Introdução

“A blockchain UTXO lançou a base e a base indiscutível da indústria de blockchain de hoje. A tecnologia UTXO reflete a visão central de Satoshi Nakamoto para a máxima liberdade financeira.” O modelo UTXO garante segurança, privacidade de dados e segurança no centro das atividades financeiras. Escalável e uma alternativa mais segura ao modelo de conta Ethereum.

Princípios Blockchain: A Base do Modelo UTXO

Blockchain é um livro-razão digital, descentralizado e distribuído. Blockchain utiliza uma rede P2P (Peer to Peer), onde os participantes presentes na rede são chamados nós. O livro-razão armazena dados sobre transações. É uma cadeia de blocos, onde a sua característica mais significativa é que os blocos estão criptograficamente ligados entre si.

Blockchain: Criptograficamente ligados entre si

• Cada bloco na cadeia de blocos excepto o primeiro bloco (conhecido como o bloco de génese) contém um campo chamado hash anterior. É o hash do bloco anterior da cadeia. Isso torna a blockchain muito segura.

• Fatores que determinam o valor do hash do bloco. Se algum destes quatro fatores mudar, mesmo em 1 bit, devido ao efeito de avalanche, o hash mudará completamente. As transações são armazenadas dentro de blocos e são um dos quatro fatores que alteram o hash do bloco. Isto significa que se um mineiro escolher uma transação diferente e manter os outros 4 fatores iguais, o valor do hash será diferente.

1. Carimbo de data/hora

2. Número do bloco: O número de sequência do bloco atual na cadeia.

3. Dados:Transações armazenadas em blocos.

4. Número aleatório

• Se um invasor tentar alterar os dados de um bloco, o hash do bloco mudará, como afirmado anteriormente, o próximo bloco estará segurando o hash do bloco atual, se o hash mudar a cadeia será destruída. Ou o atacante tem de extrair todos os blocos novamente a partir desse ponto. Esta é uma possibilidade num ataque de 51%.

O que é um “bloco”?

Um bloco na blockchain armazena transações. No caso da bitcoin, os blocos são adicionados à cadeia de blocos a cada 10 minutos, isso pode variar como um tempo para minerar um novo bloco dependendo da complexidade do hash de destino, e pode levar mais tempo para minerar um bloco, em comparação com o outro.

• Quando o bloco é extraído com sucesso pelo minerador, é adicionado à cadeia de blocos. Quando o bloco é adicionado à cadeia, o estado de todas as transações dentro do bloco muda de não confirmado para confirmado.

• No caso do bitcoin, o número de transações que podem ser armazenadas dentro de um bloco não é fixo, mas o tamanho máximo do bloco é definido para aproximadamente 1 MB, o tamanho do bloco pode variar ligeiramente de 1 MB.

• Os blocos vazios são válidos, o que significa que um bloco vazio pode ser extraído e adicionado à cadeia.

Estrutura de Transação Blockchain

Descascar uma única transação revela várias estruturas diferentes com semânticas diferentes dentro da transação. A seguir estão as diferentes estruturas presentes nas transações:

1. Número da versão da transação: É um número de versão que especifica o tipo de transação para a rede. Através do número da transação, um nó pode determinar o conjunto de regras a utilizar para verificar esta transação em particular.
2. Saída: A saída da transação consiste em um bloqueio criptográfico e hora.
3. Entrada: A entrada de transação consiste em um ponteiro e uma chave de desbloqueio. O ponteiro aponta para a saída da transação anterior. A chave de desbloqueio é usada para desbloquear a saída anterior para a qual a entrada aponta. Sempre que a saída é desbloqueada por uma entrada, é marcada na base de dados blockchain como gasta.
4. Tempo de bloqueio: Especifica se uma transação pode ser incluída no blockchain imediatamente ou após algum tempo especificado.

UTXO são todas as saídas que ainda não foram desbloqueadas por uma entrada.

Uma vez que uma saída é desbloqueada, ela é removida da oferta em circulação. As novas saídas tomam o seu lugar. Assim, a soma das saídas desbloqueadas será sempre igual à soma dos valores das saídas recém-criadas.

Qual é o modelo UTXO?

UTXO não é uma denominação de criptomoeda, como satoshi para Bitcoin (BTC) ou gwei para Ethereum (ETH); no entanto, UTXO pode ser medido usando estas denominações. UTXO significa Saída de transação não gasta. No Bitcoin, uma transação permanece até ser executada, até que outra transação seja concluída usando esse UTXO. Quando uma transação é concluída, as saídas não utilizadas são armazenadas de volta no banco de dados como entradas e podem ser usadas para outra transação mais tarde.

Quando um utilizador inicia uma transação através da sua carteira, o UTXO que contém as informações da transação é localizado, desbloqueado e as informações do novo proprietário são associadas ao UTXO transferido para ele. E esse utilizador pode usá-los em transações através do mesmo processo. À medida que as transações continuarem, a base de dados será preenchida com registos de alterações de propriedade. A saída é uma parte da criptomoeda que o utilizador enviou a alguém mas não gastou. Estão registados na base de dados como entrada para a pontuação da criptomoeda.

Como é criado um UTXO?

UTXOs são criados através do consumo de UTXOs existentes. Cada transação Bitcoin é composta de entradas e saídas. As entradas consomem um UTXO existente, enquanto as saídas criam um novo UTXO. Ao decidir gastar Bitcoins, só podemos ver o valor deduzido e o valor restante na carteira. Para o utilizador, isto é semelhante a comprar um artigo de 0,50€ com uma fatura de 1$ — é como receber o troco e colocá-lo no seu bolso.

Vantagens do modelo UTXO

O modelo UTXO não incorpora carteiras ao nível do protocolo. Baseia-se em transações individuais agrupadas em blocos. O modelo UTXO é um design comum a muitas criptomoedas, principalmente a Bitcoin.

• As criptomoedas que utilizam o modelo UTXO não utilizam contas ou saldos. Em vez disso, os UTXOs são transferidos entre utilizadores, tal como o dinheiro físico.

• Cada transação no modelo UTXO pode fazer a transição do sistema para um novo estado, mas a transição para um novo estado com cada transação é inviável.

• Os participantes da rede devem ficar em sincronia com o estado atual.

O total de UTXOs presentes numa cadeia de blocos representa um conjunto e está a ser mantido constantemente por todos os nós de bitcoin.

• Cada transação consome elementos deste conjunto e cria novos que são adicionados ao conjunto. O conjunto UTXO é atualizado sempre que um novo bloco é aceite na cadeia de blocos, e cada nó Bitcoin na rede terá a cópia exata do UTXO definido no seu armazenamento local.

• O conjunto UTXO completo pode ser adicionado para calcular o fornecimento total da criptomoeda num determinado momento e, no caso de transações blockchain válidas, apenas saídas não gastas podem ser usadas para financiar outras transações. Para evitar gastos duplos e fraudes, é necessária uma condição de que apenas saídas não gastas possam ser usadas em outras transações.

A diferença entre o modelo UTXO e o modelo de contabilidade Ethereum

Saídas de transações não gastas fazem parte da tecnologia de banco de dados distribuído por trás do Bitcoin e outras criptomoedas. Bitcoin usa UTXO, mas não é um UTXO. Além disso, o Ethereum utiliza uma abordagem baseada na contabilidade e saldos de contas, pelo que não há UTXOs na Máquina Virtual Ethereum.

Importância técnica da UTXO

• Contratos inteligentes independentes de linguagem: Os contratos inteligentes baseados em UTXO são independentes da linguagem, permitindo que a UTXO desenvolva mecanismos de consenso únicos.

• Suporta trocas descentralizadas e swaps atómicos: O modelo UTXO pode suportar swaps atómicos, permitindo transações encriptadas ponto a ponto sem envolvimento de terceiros. O recurso de swap atômico do UTXOS oferece uma facilidade melhor para negociações diretas de criptomoedas entre carteiras de usuários.

• Benefício de escalabilidade: O processamento de instalações ou transações paralelas reduz a carga de computação nas redes blockchain.

• Privacidade e segurança: Com novos endereços utilizados para cada transação UTXO, é impossível rastrear as transações

• Evitar gastos duplos: Um UTXO só pode ser usado uma vez, que é a base para o funcionamento da tecnologia blockchain e garante que a moeda não será usada várias vezes.

• Mais flexível: Oferece maior flexibilidade do que as moedas fiduciárias.

• Paralelização simples: Permite uma paralelização mais simples de transações em contratos inteligentes.

O modelo UTXO é utilizado em muitas criptomoedas porque permite aos utilizadores rastrear a propriedade de todas as partes da criptomoeda. Como as criptomoedas são criadas com o anonimato em mente, os UTXOs estão associados a endereços públicos visíveis para toda a rede.

Os utilizadores não podem ser identificados pela sua propriedade, a menos que publiquem o seu endereço, mas o modelo permite a transparência através dos endereços.

Aplicação de caso de uso UTXO — Solução de transferência fora da cadeia RGB

O conceito central do protocolo RGB é chamar a blockchain Bitcoin apenas quando necessário, usando a prova de trabalho e a rede descentralizada para obter proteção de gastos duplos e resistência à censura. A validação de todas as transferências de token é movida da camada de consenso global para fora da cadeia e só é verificada pelo cliente que recebe o pagamento.

Princípio de funcionamento:

Num determinado contrato da RGB, os tokens de génese pertencem a um UTXO Bitcoin (quer já exista ou esteja temporariamente criado) e, para transferir tokens, precisa de gastar este UTXO. Ao gastar este UTXO, a transação Bitcoin deve adicionar uma saída adicional, que contém um compromisso com uma mensagem. O conteúdo desta mensagem é a informação de pagamento RGB, que define a entrada e para qual UTXO esses tokens serão enviados, o ID do ativo, a quantidade, a transação de gastos e os dados que ele precisa anexar.

Conclusão

A essência do UTXO é na verdade uma forma de contabilidade baseada no fluxo: verifica a existência de fundos de transação através do modelo UTXO e, em seguida, rastreia a origem da transação. Depois de confirmado que está correto, será transmitido para toda a rede através do mecanismo de consenso e gravado na cadeia. Ao longo deste processo, a UTXO regista todas as informações relacionadas com os fundos da conta envolvida, endereços de transação, fundos transferidos e fontes de fundos, permitindo rastrear a fonte original de cada transação. É precisamente com base nesta característica que a UTXO pode trabalhar em conjunto com o mecanismo de consenso para resolver o problema da dupla despesa. A segurança e a integridade das informações de transação no protocolo RGB são asseguradas através do UTXO.

Em resumo, a UTXO pode não só ajudar o mecanismo de consenso e resolver o problema de duplo gasto da cadeia de blocos, mas também dar à blockchain características de rastreabilidade. Com base nisto, a blockchain pode garantir a autenticidade e fiabilidade de cada transação.

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