Модель Bitcoin UTXO, обеспечивающая работу уникальной экосистемы

Недавние инновации Биткойна , такие как надписи и руны, постепенно становятся в центре внимания криптоиндустрии. Это связано с тем, что они демонстрировали различные возможности применения UTXO (выход неизрасходованных транзакций) через протокол Ordinals, Nervos CKB и другие. Они следуют модели Bitcoin UTXO, которая возникла по мере усиления отраслевой конкуренции и развития технологий, что позволяет создавать приложения в сети Bitcoin и естественным образом разделять безопасность с ее основной цепочкой.

Биткойн-UTXO-модель

Благодаря этой модели обращение каждого сатоши (сата, т.е. наименьшей единицы биткойна) BTC отслеживается и не является взаимозаменяемым (возможно, это самая ранняя форма NFT). Это послужило основой для разработки протокола Ordinals и экосистемы BRC-20, благодаря которой разработчик биткойнов Кейси Родармор в декабре 2022 года выпустил программное обеспечение с открытым исходным кодом под названием ORD на полном узле Bitcoin Core. Программное обеспечение позволяет пользователям вводить любую информацию, например строку текста или изображение, в блокчейн Биткойна, а затем привязать эту загруженную информацию к определенному сатоши. В конечном итоге это создало возможность хранения сатоши с информацией, также известной как биткойн-NFT.

Протокол Ordinals состоит из двух частей: Ordinals и Inscription. Ordinals сериализует сатоши (1 BTC = 100 000 000 сат) и позволяет отслеживать и передавать отдельные сатоши. После нумерации контент можно записать в «область отдельного свидетеля (SegWit)» транзакции и назначить первому сатоши вывода транзакции. Надпись — это контент, хранящийся в файлах SAT, который может представлять собой изображения, текст, аудио/видео или даже коды, при условии, что они не превышают лимит в 4 МБ для блока Биткойн.

Протокол Ordinals можно использовать не только для выпуска NFT, но и токенов. Такова разработка новых протоколов активов, таких как BRC-20, и приложений, таких как Runes. BRC-20 возник в результате эксперимента сообщества после пользователя Twitter (X), Domodata, который считает, что протокол Ordinals можно использовать не только для выпуска NFT, но и токенов, когда надписи прикрепляются в формате данных JSON. Он опубликовал на GitBook то, что он назвал «интересным и экспериментальным стандартом», известным как BRC-20, основанным на протоколе Ordinals, и показал, что стандарт позволяет устанавливать надписи в формате данных JSON для развертывания mint и передачи токенов. С тех пор после появления BRC-20 транзакции в блокчейне Биткойн составили значительную долю.

Стандарт BRC-20 быстро способствовал развитию надписей, поскольку потенциал биткойн-блоков и UTXO редко глубоко исследовался. Это интересный эксперимент, основанный на Bitcoin UTXO, который был поддержан сообществом и пользователями.

Источник: домо-2.gitbook.io

Потенциал UTXO повышает ожидания от экосистемы Биткойн L2

Поскольку было зарегистрировано множество активных внутрисетевых транзакций, в 2023 году была заложена основа для использования потенциала модели UTXO для создания приложений. С тех пор модель вызвала повышенные ожидания на рынке и продолжает создавать экологическую модель, которая отличается от уровня 2 (L2) Ethereum. ), которого также с нетерпением ждет рынок.

От стандарта ERC20, который привел к первичным предложениям монет (ICO), до развития автоматизированных маркет-мейкеров (AMM), которые активизировали DeFi, а также появления NFT и метавселенной, экосистема Ethereum постепенно становилась богаче, наполненной перипетиями и поворотами. Между тем, поскольку L2 Эфириума быстро развивался в последние годы и общий контроль над внутрисетевыми комиссиями за газ был достигнут на фоне процветающей экосистемы, зарождающаяся экосистема Биткойн L2 начала получать значительное внимание рынка, особенно в связи с высокими рыночными ожиданиями в отношении UTXO. потенциалы.

Биткойн, возможно, не обладает возможностями смарт-контрактов Эфириума, но модель UTXO, способная различать каждый сатоши Биткойна, обещает экосистему, отличную от экосистемы Эфириума. Он также отличается тем, что выходные данные, создаваемые транзакциями Биткойн, представляют собой не просто адреса открытых ключей, а сценарии. То есть BTC в UTXO не записывается на чей-то счет в качестве баланса — каждый инициатор транзакции создает блокировку для этих BTC через скрипт, и ключ есть только у владельца. Ключевым преимуществом этого подхода является то, что он позволяет рассматривать все транзакции перевода с точки зрения обращения BTC, а различные UTXO могут подвергаться параллельным транзакциям, поскольку UTXO строго отличаются друг от друга. Поскольку каждый сатоши штампуется при каждой передаче, механизм UTXO полностью записывает историю переводов всех частей BTC.

Ожидания еще больше усилились благодаря обновлению Taproot, которое является наиболее значительным обновлением с момента активации Segregated Witness (SegWit) и направлено на улучшение конфиденциальности и эффективности сети Биткойн. Наиболее заметным изменением Taproot является возможность агрегировать и проверять несколько сложных подписей (например, кошельков с мультиподписью) вместе, а не по отдельности. Агрегированные подписи позволяют сети работать быстрее, снижать затраты и экономить пространство блоков. Taproot предоставляет новый способ выполнения транзакций Биткойн, повышая конфиденциальность и гибкость пользователей, значительно улучшая масштабируемость Биткойна.

Ожидается, что BTC L2 на базе UTXO будет способствовать созданию новой экосистемы

Появление протокола Ordinals, надписей и рун еще больше улучшило экосистему Биткойн. По состоянию на 6 мая общая заблокированная стоимость (TVL) экосистемы Ethereum превысила 96 миллиардов долларов США, в то время как экосистема Биткойн увеличила свой TVL на 1,2 миллиарда долларов США за последний год. Несомненно, по сравнению с Эфириумом, развитие экосистемы Биткойн все еще находится на ранних стадиях.

Без возможностей смарт-контрактов Ethereum Биткойн следует различными техническими путями для изучения новых возможностей UTXO. Одной из них являются сети L2 Биткойна, которые используют каналы состояния (такие как сеть Lightning), сайдчейны, накопительные пакеты и т. д., в основном полагаясь на L2 для расширения возможностей смарт-контрактов. Поскольку основная цепочка Биткойна должна быть соединена с L2 в таких случаях, как своего рода сайдчейн в перекрестном порядке для достижения консенсуса и общей безопасности, взаимодействие с моделью UTXO Биткойна является неизбежным шагом.

Естественно, новым направлением станут и протоколы активов для взаимозаменяемых токенов (FT). В 8:09 20 апреля 2024 года BTC завершил четвертое сокращение пополам на высоте блока 840000, уменьшив награду за майнинг каждого блока с 6,25 BTC до 3,125 BTC. В то же время биткойн-руны были официально запущены на высоте блока 840 000. Руны представляют собой усовершенствованную версию надписей, позволяющую более гибко и напрямую размещать активы в биткойн-UTXO, что похоже на технику гравировки, выраженную китайским термином «руны». Протокол Runes размещает непосредственно записанную информацию о активах токенов в цепочке Биткойн: она записывается в поле OP-RETURN биткойн-UTXO.

Запуск Runes немедленно привел к быстрому увеличению внутрисетевых комиссий за Биткойн. С момента запуска 20 апреля внутрисетевые комиссии, полученные в результате деятельности Runes в тот день, составили 70,1% от общей суммы внутрисетевых комиссий Биткойн, что является четким отличием от традиционных переводов биткойнов, которые ранее были основным источником. За блок 840000 сгенерированная комиссия составила 37,626 BTC, что более чем в десять раз превышает вознаграждение за майнинг (3,125 BTC). Это пользовалось большим спросом на рынке.

Runes внесли дальнейшие улучшения в дизайн, выпуск и совместимость, готовясь к совместимости с взаимозаменяемыми токенами и интерфейсу с мостами и приложениями DeFi.

Эволюция UTXO: клеточная модель Nervos (CKB)

Между тем, несмотря на ожидания, которые экосистемные приложения должны иметь от модели UTXO, а также уникальный потенциал развития экосистемы Биткойн L2, Биткойн, не использующий знакомую модель учетной записи для представления потока биткойн-транзакций, остается проблемой.

Речь идет о сценарии, когда пользователь получает 100 BTC от другого пользователя для формирования UTXO на 100 BTC. Это все равно что положить 100 BTC в коробку и запереть ее ключом, который можно разблокировать только закрытым ключом пользователя. В действительности эти 100 BTC могут состоять из других заблокированных ящиков UTXO (например, четырех ящиков UTXO по 25 BTC или других комбинаций). В этом случае каждая операция приводит к неизрасходованному выводу биткойнов (UTXO), поскольку он может хранить только «содержащуюся» стоимость своих BTC и не может хранить больше данных или иметь большую масштабируемость. Это отличается от модели учетной записи, которая просто обновляет состояние баланса.

Nervos CKB унаследовал архитектуру UTXO Биткойна и создал модель ячейки — обобщенную модель UTXO для хранения состояний, которая поддерживает простоту и согласованность UTXO. При использовании CKB все состояния хранятся в ячейках, в то время как вычисления выполняются вне цепочки, а узлы выполняют проверку транзакций и публикуют ее в цепочке. Вдохновленная моделью Bitcoin UTXO, модель Cell определяет поведение каждой ячейки в Nervos CKB и процесс обновления содержащихся в ней данных.

Как и Bitcoin UTXO, ячейка после создания является неизменяемой: как только ячейки добавляются в цепочку, никакие изменения не могут быть внесены. Обновление данных внутри ячейки требует процесса, называемого «расходами» — аналогично тому, как передача биткойнов UTXO реализуется посредством «расходов». Это предполагает использование обновленных данных для создания новой ячейки, а затем добавление ее в цепочку — аналогично формированию нового биткойн-UTXO (для потраченных выходных данных). Аналогично, каждую ячейку можно потратить только один раз.

В отличие от UTXO Биткойна, Cell может содержать различные типы данных, такие как CKBytes, токены, код JavaScript или строки JSON, что расширяет возможности Cells, тем самым расширяя потенциал UTXO, например, позволяя использовать смарт-контракты (даже настраиваемые, такие как выпуск NFT, ограничение количества токенов и создание условий для удовлетворения уникальных потребностей). Другими словами, Cell похож на более умный UTXO. То есть, если UTXO Биткойна — это коробка, содержащая бумажную книгу, то ячейка — это все равно, что заменить бумажную книгу электронной таблицей Excel.

Важно отметить, что модель Cell разделяет вычисления и проверку выполнения смарт-контракта. Вычисления происходят вне цепочки, генерируя новые данные, которые затем проверяются в цепочке узлами сети. В модели Cell выполнение смарт-контрактов происходит параллельно, т. е. каждая транзакция выполняется независимо на своей виртуальной машине, при этом одновременно работают несколько виртуальных машин. Транзакции в модели Cell очень гибки и эффективны, позволяя объединять несколько операций смарт-контракта в одну транзакцию, тем самым сводя к минимуму комиссию за транзакцию и обработку.

Источник: ckbdapps.com

Вышеупомянутая модель вычислений вне цепочки и консенсуса внутри цепочки довольно популярна, например, протокол RGB в протоколах расширения BTC, который включает в себя вычисления вне цепочки и передает результаты консенсусной транзакции в цепочку Биткойн. Этот протокол по сути похож на Lightning Network. На этой основе был разработан протокол RGB++, использующий одноразовые печати и технологию проверки на стороне клиента (CSV) для управления изменениями состояния и проверки транзакций. Он изоморфно сопоставляет UTXO Биткойна с ячейками Nervos CKB, используя ограничения сценария в цепочке CKB и цепочке Биткойн для проверки правильности вычислений состояния и обоснованности смены прав собственности — это выигрывает от плавной интеграции функций UTXO между Биткойном и Nervos CKB. RGB++ не только реализует улучшенную проверку на стороне клиента, свертывание транзакций и совместное состояние всех контрактов, но также обеспечивает полную по Тьюрингу масштабируемость смарт-контрактов и расширения производительности для Биткойн без необходимости межцепочных транзакций и без ущерба для безопасности.

Уникальность UTXO для создания уникальной экосистемы Биткойн?

Было время, когда UTXO Биткойна и ERC20 Эфириума, казалось, имели классическую и современную разницу. Ситуация меняется: Ordinals и Runes делают возможным развертывание активов на основе UTXO, а обновление UTXO Nervos CKB еще больше высвобождает вычислительные мощности, хотя они все еще находятся на ранних стадиях. Эти разработки намекают на уникальные потенциальные применения UTXO, которые кажутся более интересными и стали новым ожиданием в отрасли.

UTXO является одновременно основой безопасности и надежности Биткойна (антидвойные расходы, отслеживаемость и т. д.), а также из-за проблем с масштабируемостью ограничивает развитие экосистемы Биткойн, которая до сих пор не может достичь богатых сценариев экосистемы DeFi Ethereum. NFT и метавселенная. Тем не менее, его уникальность способствует созданию новой экосистемы, основанной на недавних инновациях Биткойна, привлекающих значительное внимание рынка как яркий индикатор уверенности рынка в потенциале UTXO. Учитывая нестабильный ажиотаж вокруг появления рун и ординалов, мы считаем, что характеристики UTXO могут вдохновить на создание другой парадигмы экосистемы, и мы с нетерпением ожидаем скорого появления такой «ошеломляющей» парадигмы.