Introdução

“O blockchain UTXO lançou a base e a base indiscutível da indústria de blockchain atual. 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. Alternativa escalável e 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 de nós. O razão armazena dados sobre transações. É uma cadeia de blocos, cuja característica mais significativa é que os blocos estão interligados criptograficamente.

Blockchain: vinculados criptograficamente

• Cada bloco na blockchain, exceto o primeiro bloco (conhecido como bloco gênese), contém um campo chamado hash anterior. É o hash do bloco anterior da cadeia. Isso torna o blockchain muito seguro.

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

1. Carimbo de data e 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 dito anteriormente, o próximo bloco conterá o hash do bloco atual, se o hash mudar a cadeia será destruída. Ou o invasor terá que extrair todos os blocos novamente a partir desse ponto. Esta é uma possibilidade em um ataque de 51%.

O que é um “bloco”?

Um bloco no blockchain armazena transações. No caso do bitcoin, os blocos são adicionados ao blockchain a cada 10 minutos, isso pode variar conforme o tempo para minerar um novo bloco dependendo da complexidade do hash alvo, e pode levar mais tempo para minerar um bloco, em comparação com o outro.

• Quando o bloco é extraído com sucesso pelo minerador, ele é adicionado ao blockchain. Quando o bloco é adicionado à cadeia, o status 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 em aproximadamente 1 MB, o tamanho do bloco pode variar ligeiramente de 1 MB.

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

Estrutura de transação Blockchain

A desmontagem de uma única transação revela diversas estruturas diferentes com semânticas diferentes dentro da transação. A seguir estão as diferentes estruturas presentes nas transações:

1. Número de 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 serem utilizadas para verificar esta transação específica.
2. Saída: a saída da transação consiste em um bloqueio criptográfico e um tempo.
3. Entrada: A entrada da 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. Cada vez que a saída é desbloqueada por uma entrada, ela é marcada no banco de dados do 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 aquelas saídas que ainda não foram desbloqueadas por uma entrada.

Uma vez desbloqueada uma saída, ela é removida da alimentação circulante. Os novos resultados 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); entretanto, o UTXO pode ser medido usando essas denominações. UTXO significa Saída de transação não gasta. No Bitcoin, uma transação permanece existente até que seja 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 posteriormente para outra transação.

Quando um usuário inicia uma transação através de 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 usuário pode utilizá-los em transações pelo mesmo processo. À medida que as transações continuam, o banco de dados será preenchido com registros de mudanças de propriedade. A saída é uma parte da criptomoeda que o usuário enviou para alguém, mas não gastou. Eles são registrados no banco de dados como entrada para a pontuação da criptomoeda.

Como é criado um UTXO?

Os 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 usuário, isso é semelhante a comprar um item de US$ 0,50 com uma nota de US$ 1 – é como receber o troco e colocá-lo no bolso.

Vantagens do modelo UTXO

O modelo UTXO não incorpora carteiras no nível do protocolo. Baseia-se em transações individuais agrupadas em blocos. O modelo UTXO é um design comum a muitas criptomoedas, principalmente ao Bitcoin.

• As criptomoedas que utilizam o modelo UTXO não utilizam contas ou saldos. Em vez disso, os UTXOs são transferidos entre usuários, assim 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 a cada transação é inviável.

• Os participantes da rede devem permanecer sincronizados com o estado atual.

O total de UTXOs presentes em um blockchain representa um conjunto e é constantemente mantido por cada nó 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 aceito no blockchain, e cada nó Bitcoin na rede terá a cópia exata do conjunto UTXO em seu armazenamento local.

• O conjunto UTXO completo pode ser somado para calcular o fornecimento total da criptomoeda em um determinado momento e, no caso de transações válidas em blockchain, apenas os resultados não gastos podem ser usados para financiar transações adicionais. Para evitar gastos duplos e fraudes, é necessária a condição de que apenas os resultados não gastos possam ser usados em transações futuras.

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

Os resultados das transações não gastas fazem parte da tecnologia de banco de dados distribuído por trás do Bitcoin e de outras criptomoedas. Bitcoin usa UTXO, mas não é um UTXO. Além disso, Ethereum usa uma abordagem baseada em contabilidade e saldos de contas, portanto não há UTXOs na Máquina Virtual Ethereum.

Importância técnica do UTXO

• Contratos inteligentes independentes de idioma: os contratos inteligentes baseados em UTXO são independentes de idioma, permitindo que a UTXO desenvolva mecanismos de consenso exclusivos.

• Suporta trocas descentralizadas e trocas atômicas: O modelo UTXO pode suportar trocas atômicas, permitindo transações criptografadas ponto a ponto sem envolvimento de terceiros. O recurso de troca atômica dos UTXOs oferece uma facilidade melhor para negociações diretas de criptomoedas entre carteiras de usuários.

• Benefício de escalabilidade: facilidade ou processamento paralelo de transações reduz a carga computacional nas redes blockchain.

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

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

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

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

O modelo UTXO é usado em muitas criptomoedas porque permite aos usuários rastrear a propriedade de todas as partes da criptomoeda. Como as criptomoedas são criadas pensando no anonimato, os UTXOs estão associados a endereços públicos visíveis para toda a rede.

Os usuários não podem ser identificados por sua propriedade, a menos que publiquem seu endereço, mas o modelo permite transparência por meio de endereços.

Aplicação de caso de uso UTXO – solução de transferência RGB fora da cadeia

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

Princípio de trabalho:

Em um determinado contrato de RGB, os tokens genesis pertencem a um Bitcoin UTXO (seja já existente ou criado temporariamente), e para transferir tokens é necessário 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 são as informações de pagamento RGB, que definem a entrada e para qual UTXO esses tokens serão enviados, o ID do ativo, a quantidade, a transação de gasto e os dados que precisa anexar.

Conclusão

A essência do UTXO é, na verdade, uma forma de contabilidade baseada em fluxo: ela verifica a existência de fundos de transação por meio 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 registra todas as informações relacionadas aos fundos das contas envolvidas, endereços de transações, fundos transferidos e fontes de fundos, permitindo rastrear a fonte original de cada transação. É justamente com base nessa característica que o UTXO pode trabalhar em conjunto com o mecanismo de consenso para resolver o problema do gasto duplo. A segurança e integridade das informações de transação no protocolo RGB são garantidas através do UTXO.

Em resumo, UTXO pode não apenas auxiliar o mecanismo de consenso e resolver o problema de gasto duplo do blockchain, mas também fornecer características de rastreabilidade ao blockchain. Com base nisso, o blockchain pode garantir a autenticidade e confiabilidade de cada transação.

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