در ابتدا می خواهیم به این نکته اشاره کنیم که ما احترام زیادی برای زی کش (Zcash) و مونرو (Monero) و فعالیت هایی که این پروژه ها تا به حال به منظور ترویج محرمانگی مالی مورد نیاز در جهان کریپتو انجام داده اند، قائل هستیم. ما در این مقاله مقایسه خود را با نگاه به سه پارامتر سازماندهی می کنیم. این سه پارامتر محرمانگی، مقیاس پذیری و قابلیت بازرسی هستند. این مقایسه کاملا پیشرفته است و به هیچ وجه ادعا نمی شود که کامل است. ناگفته نماند که به جز این سه عامل، عامل های دیگری هم ایفای نقش می کنند.
مونرو: محرمانگی
مونرو محرمانگی را با استفاده از تراکنش های حلقه ای (ترکیبی از تراکنش های محرمانه و امضا های حلقه ای) و آدرس های نهان مقدور می سازد. علاوه بر این Kovri که در حال حاضر در حال آزمایش است، برای گم کردن و غیر قابل رویت کردن ارتباطات همتا به همتا مورد استفاده قرار می گیرد. تراکنش های محرمانه مقدار انتقال داده شده را مخفی می کنند. با امضا های حلقه ای، حداقل شش کوین تله به هر تراکنش افزوده می گردد و هر یک از این کوین ها مانند کوین واقعی خرج شده به نظر می رسد، بنابراین پیگیری منبع و مقصد واقعی تقریبا غیر ممکن خواهد بود. البته ادعا هایی در این زمینه شده و برخی تراکنش ها در شبکه مونرو را با استفاده از روش های خاصی قابل پیگیری دانسته اند. ما در اینجا سعی در تایید و یا رد این گونه ادعا ها نداریم.
مونرو: مقیاس پذیری
به دلیل استفاده از امضا های حلقه ای (Ring Signatures)، داده های اضافی به هر تراکنش پیوست می شوند و به طور قابل ملاحظه ای اندازه بلاک چین را افزایش می دهند. در زمان این نوشتار، اندازه بلاک چین مونرو حدود ۴۸ گیگا بایت می باشد و این اندازه با پذیرش بیشتر این ارز، بیشتر هم خواهد شد که در نتیجه قابلیت کاربردی آن آسیب خواهد دید. ما تخمین می زنیم که اندازه یک تراکنش معمولی در مونرو حدود ۱۴ کیلو بایت باشد که این مقدار تقریبا ۲۵ برابر بزرگتر از بیت کوین است. به زبان ساده تر، مونرو با توجه به تعداد کل تراکنش ها در وضعیت مقیاس پذیری کنونی بیت کوین قرار دارد؛ بلاک چین آن حدود ۵ ترابایت است که به سختی توسط یک کامپیوتر عادی پشتیبانی می شود و برای ابزار های کوچک تر نیز که تقریبا غیر ممکن است. شایان ذکر است که تیم مونرو در حال حاضر مشغول پیاده سازی bulletproofs می باشد که انتظار می رود مقیاس پذیری را تا ۸۰ درصد ارتقا دهد که با این وجود هم حدود ۵ برابر بیش از بیت کوین است.
مونرو: قابلیت بازرسی
مونرو نمای ViewKey را ارائه می دهد تا به یک شخص ثالث اجازه مرور تراکنش های کاربر را بدهد. اما این نما تنها اجازه مشاهده تراکنش های ورودی را فراهم می نماید و اجازه مشاهده تراکنش های خروجی را نمی دهد که این برای بازرسان زیاد قابل استفاده نیست. همچنین به نظر نمی رسد روشی برای اثبات این قضیه باشد که لیست تراکنش های ورودی کامل می باشد.
خلاصه
مونرو در محرمانگی نمره خیلی خوبی می گیرد اما در مقیاس پذیری و قابلیت بازرسی نمره ضعیفی را کسب می کند.
زی کش: محرمانگی
زی کش از zk-SNARKs که یک شیوه جدید و پیشرفته از رمزنگاری Zero-Knowledge است، استفاده می کند. بعضی افراد zk-SNARKs را Moon Math می نامند که این نام به محرمانگی و احتمالا زیبایی انها دلالت می کند. با استفاده از این شکل رمزنگاری، همه مقادیر تراکنش، ورودی ها و خروجی ها بر روی بلاک چین کاملا مخفی هستند. به یاد داشته باشید که تراکنش در زی کش به صورت پیش فرض خصوصی نیستند. از آنجا که ایجاد یک تراکنش zk-SNARKs از لحاظ محاسباتی سنگین است (بر روی یک کامپیوتر عادی ۱ تا ۳ دقیقه طول می کشد تا یک تراکنش خصوصی بر روی زی کش ایجاد شود)، اکثرا کاربران آنها را فعال نمی کنند و به حریم خصوصی کلی شبکه لطمه وارد می کنند. در زمان این نوشتار، درصد کل تراکنش های کاملا خصوصی در زی کش کمتر از ۱ درصد می باشد.
ارتقای شبکه قریب الوقوع Sapling عملکرد تراکنش های خصوصی را بسیار کاراتر خواهد کرد و خوشبختانه مقدار تراکنش خصوصی بر روی شبکه زی کش را افزایش خواهد داد.
به علاوه، zk-SNARKs نیازمند یک کلید سری خصوصی برای تنظیم کل سیستم است. اگر این کلید منتشر شود، مجرم می تواند پول تولید کند و در نتیجه این کوین را ویران کند. زی کش تشریفات چند نفره ظریفی برای ایجاد این کلید انجام می دهد و ما دلیلی برای شک کردن به درستی افراد درگیر نداریم. با این وجود، این قضیه هنوز یک نگرانی بجا است.
زی کش: مقیاس پذیری
در لحظه این نوشتار، اندازه بلاک چین زی کش حدود ۱۹ گیگا بایت است، در حالی که کل تراکنش های آن تقریبا ۳.۵ میلیون می باشد. این یعنی به طور متوسط ۵.۳ کیلو بایت برای هر تراکنش که تقریبا ۹ برابر بیشتر از بیت کوین است. در حالی که از مونرو بهتر است اما هنوز هم خیلی از بیت کوین سنگین تر است که از این لحاظ به اندازه کافی مقیاس پذیر نیست.
زی کش: قابلیت بازرسی
زی کش هم مانند مونرو دارای نمای Viewing Keys می باشد که به یک مشاهده گر خارجی اجازه پیگیری تراکنش های ورودی را می دهد. به علاوه یک نمای افشای پرداخت هم وجود دارد که برای اثبات پرداختی به یک آدرس مفید است. در اینجا مدرکی در مورد کامل بودن تراکنش ها موجود نیست.
خلاصه
زی کش ویژگی های امنیتی عالیی دارد اما آنها از لحاظ محاسباتی سنگین هستند و تا کنون کاربرد کمی داشته اند. مقیاس پذیری زی کش از مونرو بهتر است اما هنوز ضعیف است و قابلیت بازرسی آن هم ضعیف است که البته زی کش قصد دارد آن را بهبود بخشد.
BEAM: محرمانگی
BEAM بر روی پروتکل Mimblewimble ساخته شده است که پروتکل خیلی ظریفی است و اجازه محرمانگی و مقیاس پذیری را می دهد. مقدار تراکنش، فرستنده و گیرنده با استفاده از تراکنش های محرمانه مخفی می شوند و هیچ آدرسی در سیستم وجود ندارد؛ هر کاربر تنها کلید های خصوصی به UTXO هایی را نگه می دارد که مالک آنهاست.
پرداخت از طریق BEAM به صورت پیش فرض فعال شده است. در واقع هیچ تراکنش بازی موجود نیست. خواندن بلاک چین هیچ اطلاعاتی را در اختیار مشاهده کننده قرار نمی دهد. علاوه بر حریم خصوصی پیش فرض Mimblewimble، BEAM همچنین Dandelion را نیز پیاده می کند که یک سیاست شبکه ای است و به طور برجسته ای ناشناسی را بهبود می بخشد. Dandelion باعث می شود که فرد مشاهده کننده ترافیک شبکه هیچ اطلاعات با ارزشی را استنباط نکند.
BEAM: مقیاس پذیری
در BEAM، مکانیزم توجه برانگیز Mimblewimble برای کوچک نگه داشتن بلاک چین مورد استفاده قرار می گیرد. این مکانیزم همه حالت های میانجی UTXO ها را برمی دارد و اساسا تنها خروجی های خرج نشده را در بلاک چین باقی می گذارد. بنابراین اندازه بلاک چین با تعداد تراکنش ها رشد نمی کند اما با افزایش تعداد UTXO ها بسیار آهسته تر می شود.
ما تخمین می زنیم که اندازه بلاک چین BEAM حدود ۳۰ درصد بلاک چین بیت کوین باشد، بنابراین اندازه بلاک چین باید زیر ۷۰ گیگا بایت باشد و وقتی که BEAM به مقیاس بیت کوین برسد، راه اندازی یک نود کامل بر روی ابزار های کوچکتر ممکن خواهد بود. تحقیق برای بهبود بیشتر Mimblewimble همچنان فعالانه ادامه دارد و حتی صحبت از کوچکتر کردن بلاک چین است.
BEAM: قابلیت بازرسی
BEAM نمای اختیاری قابلیت بازرسی را ارائه می دهد. کاربران BEAM می توانند یک یا تعداد بیشتری کلید های بازرس ایجاد کنند و آنها را در اختیار طرفین انتخاب شده مانند حسابداران، بازرسان و حتی مقامات مالیاتی قرار دهند. با استفاده از آن کلید ها، طرف بازرس می تواند تراکنش های ثبت شده بر روی بلاک چین را مرور کند و همچنین تایید کند که لیست تراکنش ها کامل است. قابلیت بازرسی کاملا اختیاری است و نمی توان آن را به صورت پیش فرض فعال کرد.
خلاصه
با پیاده سازی Mimblewimble، BEAM به سطح بالایی از محرمانگی و مقیاس پذیری می رسد و افزونه هایی که برای پروتکل فراهم شده است، اجازه قابلیت بازرسی را نیز در سطحی عالی می دهد. به نظر می رسد که BEAM ویژگی هایی دارد که هر ارزی که خواهان پذیرش گسترده است، باید برای داشتن این ویژگی ها تلاش کند.
اسلوب شناسی مقایسه مقیاس پذیری
برای ارزیابی مقیاس پذیری، ما از داده های عمومی در تعداد کل تراکنش های بیت کوین، زی کش و مونرو استفاده کردیم و اندازه کل بلاک چین را بر تعداد تراکنش ها تقسیم کردیم. داده ها برای زمان این نوشتار در جدول زیر خلاصه شده است:
تخمین اندازه بلاک چین BEAM
در Mimblewimble و بنابراین در BEAM، بلاک چین لازم است که هدر هر بلاک را و همچنین همه UTXO ها را ذخیره کند که هسته هر تراکنش می باشند. اندازه برای هر مولفه در جدول زیر آمده است:
حالا بیایید ارزیابی کنیم که اندازه بلاک چین BEAM زمانی که به مقیاس کنونی بیت کوین در زمان این مقاله برسد، چقدر خواهد بود. ارقام بیت کوین به شرح زیر است:
- اندازه زنجیره: ۵۴۳۴۳۱ بلاک
- تعداد UTXO ها: ۵۶۵۰۳۶۲۰
- تعداد تراکنش ها: ۳۴۶۱۰۹۸۸۴
در حال حاضر، ما می توانیم فرض کنیم که BEAM نسبت UTXO بر تراکنش مشابه بیت کوین دارد اما بلاک BEAM هر یک دقیقه تولید می شود و مانند بیت کوین نیست که هر ده دقیقه تولید شود. بنابراین تعداد بلاک های BEAM ده برابر بیشتر هستند.
حالا بیایید اندازه بلاک چین BEAM را محاسبه کنیم:
- هدر بلاک ها: ۷۰۴ مگا بایت
- هسته ها: ۳۶.۳ گیگا بایت
- UTXO ها: ۳۷.۷ گیگا بایت
- تعداد کل: ۷۴.۹ گیگا بایت
- هر تراکنش: ۰.۲۲ کیلو بایت
با توجه به داده های بالا میتوان گفت تا کنون؛ پروتکل میمبل ویمبل (Mimblewimble) توانسته حداقل به جهت تئوری بسیاری از مشکلات بیت کوین را حل کند و در عین حال میزان حریم خصوصی و امنیت را برای کاربر افزایش دهد. این تکنولوژی نوظهور هنوز فضای زیادی برای پیشرفت دارد و قطعا باگ های بیشتری در آینده ای نه چندان دور برطرف خواهد شد.
