Mimblewimble (MW) là một kiến trúc blockchain áp dụng cách tiếp cận sáng tạo để xây dựng và lưu trữ dữ liệu giao dịch. Đây là một phương án triển khai thay thế của blockchain Proof-of-Work (PoW), mang lại tính riêng tư cao hơn và khả năng mở rộng mạng tốt hơn.

Mimblewimble ban đầu được thiết kế và đề xuất bởi một tác giả ẩn danh, Tom Elvis Jedusor, vào giữa năm 2016. Mặc dù ông đã phác thảo các khái niệm cốt lõi, nhưng phiên bản đầu tiên của Mimblewimble vẫn còn nhiều vấn đề chưa được giải quyết. Sau đó, nhà nghiên cứu Andrew Poelstra từ Blockstream bắt đầu nghiên cứu và cải tiến khái niệm ban đầu của Mimblewimble. Không lâu sau, Poelstra đã viết một bài báo có tiêu đề Mimblewimble (được xuất bản vào tháng 10 năm 2016).

Kể từ đó, nhiều nhà nghiên cứu và nhà phát triển đã khám phá các khả năng của giao thức MW. Một số cho rằng mặc dù khả thi về mặt kỹ thuật, nhưng việc áp dụng giao thức này trên Bitcoin không hề dễ dàng. Poelstra và những người khác tin rằng Mimblewimble cuối cùng sẽ cải thiện mạng Bitcoin dưới dạng sidechain.

Cách hoạt động của Mimblewimble

Mimblewimble thay đổi mô hình giao dịch blockchain truyền thống. Nó cho phép tỷ lệ nén cao hơn đối với blockchain, giúp việc tải xuống, đồng bộ hóa và xác minh các bản ghi giao dịch lịch sử trở nên dễ dàng hơn.

Trong blockchain MW, không có địa chỉ có thể nhận dạng hoặc tái sử dụng, nghĩa là tất cả các giao dịch đều xuất hiện dưới dạng dữ liệu ngẫu nhiên đối với người ngoài. Chỉ các bên liên quan mới có thể xem chi tiết giao dịch.

Do đó, các khối có giao thức Mimblewimble giống như một mạng lưới giao dịch lớn thay vì một tập hợp các giao dịch riêng lẻ. Điều này có nghĩa là các khối có thể được xác minh và xác nhận mà không tiết lộ chi tiết giao dịch. Không có cách nào để liên kết đầu vào với đầu ra tương ứng của chúng.

Ví dụ, Alice nhận được 5 token MW từ mẹ cô và 5 token MW từ cha cô. Sau đó, cô gửi tất cả 10 token cho Bob. Giao dịch được xác minh, nhưng chi tiết cụ thể không được tiết lộ. Bob chỉ biết rằng Alice đã gửi cho anh ta 10 token nhưng không thể truy ra ai đã gửi những token đó cho Alice trước đây.

Để chuyển token trên blockchain Mimblewimble, người gửi và người nhận phải xác minh thông tin. Do đó, Alice và Bob vẫn cần liên lạc với nhau, nhưng họ không cần phải trực tuyến cùng lúc để giao dịch diễn ra.

Ngoài ra, Mimblewimble có một tính năng gọi là "cut-through" (cắt giảm), giúp loại bỏ dữ liệu giao dịch dư thừa và giảm kích thước khối. Khối chỉ ghi lại một đầu vào-đầu ra (từ Alice đến Bob) thay vì ghi lại mọi giao dịch trung gian (từ cha mẹ Alice đến Alice và sau đó từ Alice đến Bob).

Về mặt kỹ thuật, Mimblewimble thiết kế và mở rộng khái niệm Giao dịch Bảo mật (CT), được Adam Back đề xuất vào năm 2013 và được Greg Maxwell cùng Pieter Wuille triển khai. Nói một cách đơn giản, CT là một công cụ bảo mật ẩn số tiền giao dịch trên blockchain.

Mimblewimble so với Bitcoin

Blockchain Bitcoin lưu giữ hồ sơ của mọi giao dịch kể từ khối genesis, nghĩa là bất kỳ ai cũng có thể tải xuống và xác minh lịch sử công khai của tất cả các giao dịch.

Ngược lại, blockchain Mimblewimble chỉ lưu trữ thông tin quan trọng nhất trong khi vẫn đảm bảo tính riêng tư cao hơn. Người xác thực đảm bảo không có giao dịch đáng ngờ (ví dụ: chi tiêu đôi) xảy ra và nguồn cung token lưu thông là chính xác.

Hơn nữa, Mimblewimble loại bỏ hệ thống script của Bitcoin, hệ thống này định nghĩa cách các giao dịch được xây dựng thông qua một loạt chỉ dẫn. Việc loại bỏ hệ thống này giúp tăng cường tính riêng tư và khả năng mở rộng của blockchain MW. Tính riêng tư được cải thiện vì địa chỉ giao dịch hoàn toàn không thể truy vết, và khả năng mở rộng đạt được nhờ kích thước khối nhỏ hơn.

Một điểm khác biệt quan trọng giữa Bitcoin và Mimblewimble là kích thước tương đối của dữ liệu blockchain, liên quan đến khái niệm cut-through đã đề cập trước đó. Bằng cách loại bỏ dữ liệu giao dịch không cần thiết, Mimblewimble yêu cầu ít tài nguyên tính toán hơn.

Ưu điểm

Kích thước khối

Như đã nói, Mimblewimble nén dữ liệu khối, giảm kích thước tổng thể của khối. Các nút có thể xác minh lịch sử giao dịch nhanh hơn với ít tài nguyên hơn. Ngoài ra, các nút mới có thể tải xuống và đồng bộ hóa blockchain MW dễ dàng hơn.

Chi phí tham gia mạng và vận hành nút thấp hơn sẽ tạo ra một cộng đồng đa dạng và phi tập trung, giảm bớt sức mạnh khai thác tập trung phổ biến trong nhiều blockchain PoW.

Khả năng mở rộng

Cuối cùng, Mimblewimble có thể kết nối với Bitcoin hoặc chuỗi chính của nó dưới dạng sidechain. Thiết kế của giao thức MW cũng có thể cải thiện hiệu suất kênh thanh toán, tương tự như Lightning Network.

Tính riêng tư

Bằng cách loại bỏ hệ thống script của Bitcoin, Mimblewimble làm mờ chi tiết giao dịch, nâng cao tính bảo mật.

Hơn nữa, các token trên blockchain Mimblewimble được coi là có thể thay thế. Tính có thể thay thế có nghĩa là bất kỳ đơn vị token nào cũng có thể được trao đổi trực tiếp với một đơn vị khác (chúng không thể phân biệt được).

Nhược điểm

Thông lượng giao dịch

Tính bảo mật của giao dịch làm giảm đáng kể thông lượng. So với các hệ thống không riêng tư, blockchain sử dụng Giao dịch Bảo mật (CT) có tính riêng tư cao hơn nhưng hiệu suất TPS (giao dịch mỗi giây) thấp hơn. Tuy nhiên, việc nén dữ liệu giao dịch của giao thức MW có thể bù đắp cho sự mất mát TPS do CT gây ra.

Không chống lại được máy tính lượng tử

Hệ thống Mimblewimble không thể chống lại máy tính lượng tử (thiết bị tính toán mạnh mẽ). Giao thức MW dựa trên chữ ký số có thuộc tính tương đối đơn giản. Tuy nhiên, máy tính lượng tử vẫn còn hàng chục năm nữa mới phát triển hoàn thiện, và các loại tiền mã hóa sử dụng Mimblewimble có thể sẽ tìm ra cách phòng thủ chống lại các cuộc tấn công lượng tử trong những năm tới.

Kết luận

Sự ra đời của Mimblewimble là một cột mốc quan trọng trong lịch sử blockchain. Đầu tiên, tính năng cut-through giúp mạng MW có khả năng mở rộng, đồng thời rẻ và đơn giản. Thứ hai, giao thức MV có thể được sử dụng cho sidechain hoặc các giải pháp kênh thanh toán khác, mang lại nhiều tính riêng tư và khả năng mở rộng hơn.

Hiện tại, một số dự án blockchain đã áp dụng giao thức Mimblewimble, bao gồm cả nhóm Litecoin. Grin và Beam là hai ví dụ khác. Grin là một dự án do cộng đồng dẫn dắt, đóng vai trò như một bằng chứng khái niệm nhẹ cho Mimblewimble, trong khi Beam hướng đến sự đổi mới. Mặc dù cả hai đều dựa trên Mimblewimble, nhưng chúng độc lập về mặt kỹ thuật và triển khai giao thức MW theo những cách độc đáo riêng.

Vẫn còn những câu hỏi chưa được giải quyết về việc liệu Mimblewimble có thể đạt được mức độ tin cậy và tính thực tiễn đáng kể hay không. Đây là một ý tưởng thú vị và đầy hứa hẹn nhưng vẫn còn non trẻ. Do đó, các trường hợp sử dụng tiềm năng vẫn đang được phát triển, và tương lai của giao thức Mimblewimble vẫn chưa rõ ràng.