¿Qué es Mimble Wimble?

Una implementación de un protocolo llamado Mimblewimble, que es una forma diferente de diseñar una blockchain que se compartió de forma anónima en julio de 2016.

Pero, ¿en qué se diferencia de todos los demás diseños de blockchain? La blockchain de MWC es realmente solo una gran transacción única. Esto no tiene sentido cuando se escucha por primera vez y parece difícil de creer al principio, pero resulta ser cierto. Exploraremos el mundo de las transacciones de MWC y cómo se unen para formar una blockchain.

Simplificaremos algunas cosas intencionalmente para no perderte en los detalles, pero prometemos que no será nada demasiado importante. El propósito es explicar el panorama general del protocolo y por qué muchos criptógrafos lo consideran el diseño de blockchain más interesante hasta la fecha.

Introducción a las transacciones confidenciales

MWC se basa en mucha investigación previa realizada en el espacio de Bitcoin. Utiliza transacciones confidenciales en el núcleo de su diseño, lo que significa que todos los montos están ocultos. Pero no utiliza la idea tal como se describió originalmente en el documento, sino que la mejora. Una salida en una transacción confidencial se describe como un montón de caracteres y números aleatorios para cualquier persona que lo observe, por ejemplo, 09fe4d4d2aa97ba9c52ea494c967bddb12d1e394bbe91692e53.

Lo que Mimblewimble hace de manera diferente es que esta secuencia aleatoria contiene la información tanto del monto como del propietario, pero no revela ninguno de ellos; en el documento original, solo contiene la información sobre los montos. No existe noción de un script o una dirección en Mimblewimble, una salida es solo una secuencia aleatoria de caracteres. La idea principal detrás de las transacciones confidenciales es que demuestra que la suma de los montos de entrada menos la suma de los montos de salida es cero, pero lo hace de una manera que no revela los montos. Este equilibrio entre las sumas también debe mantenerse para todas las transacciones de Bitcoin (ignoramos las tarifas por simplicidad). Bitcoin demuestra esto al tener los montos públicos para que cualquiera pueda verificar que la transacción está equilibrada y no se creó dinero nuevo. No profundizaremos en la criptografía detrás de las transacciones confidenciales, lo importante es saber que prueba que el balance de la transacción es válido sin revelar los montos. Ahora que sabemos cómo lucen las salidas, veamos cómo es una transacción de MWC.

Hay cierta molestia al demostrar que Σinput.amount - Σoutput.amount = 0 sin revelar los montos, porque es posible que alguien intente codificar en esta secuencia aleatoria una cantidad negativa que permitiría la creación de monedas de la nada. Para evitar esto, necesitamos demostrar que el monto que oculta la salida está dentro de un cierto rango de números no negativos, pero debemos hacerlo de una manera que no revele el monto en sí. Esto se logra con algo que se conoce como prueba de rango de conocimiento cero y cada salida viene con esta prueba de rango. No hablaremos sobre las pruebas de rango en esta publicación porque no ayudan a comprender Mimblewimble, es suficiente saber que deben incluirse debido a algunos detalles.

Transacción MWC

Una transacción en MWC se compone de 3 conjuntos. Un conjunto de entradas, un conjunto de salidas y un conjunto de núcleos. Ya estamos familiarizados con la idea de una salida de Bitcoin: se puede pensar en ella como un montón de dinero que se ve públicamente y tiene un propietario. Una entrada es realmente solo una salida que se está gastando, la representación es la misma. Como se mencionó en la sección anterior, las salidas (y por lo tanto también las entradas) no muestran sus montos, por lo que se pueden considerar bolsas de dinero donde la cantidad no es visible para nadie. Los núcleos son algo que se introdujo en el libro blanco de Mimblewimble, pero el autor lo llamó el Exceso en el documento. Realmente no necesitamos saber cómo es un núcleo, solo necesitamos saber que sirve como prueba de que la transacción es válida. Un núcleo de la transacción:

• prueba que la transacción no pierde ninguna moneda ni crea nuevas de la nada - Σinput.amount - Σoutput.amount = 0
• prueba la autenticidad de la transacción, lo que significa que todos los propietarios de entradas y salidas acordaron esta transacción

¡Esto es bastante ingenioso, tenemos una sola cosa llamada núcleo que se encarga de todos los aspectos importantes de una transacción!

Un núcleo es una pieza de datos muy pequeña ~100 bytes que contiene solo un punto de curva aleatorio y una firma. No necesitamos conocer estos detalles para entender la idea principal detrás de Mimblewimble y MWC, por lo que hemos omitido los detalles internos, pero estos 100 bytes de datos prueban tanto la no inflación como la autenticidad de la transacción.

Como podemos ver en la imagen, esta es una transacción que tiene una sola entrada, dos salidas y un núcleo que paga 0.011 de tarifa. Una persona que observó esta transacción no puede decir quién es el remitente o el receptor ni qué montos contienen las entradas y salidas. Podrían saberlo si tuvieran algunos metadatos sobre las entradas y salidas, pero es imposible saberlo solo mirando la transacción.

Agregación de transacciones

MWC nos permite concatenar dos transacciones para obtener una sola transacción. Llamamos a esto agregación de transacciones, pero en el espacio de Bitcoin se conoce como CoinJoin. Este CoinJoin es más poderoso que el de la red de Bitcoin porque no necesitas hacer coincidir los montos ya que no son visibles y no requiere que los propietarios de las transacciones se reúnan y realicen el CoinJoin de manera interactiva. Esto significa que cualquiera que vea dos transacciones de MWC puede simplemente concatenarlas en una sola transacción. La transacción, una vez agregada, no puede ser desagregada por nadie que no haya visto las transacciones antes de la agregación.

Digamos que tenemos las siguientes dos transacciones

Podemos agregarlas para obtener una nueva transacción que no se puede desagregar en dos transacciones (podemos hacerlo ya que hemos visto las transacciones antes de su agregación).

Ahora tenemos una sola transacción. Nótese que las entradas, salidas y núcleos han cambiado un poco su orden. Esto se debe a que se ordenan de forma ascendente para evitar adivinar qué podría ser parte de la misma transacción, por ejemplo, si simplemente las agregamos al final, entonces las dos últimas salidas y la última entrada probablemente serían de la misma transacción. También tenemos dos núcleos ahora y esto está bien porque una transacción tiene un conjunto de núcleos y cuando agregamos dos transacciones válidas, sus núcleos servirán como prueba de que la transacción es válida; necesitamos ambos núcleos para demostrar la validez de esta transacción agregada. Como el resultado es solo otra transacción de MWC, podemos agregarla con una nueva transacción para obtener una transacción aún más grande; podemos repetir este proceso de agregación tantas veces como queramos.

Esto nos permite agregar todas las transacciones en un bloque en una sola transacción. Ya no necesitamos representar el bloque como una secuencia de transacciones, simplemente podemos decir que contiene un conjunto de entradas, un conjunto de salidas y un conjunto de núcleos. ¡El bloque en sí es solo un par de encabezados y una sola transacción!

Corte de transacciones

En Bitcoin, los nuevos nodos que se unen a la red necesitan descargar el historial de todas las transacciones y reproducirlas localmente para reproducir el estado del libro mayor. Mimblewimble y MWC mejoran esto. Veamos qué sucede cuando se realiza una transacción en este nuevo diseño de blockchain.

Digamos que tenemos la siguiente transacción

Ahora consideremos otra transacción que gasta una de las salidas de la primera transacción

Ahora agregamos las dos transacciones juntas para obtener

¿Qué? ¿No es lo que esperábamos, verdad? ¿Dónde desaparecieron la entrada y salida verde? Resulta que cuando se gasta una salida, podemos eliminar la entrada y salida correspondiente y olvidarnos de ellas como si nunca hubieran existido y la transacción sigue siendo válida. Esto significa que podemos gastar y olvidar incluso antes de que la transacción se registre en la blockchain. Este proceso de reducir una transacción a una más simple donde eliminamos las entradas y salidas correspondientes se llama corte de transacciones y fue