是，交易吞吐量还取决于其他因素，例如区块大小和频率。
非量子抗性: 一般来说，MW协议不抗量子计算机，因为它依赖于数字签名的相对简单的特性。但是，成熟的量子计算机还需要几十年时间，使用MW的加密货币可能会在未来几年找到防止量子攻击的方法。事实上，一些解决方案已经在试验中（例如Switch Commitments）。
总结
MW的出现是区块链历史上的一个重要里程碑。“穿透”功能使MW网络更便宜、更容易扩展。另一方面，MW协议可以作为侧链或支付通道解决方案来实现，从而提高隐私性和可扩展性。
目前，一些区块链项目正在使用MW设计，其中包括某种已知区块链团队。Grin和Beam是另外两个例子。Grin是一个社区驱动的项目，致力于MW协议的轻量级概念验证，而Beam则采用了一种类似于创业公司的做法。虽然这两个项目都基于MW，但它们在技术上是不同的，因为每个项目都有自己独特的MW设计实现方式。
目前，一个悬而未决的问题是MW能否达到显著的可靠性和采用率。这是一个令人兴奋且充满希望的想法，但也非常年轻。因此，潜在的用例正在研究中，MW的未来仍然不确定。
