Qtum 量子链研究院：新型的隐私保护协议MimbleWimble

本文主要是介绍Qtum 量子链研究院：新型的隐私保护协议MimbleWimble，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

2016年5月，一篇匿名白皮书介绍了一种隐私性加密实现方式并命名为MimbleWimble，其名源于《哈利波特》中一种防止人们泄露秘密的咒语。

* Harry Potter — Warner Bros

与大众所熟知的Zcash不同，MimbleWimble不需要可信的设置，所有交易都是默认隐私性，不需要进行选择设置。此篇文章主要讲述MimbleWimble如何做到隐私，以及分别比较MimbleWimble两个项目Grin和Beam有何独特的优势。

中本聪发布的白皮书中有名为“Privacy”章节中清楚的阐释了BTC隐私的局限，如果一旦发生网络攻击，黑客可以获取到BTC用户相关数据定位以及其他数据标签将用户“透明化”，这些数据侧面描写可以显示出：

发送者地址
发送BTC数量
接收者地址

BTC底层的UXTO模型使得在进行交易的时候避免了双花，保持交易平衡。为了验证BTC的底层系统满足第二个条件，给每一个地址的用户生成了相对应的私钥，其中公开地址持有BTC发送者通过使用对应私钥产生一个签名，并为他的交易签名。每个人都可以验证这个签名是由持有比特币的地址对应的私钥产生的；这样我们就验证了交易来自有权发起交易的人。

而Mimblewimble 可以在不泄露双方地址和交易数量进行完整交易。相较于比特币协议，Mimblewimble 的匿名性更强，并且更轻便。

什么是MimbleWimble 协议？

Mimblewimble 最初是被定义为一种对比特币的改进，因比特币创立之初的去中心原则的设计，如今能够运行完整节点的数量正在减少，单个节点承载区块链所有的历史记录使得记录成本越来越高。

MimbleWimble 基于椭圆曲线加密，通过为所有输入和输出创建一个多重签名来更改比特币模型。参与交易的各方创建一个可以验证交易的公共多重签名密钥。特别的是系统中没有地址，因为参与交易的双方分享 “致盲因子”信息，简单的来说就是只有交易双方才会知道相关交易信息，从而保护用户的网络隐私。

致盲因子（Blinding factor，缩写 BF）：是一种用于电子钱币的造币技术。致盲因子的功能即是让此电子钱币的序号加盲，让电子钱币身份识别序号和金额利用顾客的私钥送给银行。银行使用顾客在网络上的公开金钥解开资料封包，确认身份识别和账号余额无误后，增加顾客的e-cash liability金额。接着在传送给顾客银行的私钥，顾客再以银行在网络上发行的公开金钥解开资料封包，顾客取得电子钱币签章后，以还原的方式去除致盲因子，即可取得经网络银行签章过后的原始电子钱币序号。

致盲因子帮助交易双方共享交易信息同时也屏蔽节点知道交易信息的可能，并且对特定事务中的输入和输出以及事务方的公钥和私钥也进行加密。在 MimbleWimble 使用了Pedersen 承诺方案，在该设计中，全节点从事务接收端加密的数量(输出)减去事务发送端加密的数量(输入)。

这个平衡的等式意味着不会凭空产生币，节点也永远不需要知道交易信息。

举一个简单的例子来说明致盲因子是如何工作的：

1 + 1 = 2 // 1 + 1-2 = 0

这只是一个简单的平衡方程式，表明没有创造新的资金（通过重新排列以显示余额为净零）。

1*5+ 1*5= 2*5

这里将需要加密的数字5乘以所有变量，就使原始值模糊不清。

5 + 5 = 10

因此得出，价值是恒定的，并且致盲因子也是被加密的。由此看出MimbleWimble 的创造性，其中致盲因子实际上是交易方私钥和公钥的组合，通过这个被模糊但相等的等式，我就可以证明交易数量相等，并且我是密钥的持有者。

在交易结束时，您将获得此交易的多重签名，并且在交易时的大多数输入被输出消耗，使得在更少的空间内（较与比特币）就可进行完整验证，上链的数据减少了并且摒除繁杂步骤剔除多余的数据，MimbleWimble 运行便很大程度上得益于只在区块链中存储少量数据。

Grin 和 BEAM 是基于 MimbleWimble 协议两种不同的加密方式，尽管表面上相似，但除了基于 MimbleWimble 协议之外，其他各个方面都不同。

GRIN

2016年11月以Grin为命名初次实现了MimbleWimble协议，由Ignotus Peverell在IRC发布，如今依然是Grin最活跃的代码贡献者。Grin主要编译语言是Rust，主网于今年1月15日上线，一经上线便吸引了大批资本矿池与矿工加入。

Grin使用了新的 Cuckoo Cycle，这是 John Tromp 在 2015 年开发的替代POW的证明。尽管该算法的设计初衷是抵抗 ASIC，但该团队长期以来一直认为 ASIC是不可避免的。2018 年 9 月出现了两种解决方案:一种优化为 ASIC 友好型( Cuckatoo31+)；另一种优化为允许 GPU 竞争( Cuckaroo29 )， POW 每 24 小时平衡两种算法之间的挖掘奖励，从而抵抗像比特币的硬件武装竞赛现象出现。

除了令人印象深刻的Cuckoo算法之外，Grin还有一些有趣的特点：