O que é Mimblewimble? Guia para leigos

Se você é um fã de Harry Potter, você provavelmente já se deparou com a frase “Mimblewimble” antes. É uma maldição que impede seu alvo de falar sobre um tópico ou assunto específico.

Mimblewimble agora é uma frase famosa no mundo das criptomoedas também. No jargão criptográfico, refere-se ao nome de um protocolo de tendência recente. O protocolo Mimblewimble depende de primitivas criptográficas fortes. Ele fornece uma excelente estrutura para um blockchain com boa escalabilidade, privacidade, e fungibilidade.

Neste guia, vamos explorar este protocolo inovador. Vamos falar sobre o que é, como funciona, suas principais aplicações, e os principais jogadores que já o implementaram.

O que é Mimblewimble?

A ideia existe há décadas, embora o nome e sua aplicação a criptomoedas sejam recentes.

Mimblewimble usa uma forma de criptografia de curva elíptica que requer chaves menores do que outros tipos de criptografia. Em uma rede que está usando o protocolo Mimblewimble, não há endereços no blockchain e o armazenamento de dados da rede é altamente eficiente.

O Mimblewimble requer apenas cerca de 10% do armazenamento de dados da rede Bitcoin. Isso torna o Mimblewimble altamente escalonável para armazenar o blockchain, significativamente mais rápido e menos centralizado. Além do mais, a natureza do protocolo permite transações privadas que são altamente anônimas (mais sobre isso mais tarde).

O nascimento de Mimblewimble

Fãs de Harry Potter, alegrem-se! Outra referência fez o seu caminho do mundo fictício da magia para aquele em que realmente vivemos. O Whitepaper Mimblewimble foi publicado pela primeira vez em julho de 2016 no canal de pesquisa Bitcoin sob o pseudônimo de 'Tom Elvis Judisor' - o nome francês para o homem que tornou-se o inimigo de Harry Potter, Voldemort.

Logo após a publicação do white paper, perto do final de 2016, outro autor anônimo usando o pseudônimo "Ignotus Peverell" (o proprietário original da capa da invisibilidade do universo Harry Potter) iniciou um projeto Github usando o protocolo Mimblewimble. Este projeto é chamado de Grin, que lançou sua Mainnet em 15 de janeiro, 2019. Mimblewimble também foi implementado em outro aplicativo recém-introduzido chamado. Abordaremos Grin e Beam posteriormente neste artigo.

Como funciona o Mimblewimble?

Para entender o Mimblewimble, você primeiro precisa entender o modelo UTXO (saída de transação não gasta) do Bitcoin. Se você está pagando com fiat, uma transação ocorreria da seguinte forma:
Se Alice der a Bob 1 USD

Alice:-1 USD

Bob:+1 USD

Não é o mesmo na rede Bitcoin. As transações BTC são feitas de várias entradas e saídas que vão do emissor ao receptor. Se você verificou suas transações Bitcoin recentes, você provavelmente já viu entradas e saídas de sua conta no blockchain.

Bitcoin funciona da seguinte maneira:
Alice deseja enviar 1 BTC para Bob. Em vez de apenas deduzir um Bitcoin da carteira de Alice, a rede agrupa várias entradas de transações BTC anteriores que foram enviadas para Alice para equilibrar a moeda que Alice envia para Bob. Portanto, esta transação de Bitcoin pode ser parecida com esta:

Alice:- (0,1 + 0,25 + 0,35 + 0,3) BTC onde A + B + C + D são todas as entradas que foram agrupadas

Bob:+ 1 BTC

Neste exemplo, O 1 BTC de Alice era composto por quatro entradas. Mas há casos na rede Bitcoin em que uma transação tem centenas de entradas. Além do mais, se a soma das entradas for maior que o valor da transação, a transferência criará uma saída adicional. Por aqui, a primeira saída incluirá a quantidade exata que irá para o receptor, e o restante será devolvido ao remetente. Como cada transação deve ser assinada individualmente pelo software de carteira, a rede precisa processar toneladas de dados. Este processo é altamente ineficiente.

Transações Confidenciais

É aqui que o Mimblewimble realmente começa a brilhar. Como mencionado anteriormente, o protocolo utiliza um sistema muito mais eficiente que elimina a necessidade de entradas e saídas. O modelo UTXO é substituído por um modelo com várias assinaturas para todas as entradas e saídas. Estas são chamadas de transações confidenciais. Se Alice quiser enviar uma moeda a Bob, Alice e Bob criam uma chave com várias assinaturas que é usada para verificar a transação.

As transações confidenciais usam o esquema de Compromisso de Pedersen, o que significa que não há endereços necessários. Em vez de, as partes compartilham um "fator de cegueira". O fator de cegueira criptografa as entradas e saídas da transação, junto com as chaves públicas e privadas de ambas as partes. Este fator cegante é compartilhado secretamente entre as duas partes envolvidas na transação. Devido ao fator cegante que substitui os endereços, apenas as duas partes de uma transação sabem que estiveram envolvidas nela. Isso mantém a privacidade da rede extremamente alta.

O esquema de Compromisso Pedersen funciona da seguinte forma:
Nós completos deduzem os valores criptografados de entradas e saídas, criando uma equação equilibrada que prova que nenhuma moeda foi produzida do nada. O nó não sabe o valor real da transação em nenhum momento durante o processo.

A única verificação necessária para o protocolo Mimblewimble é verificar se nenhuma nova moeda foi criada e se as partes que participam da transação são proprietárias de suas chaves. Ambos os processos de verificação usam o fator de cegamento para manter o valor da transação privado. Aqui está um exemplo do processo:

• 5 + 5 =10 - 5 + 5-10 =0

O exemplo simples acima mostra que nenhuma nova moeda foi criada - indicando que o saldo líquido é zero.

• 5 (10) +5 (10) =10 (10)

Um número secreto (10) - o fator de cegamento - é adicionado a este cálculo e é multiplicado por todas as variáveis. Isso é usado para obscurecer os valores originais.

• 50 + 50 =100

Nesta equação, tanto o fator de cegamento - que era 10 na segunda equação - quanto os valores permanecem privados enquanto ainda permitem que outros verifiquem que nenhuma nova moeda foi criada na transação.

Com Mimblewimble, o fator de cegamento é uma combinação das chaves pública e privada. Por aqui, além de provar que nenhuma nova moeda foi criada, as partes podem provar que são os proprietários de suas chaves.

As partes da transação recebem um cabeçalho com várias assinaturas no final da transação. Este cabeçalho multisig consiste em todas as entradas e saídas que foram mescladas durante a transação.

Cortar

Quando se trata de escalabilidade, o recurso mais importante do protocolo Mimblewimble é ‘Cut Through’.

Um único bloco consiste em centenas de transações e também em muitas informações que precisam ser armazenadas no blockchain. Contudo, esses blocos podem ser compactados com o recurso Cut Through do Mimblewimble, pois uma grande parte das informações pode ser removida dos blocos sem arriscar a segurança do blockchain.

Aqui está um exemplo simples:

1. Alice envia 1 BTC para Bob.
2. Bob envia 1 BTC para Charles.

Nesse caso, um bloco típico possui dois UTXOs. O primeiro UTXO conterá a entrada para 1 BTC e refletirá como chegou até Alice. A saída para o primeiro UTXO é o resultado da transação, que verifica se o Bitcoin agora é propriedade de Bob. O segundo UTXO consiste na saída do primeiro UTXO - que agora é a entrada do segundo UTXO - e na saída da segunda transação para Charles.

Mimblewimble elimina a saída da primeira transação e a entrada da segunda transação. Isso significa que há apenas uma entrada e uma saída necessárias para verificar como Alice recebeu seu 1 Bitcoin e como Charles recebeu o dele.

Isso comprime o tamanho do blockchain, tornando o Mimblewimble muito mais leve em termos de armazenamento de dados necessário.

Grin &Beam vs. Zcash e Monero

Em janeiro de 2019, duas moedas resistentes a ASIC implementaram o protocolo Mimblewimble. O Grin está em desenvolvimento desde o final de 2016. A Mainnet foi lançada em 15 de janeiro de 2019. Beam também já tem uma Mainnet funcionando.

Embora as duas moedas usem o mesmo protocolo - Mimblewimble - também existem grandes diferenças entre elas. A Beam possui uma estrutura corporativa. A empresa arrecadou financiamento VC e contratou uma equipe de desenvolvimento. Isso os ajudou a vencer a corrida de desenvolvimento contra Grin. A fundação da Beam depende da porcentagem das recompensas em bloco que recebe para apoiar o desenvolvimento de sua rede. Ela mudará de sua estrutura corporativa atual para uma verdadeira fundação sem fins lucrativos em 2019, enquanto a empresa passará a construir casos de uso de negócios com base na moeda do Beam. Do outro lado da moeda, Grin tem uma estrutura de governança alinhada com a ideologia cyberpunk que visa fortalecer a descentralização orientada para a comunidade. Não há ICO ou pré-mineração de token, e os desenvolvedores são todos voluntários.

As duas moedas diferem em usabilidade e também em seus públicos. O Beam tem uma postura mais "profissional" em relação aos casos de uso da criptomoeda. Sua equipe de desenvolvimento construiu uma interface de carteira eletrônica simples que visa ser amigável e implementável em diferentes sistemas operacionais (incluindo Mac, Janelas, e Linux). Por aqui, o entusiasta de criptografia comum pode acessar o blockchain do Beam. Sorriso, por outro lado, não é tão amigável. A moeda só funciona com uma carteira de linha de comando, que é acessível principalmente para usuários mais experientes em tecnologia.

O Grin utiliza a linguagem de programação ‘Rust’, enquanto o Beam foi codificado em C ++. Esta não é uma diferença significativa entre as duas moedas. O mesmo não pode ser dito dos modelos econômicos que eles empregam. O objetivo de Beam é ser usado como uma reserva anônima de valor, onde os desenvolvedores do Grin argumentam que sua moeda deve ser usada como uma “moeda” em vez de uma reserva de valor. Apoiadores do sorriso não querem “recompensar injustamente” os primeiros usuários; em vez de, eles visam aumentar a adoção.

Quando se trata de mineração, ambas as moedas usam as versões modificadas do algoritmo Equihash. Embora ambas as moedas sejam resistentes a ASIC, seus objetivos são diferentes. Grin busca implementar totalmente sua versão do Equihash (Cuckoo Cycle) dentro de dois anos. Beam quer usar um algoritmo de mineração resistente a ASIC por 12 meses para dar aos mineradores de GPU uma vantagem.

Agora, vamos ver como essas duas moedas se comparam às três moedas de privacidade mais populares:Zcash, Monero, e Dash.

De acordo com os críticos, As assinaturas de anel de Zcash e zk-SNARK são muito intensivas em computação, o que resulta em transações lentas e caras (em comparação com Beam e Grin).

Monero usa "mixins" para manter as transações privadas. De acordo com um analista, 64% de todas as entradas não contêm mixins - o que significa que essas transações não são realmente privadas. Outros pesquisadores argumentaram que até 80% das transações do Monero podem ser rastreadas.

Dash é considerado o mais centralizado de todas as moedas de privacidade. Essa centralização torna a criptomoeda menos privada. Embora o Dash tenha vantagens em termos de escalabilidade, pessoas que desejam permanecer totalmente anônimas provavelmente serão desencorajadas a usar a moeda por causa de sua maior centralização.

Conclusão

Embora Monero e Zcash sejam moedas de privacidade populares amplamente utilizadas na comunidade de criptografia, suas redes definitivamente poderiam ser melhoradas com a implementação de novas tecnologias, como o Mimblewimble.

Se os criadores de moedas mais convencionais (que podem incluir moedas não anônimas, como Bitcoin) movem-se mais na direção de Grin e Beam, as criptomoedas podem se tornar privadas e anônimas novamente.