Le modèle Bitcoin UTXO, alimentant un écosystème unique

Les innovations récentes de Bitcoin telles que les inscriptions et les runes deviennent progressivement le centre de l'attention de l'industrie de la cryptographie. En effet, ils ont présenté les différents potentiels d'application des UTXO (Unspent Transaction Output) via le protocole Ordinals, Nervos CKB et autres. Ils suivent un modèle Bitcoin UTXO qui a émergé à mesure que la concurrence industrielle s'intensifiait et que la technologie progressait, permettant de créer des applications sur le réseau Bitcoin et de partager naturellement la sécurité avec sa chaîne principale.

Modèle Bitcoin UTXO

Avec ce modèle, la circulation de chaque satoshi (sats, c'est-à-dire la plus petite unité de Bitcoin) d'un BTC est traçable et non fongible (peut-être la première forme de NFT). Il a fourni une base pour le développement du protocole Ordinals et de l'écosystème BRC-20 qui a vu le développeur Bitcoin, Casey Rodarmor, publier un logiciel open source appelé ORD sur un nœud complet Bitcoin Core en décembre 2022. Le logiciel permet aux utilisateurs de saisir n'importe quelle information, comme une chaîne de texte ou une image, dans la blockchain Bitcoin, puis liez ces informations téléchargées à un satoshi spécifique. Cela a finalement créé la possibilité qu'un satoshi soit stocké avec des informations, également connu sous le nom de Bitcoin NFT.

Le protocole Ordinaux comprend deux parties : Ordinaux et Inscription. Ordinals sérialise les satoshis (1 BTC = 100 000 000 sats) et permet le suivi et le transfert de satoshis individuels. Une fois numéroté, le contenu peut être écrit dans la « zone de témoin séparé (SegWit) » de la transaction et attribué au premier satoshi de la sortie de la transaction. L'inscription est le contenu stocké dans les sats, qui peut être des images, du texte, de l'audio/vidéo ou même des codes, à condition qu'ils ne dépassent pas la limite de 4 Mo d'un bloc Bitcoin.

Le protocole Ordinals peut être utilisé non seulement pour émettre des NFT mais également des jetons. Tel est le développement de nouveaux protocoles d’actifs comme BRC-20 et d’applications comme Runes. BRC-20 est né d'une expérience communautaire après un utilisateur de Twitter (X), Domodata, qui estime que le protocole Ordinals peut être utilisé non seulement pour émettre des NFT mais également des jetons lorsque les inscriptions sont jointes au format de données JSON. Il a publié ce qu'il a appelé « une norme intéressante et expérimentale » connue sous le nom de BRC-20 sur GitBook, basée sur le protocole Ordinals, et a montré que la norme permet de définir des inscriptions au format de données JSON pour déployer de la menthe et transférer des jetons. Les transactions sur la blockchain Bitcoin ont depuis représenté une proportion importante après l'émergence du BRC-20.

La norme BRC-20 a rapidement favorisé le développement des inscriptions, car le potentiel des blocs Bitcoin et UTXO a rarement été exploré en profondeur. Il s’agit d’une expérience intéressante basée sur Bitcoin UTXO, qui a été adoptée par la communauté et les utilisateurs.

Source: domo-2.gitbook.io

Le potentiel UTXO augmente les attentes sur l'écosystème Bitcoin L2

Alors que de nombreuses transactions actives en chaîne ont été enregistrées, les bases permettant d'exploiter le potentiel du modèle UTXO pour créer des applications ont été posées en 2023. Le modèle a depuis créé des attentes accrues sur le marché et continue de construire un modèle écologique qui diffère de la couche 2 d'Ethereum (L2). ) qui est également très attendu par le marché.

De la norme ERC20 qui a conduit aux offres initiales de pièces de monnaie (ICO) au développement des teneurs de marché automatisés (AMM) qui ont dynamisé la DeFi, en passant par l'émergence des NFT et du métaverse, l'écosystème d'Ethereum s'est progressivement enrichi au fil des rebondissements. Pendant ce temps, alors que le L2 d'Ethereum s'est développé rapidement ces dernières années et que le contrôle global des frais de gaz en chaîne d'Ethereum a été réalisé au milieu d'un écosystème florissant, l'écosystème naissant Bitcoin L2 a commencé à recevoir une attention significative du marché, en particulier en ce qui concerne les fortes attentes du marché pour UTXO. potentiels.

Bitcoin n'a peut-être pas les capacités de contrat intelligent d'Ethereum, mais le modèle UTXO, capable de distinguer chaque satoshi de Bitcoin, promet un écosystème différent de celui d'Ethereum. Cela diffère également dans le sens où les résultats créés par les transactions Bitcoin ne sont pas simplement des adresses de clé publique mais des scripts. Autrement dit, les BTC d'un UTXO ne sont pas enregistrés dans le compte de quelqu'un en tant que solde : chaque initiateur de transaction crée un verrou pour ces BTC via un script, et seul le propriétaire possède la clé. L’un des principaux avantages de cette approche est qu’elle permet de visualiser toutes les transactions de transfert du point de vue de la circulation du BTC, et que différents UTXO peuvent faire l’objet de transactions parallèles, car les UTXO sont strictement distingués les uns des autres. Chaque satoshi étant tamponné à chaque transfert, le mécanisme UTXO enregistre complètement l'historique des transferts de toutes les parties de BTC.

Les attentes ont été encore renforcées par la mise à niveau de Taproot qui, en tant que mise à niveau la plus importante depuis l'activation de Segregated Witness (SegWit), vise à améliorer la confidentialité et l'efficacité du réseau Bitcoin. Le changement le plus notable de Taproot est de permettre à plusieurs signatures complexes (telles que les portefeuilles multisig) d'être regroupées et vérifiées collectivement plutôt que séparément. Les signatures agrégées rendent le réseau plus rapide, coûte moins cher et économise de l'espace de bloc. Taproot offre une nouvelle façon d'exécuter des transactions Bitcoin en améliorant la confidentialité et la flexibilité des utilisateurs, améliorant considérablement l'évolutivité de Bitcoin.

BTC L2 basé sur UTXO devrait favoriser un nouvel écosystème

L’émergence du protocole Ordinals, des inscriptions et des Runes a encore amélioré l’écosystème Bitcoin. Au 6 mai, la valeur totale verrouillée (TVL) de l'écosystème Ethereum dépassait 96 milliards de dollars, tandis que l'écosystème Bitcoin a augmenté sa TVL de 1,2 milliard de dollars au cours de l'année écoulée. Sans aucun doute, par rapport à Ethereum, le développement de l’écosystème Bitcoin en est encore à ses débuts.

Sans les capacités de contrat intelligent d’Ethereum, Bitcoin suit ses différentes voies techniques pour explorer de nouvelles possibilités pour UTXO. L'un d'eux est le réseau L2 de Bitcoin qui utilise des canaux d'état (tels que le Lightning Network), des sidechains, des Rollups, etc., s'appuyant principalement sur L2 pour étendre les capacités des contrats intelligents. Étant donné que la chaîne principale de Bitcoin devrait être reliée à un L2 dans des cas tels qu'un type de sidechain de manière inter-chaînes pour parvenir à un consensus et à une sécurité partagée, l'interaction avec le modèle UTXO de Bitcoin est une étape inévitable.

Naturellement, les protocoles d’actifs pour les jetons fongibles (FT) prendront également une nouvelle direction. Le 20 avril 2024 à 8 h 09, BTC a achevé sa quatrième réduction de moitié à une hauteur de bloc de 840 000, réduisant la récompense minière pour chaque bloc de 6,25 BTC à 3,125 BTC. Dans le même temps, les Bitcoin Runes ont été officiellement lancées à une hauteur de bloc de 840 000. Les runes sont une amélioration par rapport aux inscriptions, permettant un déploiement plus flexible et direct des actifs dans Bitcoin UTXO, semblable à une technique de gravure exprimée par le terme chinois « Runes ». Le protocole Runes déploie les informations enregistrées directement sur les actifs symboliques sur la chaîne Bitcoin : écrites dans le champ OP-RETURN de Bitcoin UTXO.

Le lancement de Runes a immédiatement entraîné une augmentation rapide des frais de chaîne pour Bitcoin. Depuis son lancement le 20 avril, les frais en chaîne générés par les activités de Runes ce jour-là représentaient 70,1 % du total des frais en chaîne Bitcoin, une distinction claire par rapport aux transferts Bitcoin traditionnels qui étaient auparavant la principale source. Pour le bloc 840000, les frais générés étaient de 37,626 BTC, soit plus de dix fois la récompense minière (3,125 BTC). Cela a été très recherché par le marché.

Les runes ont apporté de nouvelles améliorations en termes de conception, d'émission et de compatibilité, en préparant la compatibilité avec les jetons fongibles et en s'interfaçant avec les ponts et les applications DeFi.

L'évolution d'UTXO : modèle cellulaire Nervos (CKB)

Pendant ce temps, malgré les attentes que les applications écosystémiques doivent avoir du modèle UTXO et le potentiel de développement unique de l’écosystème Bitcoin L2, Bitcoin n’utilise pas le modèle de compte familier pour représenter le flux des transactions Bitcoin reste un défi.

Un scénario typique est celui où un utilisateur reçoit 100 BTC d’un autre utilisateur pour former un UTXO de 100 BTC. C'est comme mettre et verrouiller les 100 BTC dans une boîte avec une clé que seule la clé privée de l'utilisateur peut déverrouiller. En réalité, ces 100 BTC peuvent être composés d'autres box UTXO verrouillées (par exemple quatre box UTXO de 25 BTC, ou d'autres combinaisons). Lorsque tel est le cas, chaque opération entraîne une sortie Bitcoin non dépensée (UTXO) puisqu'elle ne peut stocker que la valeur « contenue » de son BTC et ne peut pas stocker plus de données ni avoir plus d'évolutivité. Ceci est différent du modèle de compte qui met simplement à jour l’état du solde.

Nervos CKB hérite de l'architecture UTXO de Bitcoin et a créé le modèle cellulaire, un modèle UTXO généralisé pour le stockage d'état qui maintient la simplicité et la cohérence d'UTXO. Avec CKB, tous les états sont stockés dans des cellules tandis que les calculs sont effectués hors chaîne, et les nœuds effectuent la vérification des transactions et les publient en chaîne. Inspiré du modèle Bitcoin UTXO, le modèle Cell définit le comportement de chaque Cell au sein de Nervos CKB et le processus de mise à jour des données qu'elle contient.

Comme Bitcoin UTXO, une cellule est immuable une fois formée : une fois les cellules ajoutées à la chaîne, aucune modification ne peut être apportée. La mise à jour des données dans une cellule nécessite un processus appelé « dépenses », similaire à la façon dont les transferts Bitcoin UTXO sont mis en œuvre par « dépenses ». Cela implique d'utiliser les données mises à jour pour créer une nouvelle cellule, puis de l'ajouter à la chaîne, de la même manière que la formation d'un nouveau Bitcoin UTXO (pour la sortie dépensée). De même, chaque Cellule ne peut être dépensée qu’une seule fois.

Contrairement à l'UTXO de Bitcoin, une cellule peut contenir différents types de données, tels que des CKBytes, des jetons, du code JavaScript ou des chaînes JSON, ce qui élargit les capacités des cellules, étendant ainsi le potentiel d'UTXO, par exemple en permettant des contrats intelligents (même personnalisés, telles que l'émission de NFT, la limitation de l'offre de jetons et la définition de conditions pour répondre à des besoins uniques). En d’autres termes, une cellule est comme un UTXO plus intelligent. Autrement dit, si l'UTXO de Bitcoin est une boîte contenant un grand livre papier, alors une cellule revient à remplacer le grand livre papier par une feuille de calcul Excel.

Il est important de noter que le modèle Cell sépare le calcul et la vérification de l'exécution des contrats intelligents. Le calcul s'effectue hors chaîne, générant de nouvelles données, qui sont ensuite vérifiées en chaîne par les nœuds du réseau. Dans le modèle Cell, l'exécution des contrats intelligents est parallèle, c'est-à-dire que chaque transaction s'exécute indépendamment dans sa machine virtuelle, plusieurs machines virtuelles s'exécutant simultanément. Les transactions dans le modèle Cell sont très flexibles et efficaces, permettant de regrouper plusieurs opérations de contrats intelligents en une seule transaction, minimisant ainsi les frais de transaction et de traitement.

Source: ckbdapps.com

Le modèle de calcul hors chaîne et de consensus en chaîne susmentionné est très populaire, comme le protocole RVB dans les protocoles d'extension BTC, qui implique un calcul hors chaîne et soumet les résultats de la transaction consensuelle à la chaîne Bitcoin. Ce protocole est essentiellement similaire au Lightning Network. Sur cette base, le protocole RGB++ a été développé, utilisant des sceaux uniques et la technologie de vérification côté client (CSV) pour gérer les changements d'état et la vérification des transactions. Il mappe de manière isomorphe les UTXO Bitcoin aux cellules de Nervos CKB, en utilisant les contraintes de script sur la chaîne CKB et la chaîne Bitcoin pour vérifier l'exactitude des calculs d'état et la validité des changements de propriété. Cela bénéficie de l'intégration transparente des fonctionnalités d'UTXO entre Bitcoin et Nervos CKB. RGB++ implémente non seulement une validation améliorée côté client, le repliement des transactions et l'état partagé entre les contrats, mais introduit également une évolutivité complète des contrats intelligents de Turing et des extensions de performances pour Bitcoin sans avoir besoin de transactions inter-chaînes et sans compromettre la sécurité.

L'unicité d'UTXO pour favoriser un écosystème Bitcoin unique ?

Il fut un temps où l’UTXO de Bitcoin et l’ERC20 d’Ethereum semblaient avoir une différence entre classique et moderne. Cela change avec les ordinaux et les runes qui rendent possible le déploiement d'actifs basés sur UTXO et la mise à niveau d'UTXO par Nervos CKB, libérant davantage la puissance de calcul, bien qu'ils en soient encore à leurs débuts. Ces développements font allusion aux applications potentielles uniques d’UTXO, qui semblent plus intéressantes et sont devenues une nouvelle attente dans l’industrie.

UTXO est à la fois à la base de la sécurité et de la fiabilité de Bitcoin (anti-double dépense, traçabilité, etc.) et, en raison de problèmes d'évolutivité, limite le développement de l'écosystème Bitcoin, qui n'arrive toujours pas à atteindre les scénarios d'écosystème riche de la DeFi d'Ethereum, NFT et métaverse. Cependant, son caractère unique devrait favoriser un nouvel écosystème grâce aux récentes innovations de Bitcoin qui suscitent une attention significative du marché en tant qu'indicateur audacieux de la confiance du marché dans le potentiel d'UTXO. Avec le battage médiatique fluctuant après l'émergence des Runes et des Ordinaux, nous pensons que les caractéristiques d'UTXO ont le potentiel d'inspirer un paradigme d'écosystème différent, et nous attendons avec impatience l'émergence prochaine d'un paradigme aussi « époustouflant ».