Sammenligning af Bitcoin & Ethereum: UTXO vs kontobaserede transaktionsmodeller

UTXO vs kontobaserede modeller

De to mest kendte kryptovaluta-platforme, Bitcoin og Ethereum, bruger forskellige transaktionsmodeller til deres platforme, hver med deres egne specifikke fordele og ulemper i forhold til den anden. At forstå, hvordan de arbejder ud fra et konceptuelt perspektiv, er vigtigt for yderligere forståelse af den overordnede ramme for disse platforme og andre platforme bygget med de samme eller lignende modeller.

Mens konsensus i kryptovaluta-platforme er nødvendigt for at sikre netværket og validere blockchain-tilstanden, bruges transaktionsmodellen, der anvendes af en platform, til at bevise ejerskab over tokens. Bitcoin bruger UTXO-ordningen Unspent Transaction Output, mens Ethereum bruger den kontobaserede model. Begge modeller er på deres mest basale niveau modeller til sporing af databasetilstand, og implementeringen af ​​hver i deres respektive platforme har et specifikt formål og rolle i platformens større struktur.

UTXO vs kontobaserede modeller

Bitcoin var den første kryptovaluta og dermed den første platform til at udnytte den mere abstrakte UTXO-model, mens Ethereums kontobaserede model mere fundamentalt repræsenterer en model svarende til den traditionelle bankkontomodel.

UTXO-ordningen og dens anvendelse i Bitcoin

Den ubrugte transaktionsoutputmodel, der anvendes i Bitcoin, er et mere abstrakt koncept end den kontobaserede model, der blev brugt i Ethereum. Det er en vital komponent i Bitcoin, der gør det muligt for blockchain at være gennemsigtig gennem alle de transaktioner, der er forbundet med en kæde af digitale signaturer..

Hvad er Nakamoto-konsensus

Læs: Vores guide til Nakamoto-konsensus

I UTXO-modellen overfører hver tokenejer en mønt, de ejer, til en anden ved digitalt at underskrive hash for en tidligere transaktion og den offentlige nøgle (adresse) til den næste ejer og tilføje disse til slutningen af ​​mønten. Mekanismen er i det væsentlige en kontinuerlig overtrædelse af input og output, hvor ejeren af ​​tokens faktisk ikke direkte ejer tokens, men snarere ejer output til et specifikt antal tokens, som derefter kan signeres som input til en ny ejer, som derefter styrer de nye udgange. Der er 3 grundlæggende regler i UTXO-ordningen.

  • Hver transaktion skal bevise, at summen af ​​dens input er større end summen af ​​dens output.
  • Hvert refereret input skal være gyldigt og endnu ikke brugt.
  • Transaktionen skal have en signatur, der matcher ejeren af ​​inputet for hvert input.

Så i en typisk UTXO-transaktion kan vi bruge Alice og Bob som et eksempel. Alice ejer 10 BTC og vil sende 5 til Bob. Bob ejer ikke nogen BTC. I stedet for direkte at eje 10 BTC ejer Alice 2 forskellige transaktionsoutputs bestående af henholdsvis 6 og 4 BTC. Alice’s tegnebog ville vælge det bedste output, der skulle sendes til Bob. I dette tilfælde vil output på 6 BTC blive sendt til Bob, og Bob bliver ejer af 5 BTC ved at have den nødvendige adresse, digital signatur og digital nøgle, der er nødvendig for at bevise ejerskab over den nye output. Den yderligere 1 BTC for ændring fra transaktionen returneres til Alice og er kendt som den ubrugte transaktionsoutput (UTXO). Nu ejer Alice stadig to output, men de er sammensat af henholdsvis 1 og 4 BTC. Bob styrer nu 1 output til en værdi af 5 BTC. En betalingsmodtager kan verificere underskrifterne for at kontrollere kæden for ejerskab af tokens på den distribuerede offentlige hovedbog. Det bemærkes, at minearbejdere genererer Bitcoin gennem en coinbase-transaktion, som ikke indeholder input.

UTXO-model

UTXO-model, billede fra Bitcoin.org

Logisk set er UTXO-modellen meget enklere end kontomodellen med hensyn til skalerbarhed, og kritisk tillader det, at konsensusmodellen af ​​Bitcoin (PoW) forbliver enkel. Dette har vigtige konsekvenser for skalerbarheden og sikkerheden af ​​netværket generelt. Bitcoin understøtter også flere scriptingtyper, som gør det muligt at behandle komplekse betalingslogik.

Designet af UTXO-modellen har adskillige fordele, der gør det til at skille sig ud som en elegant kompatibel mekanisme inden for Bitcoin-netværksarkitekturen. En af de vigtigste fordele ved dette system er, at det giver mulighed for Simple Payment Verifications (SPV) på netværket. Disse lette tegnebøger kan interagere med Bitcoin blockchain på en decentral og tillidsløs måde uden faktisk at skulle downloade hele Bitcoin blockchain, hvilket reducerer lagring betydeligt og tillader telefonapplikationer at interagere på Bitcoin-netværket..

Derudover skaber UTXO-modellen et miljø, hvor parallel behandlingskapacitet på tværs af flere adresser er mulig, hvilket muliggør en meget bedre infrastruktur til skalerbarhed. Transaktioner kan behandles parallelt, da de alle henviser til uafhængige input. Endelig, hvis en bruger genererer en ny adresse til hver transaktion, bliver det vanskeligere at linke konti på trods af gennemsigtigheden af ​​blockchain. Dette er den pseudo-anonyme egenskab ved Bitcoin, men stadig mere udbredte teknikker til sporing af transaktioner og sammenkædning af konti har ført til, at Bitcoin ikke er så fungibel som oprindeligt opfattet.

På trods af nogle væsentlige fordele ved UTXO-modellen i dens anvendelse i en ramme som Bitcoins er der stadig nogle vigtige ulemper, især når modellen anvendes på en mere kompleks Turing-komplet platform som Ethereum. For eksempel tvinger bygningsapplikationer på UTXO-designet udviklere til at begrænse den mængde tilstand, der påvirkes af hver output. Tilsvarende er UTXO-transaktionsordningen i sagens natur ikke kompatibel med at udvikle smarte kontrakter, da konceptet egentlig kun er egnet til anvendelse i applikationer, hvor hver output kun ejes af en person og kan nedbrydes, hvis output kan forbruges af to eller flere personer på den samme tid.

Den kontobaserede model og dens anvendelse i Ethereum

Balancestyring i den kontobaserede model er den mest velkendte af de to modeller og fungerer i Ethereum svarende til den måde, den fungerer i den traditionelle bankverden. I det væsentlige oplever hver konto direkte værdi- og informationsoverførsler med statsovergange.

Ethereum Guide

Læs: Vores komplette guide til Ethereum

For eksempel vil Alice og Bob handle med hinanden. Alice vil sende Bob 5 tokens, og Alice har 10 tokens på sin konto, mens Bob har 0. I den kontobaserede model sender Alice Bob 5 tokens, der trækkes fra hendes konto og føjes til Bobs konto. Alice har nu 5 poletter, og Bob har 5. Dette er et simpelt koncept, og hvordan den traditionelle finansieringsmodel for transaktioner fungerer, da det er let at spore og forhindre dobbeltudgifter, fordi der er centraliserede myndigheder i hele det finansielle system, der overvåger strømmen af ​​transaktioner.

I Ethereum er der to typer konti, private nøglekontrollerede brugerkonti og kontraktkodestyrede konti (smarte kontrakter). Dette er vigtigt, fordi det er en vigtig grund til, at Ethereum valgte den kontobaserede model frem for UTXO-modellen. Fordi Ethereum bruger et komplet programmeringssprog fra Turing (Solidity), og en af ​​dens hovedfunktioner er smarte kontrakter, giver kontomodellen meget større enkelhed end den UTXO-baserede model, der bruges af Bitcoin. Ethereum har en betydelig mængde decentraliserede applikationer, der indeholder vilkårlig tilstand og kode, det giver ikke mening at anvende UTXO-modellen, der bruges i Bitcoin, da det i sagens natur vil begrænse muligheden for smarte kontrakter til at udføre.

Hver konto i Ethereum har sin egen saldo, opbevaring og kode-plads til at ringe til andre konti eller adresser. En transaktion er gyldig, hvis en afsenderkonto har tilstrækkelig balance til at betale for den. Hvis den modtagende konto har kode, kører koden og ændrer alt fra intern lager til oprettelse af yderligere meddelelser, der kan have efterfølgende virkninger på debiteringer og kreditter til andre konti. På grund af dette kan hver nyligt genereret blok potentielt påvirke tilstanden for alle andre konti.

Specifikke fordele ved kontomodellen i Ethereum er større pladsbesparelse, enkelhed, fortrolighed og fungibilitet. Hver transaktion i kontomodellen behøver kun at lave en reference og signatur, der producerer en output, i modsætning til UTXO-design. Dette giver mulighed for betydelige pladsbesparelser, hvilket er afgørende for en så stor og kompleks platform som Ethereum. Derudover er der foruden den fortrolighed og enkelhed, der er aktiveret af den kontobaserede model, en meget højere grad af svaghed på Ethereum-blockchain end sammenlignet med Bitcoin. Brugere af Ethereum udfører transaktioner ved hjælp af klient fjernprocedureopkald, der gør sporing af interne transaktioner på tværs af Ethereum-hovedbogen meget mere udfordrende end Bitcoin, hvor alle transaktioner er offentligt linkbare gennem hovedbogen ved at spore UTXO-ordningens digitale signaturer. Således øges svampbarhed, da sortliste over købmænd, der bruges til ulovlige aktiviteter, er vanskelig at gennemføre.

På den anden side drejer ulemperne ved kontomodellen sig om at begrænse platformens skalerbarhed. Selvom en nødvendig implementering på grund af Ethereums design, er skalerbarhedsproblemer omkring Ethereums udvikling veletablerede og en bekymring, der er kommet i spidsen for den bredere industri. Design af logik omkring kontomodellen er ikke så trivielt som med UTXO-modellen og kan have potentielle konsekvenser for andre designkoncepter inden for platformen, da den fortsætter med at vokse.

Konklusion

Inden for kryptokurrencyplatforme er der et forskelligt sæt designkoncepter og tekniske mekanismer, der går ind i platformen for at kunne fungere som et levedygtigt, sikkert og brugbart system.

Transaktionsmodellerne, der anvendes af sådanne platforme, anvender brugen af ​​kryptografi til at verificere ejerskab af tokens på tværs af netværket. UTXO-ordningen fungerer fremragende for Bitcoin, mens den kontobaserede model, der bruges i Ethereum, er gearet til at understøtte dens mere komplekse applikations- og kontraktbehov..

Efterfølgende iterationer af disse platforme kan tilpasse og optimere disse mekanismer, så de passer bedre til den fremtidige udvikling af deres respektive netværk, men at være i stand til at forstå deres nuværende implementeringer vil gå langt for at muliggøre en mere omfattende forståelse af, hvordan deres netværk fungerer, og hvorfor de er så nye.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me