UTXO magija

Viename iš ankstesnių mūsų straipsnių kalbėjome apie „dvigubo išleidimo“ ataką. Svarbų vaidmenį užkertant kelią tokiam išpuoliui vaidina nuosavybės apskaitos modelio įrodymas – UTXO. Dėl šios sandorių sudarymo struktūros „Bitcoin“ protokolas leidžia bet kuriuo metu stebėti monetų vietą.

Šiandienos straipsnyje daugiausia dėmesio skirsime UTXO koncepcijai, apsvarstysime problemas, susijusias su šiuo apskaitos modeliu, ir ieškosime galimų šių problemų sprendimų.

Kas yra UTXO?

UTXO reiškia „Neišleista operacijų produkcija“, kitaip tariant, likučiai ar „pasikeitimai“, gaunami išleidus tam tikras lėšas.

„Bitcoin“ tinklo mazgai palaiko „blockchain“, kuriame saugomi visi UTXO rinkiniai, kuriuos galima išleisti. Kiekvienas mazgas seka visus UTXO, tikrindamas kiekvieną kiekvieno bloko operaciją formuodamas blokų grandinę. Neišleistų monetų sekimas yra daug patogesnis nei kiekvienos operacijos stebėjimas atskirai.

Bet koks sandoris susideda iš įvesties ir išvesties. Naujo sandorio sąnaudos yra nuorodos į ankstesnių operacijų rezultatus. Susumavus šių nuorodų vertes, jas galima naudoti naujai sugeneruoto sandorio išvestyje. Išvesties vietoje saugomos monetos ir jų išleidimo instrukcijos.

Tikrindami likutį savo bitcoin piniginėje matote visą saugomą sumą. Tačiau iš tikrųjų, remiantis ankstesnių operacijų istorija, likutį gali sudaryti daugybė skirtingų sumų produkcijos. Pagalvokite apie tai kaip apie daugybę piniginėje esančių sąskaitų. Adreso likutis bet kuriuo metu yra visų UTXO, kuriuos šiuo metu adresas gali išleisti, suma. Rezultatų rinkiniai atspindi UTXO, tai yra rezultatų rinkinį, kuriame yra skirtingos sumos, apskaitant balansą.

Panaudokime pavyzdį, kad geriau suprastume UTXO principą: 

Jei savo sąskaitoje turite 50 BTC ir norite sumokėti 0,5 BTC, tam reikia suformuoti operaciją, kurioje turi būti bent vienas įvestis ir vienas išėjimas. Tarkime, kad yra tik vienas UTXO iš 50 BTC. UTXO padalyti neįmanoma; taigi kaip įvestis naudojama 50 BTC. Pateikdami parašą, mes patvirtiname, kad turime tą indėlį. Dėl to sukuriami du išėjimai, kurių nominalas yra 0,5 ir 49,5 BTC. 49,5 BTC pakeitimas siunčiamas atgal į savininko piniginę ir tampa nauju UTXO, o 0,5 BTC siunčiamas gavėjo adresu. Verta paminėti, kad sandorio mokestis išskaičiuojamas iš UTXO pakeitimo.

Svarbios operacijos išvesties modelio naudojimo ypatybės:

  • Sandoriai atliekami „vartojant“ esamus UTXO ir jų vietoje kuriant naujus;
  • Naujus UTXO galima sukurti tik atliekant operacijas;
  • Panaudoti UTXO tampa „išleisti“ ir suvartojami tik vieną kartą.

UTXO yra vienas iš būdų užfiksuoti ir išsaugoti „blockchain“ būseną, įrašant įrodymus apie monetų nuosavybės teises į tinklą. UTXO pagrįstas „blockchain“ yra „blockchain“ protokolo tipas. Neišleistų išėjimų principas naudojamas visų „Bitcoin“ šakių blokinėse grandinėse, taip pat daugelio kitų monetų, tokių kaip „Monero“, „Cardano“ ir „Komodo“, blokinėse grandinėse. „Hyperledger Fabric“ naudojamas modifikuotas UTXO modelis.

Kitas būdas organizuoti „blockchain“ yra „sąskaitos modelis“, kuris naudojamas „Ethereum“ blokų grandinėje. Šis metodas įgyvendinamas per vietinę žetonų apskaitą mazguose, o ne pačiose operacijose.

UTXO modelio problemos ir sprendimai

Kriptovaliutų dulkės

Kriptovaliutos dulkės yra terminas, nurodantis BTC sumas, neviršijančias operacijos mokesčių.

Kriptovaliutų dulkių problema tapo aktuali per „Bitcoin“ mitingą į savo istorinį ATH 2017 m. Laikyti daug nepelningų UTXO yra beprasmiška, nes juos išleisti kainuoja ne tiek, kiek verta.

Kūrėjai bando išspręsti kripto dulkių problemą skirtingais lygmenimis. „Binance“ tapo pirmuoju mainu, leidusiu konvertuoti kriptovaliutos dulkes į BNB žetonus.

Kriptovaliutų dulkės taip pat gali būti naudojamos derinant skirtingus adresus, priklausančius vienam savininkui. Kadangi atliekant operaciją įvestys nėra sujungtos, užpuolikai gali siųsti šifravimo dulkes sumaišyti su kitais UTXO ir suderinti skirtingus aukų adresus.

UTXO laikymas

Kadangi „blockchain“ saugo visus UTXO rinkinius, esančius tinkle, kuo didesnis tokių rinkinių skaičius, tuo daugiau vietos jie užima.

Visi mazgai saugo neišleistų operacijų duomenų bazę RAM atmintyje, o padidėjus saugomų duomenų kiekiui, mazgo išlaikymo išlaidos tik didėja. Viena iš aptartų neištrintų operacijų saugojimo problemos sprendimo variantų yra dalies saugomų duomenų perkėlimas į HDD ar SSD įrenginius.

Atskirtas liudytojų įgyvendinimas

UTXO duomenų bazę prižiūri ir tikrina visi tinklo mazgai, norėdami patikrinti operacijų pagrįstumą. Kad tinklas veiktų greičiau, toks patikrinimas turėtų būti atliktas kuo greičiau. Būtent dėl ​​šios priežasties duomenų bazė laikoma RAM. Didėjant vartotojų ir piniginių skaičiui, UTXO duomenų apimtis auga, o tai sukelia tinklo mastelio problemą. Norėdami padidinti privatumą arba palaikyti „Lightning Network“ mokėjimo kanalus, vartotojai sukuria kelis UTXO įrašus.

Vienas iš patobulinimų po „SegWit“ įvedimo buvo sumažinti UTXO augimą sukuriant UTXO įrašus, kurie neturi įtakos jo apimčiai. Taikant šį metodą, geriau naudoti sandorius, turinčius mažiau įtakos UTXO dėl mažesnių komisinių.

UTreeXo tirpalas

Augant ištekliams, reikalingiems pilnam mazgui palaikyti, vartotojai vis dažniau pereina prie vadinamųjų „lengvųjų klientų“ ir trečiųjų šalių mazgų, kad galėtų stebėti tinklą. „Light“ klientai nesaugo „UTXO“ duomenų bazės ir netikrina operacijų, tačiau naudoja SPV, kuris reiškia „Supaprastintas mokėjimo patikrinimas“. Šį patikrinimo metodą Bitcoin Baltojoje knygoje aprašė pats Satoshi Nakamoto. Dėl daugybės svarbių privatumo trūkumų SPV klientų naudojimas yra nesaugus, palyginti su visais mazgais. Visų mazgų išlaikymo problemą galima išspręsti įdiegus „uTreeXo“ protokolą

„UTreeXo“ protokolas yra dinaminis kaupiklis, kuris sumažina UTXO blokų grandinėje dydį iki kelių kilobaitų. „UTreeXo“ sprendimas leidžia pilniems mazgams išvengti visų „blockchain“ duomenų saugojimo ir visų UTXO rinkinių stebėjimo. Vietoj to akumuliatoriai pateiks duomenų teisingumą.

Įvedus „uTreeXo“ protokolą, mobiliuosiuose įrenginiuose bus galima vykdyti visus mazgus.

Išvada

Kartu su „Bitcoin“ pasirodęs UTXO modelis supaprastino lėšų apskaitos metodą ir suteikė impulsą kuriant sprendimus privatumo užtikrinimo operacijose srityje. Maišydamas skirtingus UTXO, vartotojas gali naudoti skirtingus adresus operacijoms atlikti, o tai apsunkina ryšių tarp adresų nustatymo metodus.

Tradicinis UTXO modelis turi daugybę apribojimų, kai jis naudojamas vykdant išmaniąsias sutartis, tačiau „Cardano“ kūrėjai apibūdino išplėstinio UTXO (EUTXO) koncepciją – išplėstinį UTXO modelį, skirtą pažangioms sutartims įvesti į savo tinklą..

Nepaisant esamų trūkumų, šis požiūris yra vienas iš dažniausiai naudojamų kitų kriptovaliutų blokų grandinėse, o intensyvus darbas, šalinant šiuos trūkumus, tik padidins UTXO modelio populiarumą kitose „blockchain“ sistemose.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
map