大火的Grin和BEAM都是基於MimbleWimble開發，它到底有啥亮點？
編輯| 盧曉明Arjun Balaji。
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今年1 月，兩個致力於隱私保護的加密貨幣面世：BEAM 主網在1月3日上線，Grin 將在1 月15 日主網上線。
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MimbleWimble協議是什麼？
MimbleWimble 是一個專注於可替代性、可擴展性和隱私性的區塊鏈協議。 2016 年7月， Tom Elvis Jedusor（化名）在IRC 頻道#bitcoin-wizard 上發布的白皮書中首次提出該協議，並提出了一種可以提高公共區塊鏈隱私的新的交易方式。
（Odaily注：IRC，即Internet Relay Chat 的縮寫，是一種通過網絡的即時聊天方式，主要用於群體或個體聊天。）
MimbleWimble 白皮書的誕生基於2013 年發表的另一篇匿名論文。這篇論文中使用了單向聚合簽名( one-way aggregate signatures )，並搭配一種新的密碼原語——配對加密，儘管這種密碼原語在學術界不太受信任。
此外，MimbleWimble 白皮書還參考了比特幣核心開發者Gregory Maxwell 提出的兩項隱私建議——機密交易和CoinJoin。
所謂的CoinJoin，即當你想要轉賬時, 可以找到另外一些也想轉賬的人, 你們分別簽名自己的輸入，共同創建一筆交易。 CoinJoin 的核心思想是利用比特幣的一筆交易中可以有多個輸入以及多個輸出這一點, 將多筆交易合併, 讓人難以分辨哪筆輸入對應哪筆輸出, 進而達到難以追踪某個地址的資金的來源或去向的目的。
最初的MimbleWimble 白皮書使用了與比特幣相同的橢圓曲線加密技術，引起了諸多比特幣研究者的關注。 Blockstream 的數學家、應用密碼學家Andrew Poelstra 就是其中一員，他對MimbleWimble 白皮書進行了改進，於2016 年10 月發布了“ precise ”版本。長久以來，Andrew Poelstra 的工作重點一直是保護隱私，致力於比特幣的機密交易和“無腳本腳本”。
（Odaily注：Blockstream 是為比特幣核心開發者提供資金的機構之一）
最初大家的設想是，MimbleWimble 可以作為比特幣的升級版進行集成，或者作為一條側鏈存在。但Blockstream 聯合創始人、比特幣核心開發者Pieter Wuille 在2016年表示，將其集成為向後兼容面臨一些挑戰:
將MimbleWimble 以向後兼容的方式引入比特幣將是一項艱難的嘗試。這不是不可能的，但會非常困難。如果非要進行實驗，我希望它是一個實驗性的分離鍊或側鏈；在側鏈中，我們不會引入新的加密貨幣，它也將是一個單獨的鏈。 MimbleWimble 有一些缺點，比如，它沒有腳本語言……儘管腳本語言在隱私方面有缺點，但它真的非常好用。 Mimblewimble 將人們帶向另一個極端，在那裡你有更好的隱私，但確是以犧牲其他功能為代價。
MimbleWimble 確實取消了腳本語言，這種語言允許支付渠道(如閃電網絡)和跨鏈原子交換等創新，這兩種創新在2017年比特幣創新中得以實現。從那時起，出現了兩個獨立實施的MimbleWimble 協議，它們對社區、精神、資金和技術細節都有著不同的考慮。
MimbleWimble 協議第一個實現的項目是Grin 。在Andrew Poelstra 的“ precise ”版本發布幾天后，Ignotus Peverell （化名）在Github 上創建了名為ignopeverell / grin 的項目。在該項目中，他證明了用Rust 編寫的協議可以達到部分實現，並展示了自己對該項目的願景。
2017 年3 月，Peverell 發布了Grin 和MimbleWimble 的技術介紹，現已成為當今協議規範的主要參考。到目前為止，這個項目仍然主要由一群匿名的開發人員負責維護，其中一些開發者使用的假名來自《哈利·波特》(比如Luna Lovegood、Seamus Finnigan 以及Percy WeasleyPercy)，他們認為這些人名與Grin項目原始精神相一致。
Grin 的第一個測試網於2017年11月上線，目前該項目正在進行第四次測試，這也被認為是該項目的主網上線前的最後一個測試網。
MimbleWimble 協議的第二個項目是BEAM，該項目始於2018 年3 月，在最初的Mimblewimble 白皮書發布一周年之際正式宣布啟動。 BEAM 在另一份單獨的二級標題二級標題
MimbleWimble 如何提高隱私？
MimbleWimble 對比特幣的UTXO 模型做了一些修改，使基於機密交易和CoinJoin 的私人交易成為可能。其表述如下:表述如下:
沒有地址；
沒有數量；
兩個交易可以合併成一個塊，只形成一個，刪除所有的中間信息。
前兩個部分可以通過使用機密交易來實現，這是Blockstream 前CTO 的提議。他提議使用一種名為Pederson 承諾方案的密碼原語，來改進比特幣的UTXO 模型。對於機密交易而言，只有交易中的參與者才能看到交易金額。從理論上來講這是可行的，但有一個關鍵問題：必須讓系統中的非參與者能夠識別交易是否是偽造的，從而防止虛假交易。換言之，如果用戶支出大於其賬戶餘額，該筆交易能夠被識別出來並終止。
在比特幣中，使用簡單的加密哈希函數進行交易承諾時，輸入、輸出和交易金額都是必不可少的。 Pedersen 承諾允許發送方通過在區塊鏈上將其作為哈希進行傳播，來承諾交易量且不用向一般公眾洩露；然後，用戶可以通過再現存儲在區塊鏈上的哈希作為證明，來向接收者或可能需要了解該信息的任何其他人（如監管者）揭示金額。
Pederson 承諾也是可轉讓的，使得接收它的人可以在其他地方再次消費，且不會暴露金額。這是因為選擇的哈希是同態的，意味著你可以對它們做簡單的算術函數運算，如減法和加法，而不需要解密數據。
但是，如何防止某人接受兩個輸入(例如-100BTC, +100BTC)呢？即在機密交易中使用“+ 100 BTC ”作為輸入，而忽略“- 100BTC”呢？機密交易的解決方案是使用另一種稱為“範圍證明”的密碼原語。這一證明通過保證系統中的輸入在一定範圍內(例如“+ 100BTC”），來確保貨幣總供應量不變。
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（比特幣交易可視化的例子，由Benedict Koehler提供）
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（CoinJoin圖，Artncase提供）
像Wasabi Wallet 這樣的比特幣錢包已經實現了CoinJoin，為比特幣提供交易層隱私。然而，結果並不令人滿意。這些產品的匿名集往往非常小，每筆交易只有少數參與者，往往需要花費大量時間才能獲得匹配的資金。研究人員甚至能夠對小型匿名集中的大多數交易進行去匿名化。
MimbleWimble 通過將CoinJoin 作為協議的核心部分，而不是由第三方錢包進行事務層的隱私改進，從而解決了這個問題。在MimbleWimble 中，每個塊中的所有事務都被自動壓縮成一個事務，並且大多數中間事務信息都是隱藏的。
現在你可能在想:我的輸入、輸出和交易額都被隱藏了，交易圖也變得非常模糊……那些別有用心的人，是否還有其他方法來確定我在做什麼?
答案是：有，潛在的可能是單個節點可以利用原始IP 地址對交易進行去匿名化。
當一個比特幣交易來自錢包時，它會被廣播到一組節點上，然後快速廣播到比特幣網絡中的對等節點上。在將這些交易合併到一個塊之前，由於單個交易是分散傳播的，那些別有用心的人可以記錄交易和其來源的IP 地址，並通過這些信息來獲取關於某人活動的信息。
MimbleWimble 的解決方法是，採取另外一個方案Dandelion（蒲公英）。該方案由伊利諾伊大學厄巴納—香檳分校的一個研究小組提出，並作為比特幣的改進方案一直備受討論與關注。
“蒲公英”方案的目標是混淆比特幣交易的IP地址。該方案中，比特幣交易在網絡上的傳播被分為兩個階段:“莖”階段(混淆)和“絨毛”階段(模糊)。
“莖”階段
節點通過隱私圖將數據傳遞給隨機節點，而不是使交易信息公開給所有節點，從而使交易信息與其他公共節點分開。隨著交易信息繼續在鏈上發送，除了對於直接接收它的節點之外，它仍然保持匿名性。最後它達到一個節點，該節點通過廣播向網絡的其餘部分宣布。
“絨毛”階段
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BEAM 和Grin 之間的區別
雖然Grin 和BEAM 都是MimbleWimble 協議的實踐者，但兩者還是有著一些區別:
Grin 是用Rust 編寫的，而BEAM 是用c++ 編寫的。
雖然這兩個團隊都“抗ASIC ”，但他們在選擇哈希算法和初始方法時採用了不同的方法（後文有論述）。
Grin 團隊選擇堅持開源治理，其中一個考量就是資金問題，它靠的是捐款；BEAM 團隊除了與Zcash 一樣將20% 的代幣留給創始團隊外，還進行了一輪私募。
在Grin 的貨幣政策中，“每秒鐘都會產生一個新的Grin ”，使通脹永遠保持不變(儘管逐漸接近0% )。這與比特幣等其他加密貨幣不同，比特幣具有很強的通縮性。總而言之，Grin 團隊目的是勸阻囤積Grin。相比之下，BEAM 的供應量固定，約2.63 億枚硬幣，133年後總量挖完，是限量供應的通貨緊縮型代幣。
挖礦
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Grin和BEAM 的挖礦前景仍不明朗，因為這兩個網絡都是新生的。
BEAM 團隊選擇了改進的Equihash PoW ，除了計劃6個月的硬分支之外，這還將阻止ASIC 訪問網絡。
Equihash是一種需要高內存的工作量證明，這意味你能挖到多少幣主要取決於你的設備內存的大小。在短期內要創建一個低成本的挖礦定制硬件（專用集成電路）幾乎不可能，所以Equihash被認為可以構造更去中心化的一種POW算法。
Grin使用了新的Cuckoo Cycle，這是John Tromp 在2015 年開發的替代POW的證明。儘管該算法的設計初衷是抵抗ASIC，但該團隊長期以來一直認為ASIC是不可避免的。 2018 年9 月出現了兩種解決方案:一種優化為ASIC 友好型( Cuckatoo31+)；另一種優化為允許GPU 競爭( Cuckaroo29 )， POW 每24 小時平衡兩種算法之間的挖掘獎勵。
Grin 和Beam 早期礦工選擇的GPU 是Nvidia GTX 1080 TI，這是一種通用硬件，也用於其他區塊鏈挖礦。
早期BEAM 發布統計數據表明，兩大礦池佔據主導地位：sparkpool.com(多幣種礦池，哈希率佔比69% )和beepool.org (哈希率佔比30% )。
結論
結論
結論
在一個社會信用系統和人工智能技術越來越成熟的世界中，你在交易什麼，與誰交易，甚至未來會發生什麼都一清二楚。因此，在設計未來的貨幣系統時，隱私是很重要的。
雖然使用隱私方法(例如比特幣混合器)，在執法部門看來可能“玷污”用戶，但私人貨幣對隱私的保護還是有必要的，儘管可能沒什麼好隱瞞的。但“有隱私幣”和“沒有隱私幣”是兩個概念，有了之後，用與不用的決定權在於我們自己。
參考資料：
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