Понимание моделей транзакций Блокчейн: UTXO против основанных на аккаунте

Модель UTXO и модель счета представляют собой две наиболее распространенные методологии подсчета в технологии блокчейн. Эти модели принципиально различаются тем, как транзакции обрабатываются и фиксируются в распределенных реестрах.

По сути, модель UTXO функционирует аналогично наличным транзакциям, в то время как модель счета работает больше как традиционные банковские счета.

Модель UTXO объяснена

UTXO ( Невыплаченные транзакционные выходы ) функционируют по принципу, подобному наличным, где каждый UTXO представляет собой отдельную единицу криптовалюты, доступную для расходования. В UTXO-ориентированных блокчейнах пользователи определяют свой баланс, суммируя все UTXO, которыми они владеют.

Чтобы проиллюстрировать: представьте, что Боб покупает бургер за $10 , но у него только $20 банкнота. При оплате ресторан возвращает $10 в качестве сдачи. В блокчейне UTXO это проявится как два отдельных UTXO — оригинальный $20 потрачен, создавая новый $10 UTXO для ресторана и другой $10 UTXO, возвращенный Бобу в качестве сдачи.

Это иллюстрирует, как работают системы на основе UTXO, такие как Биткойн, на уровне протокола — нет концепции постоянной идентичности счета, только UTXO, связанные с разными криптографическими адресами. Протокол Биткойн не отслеживает балансы пользователей напрямую; он контролирует UTXO и их соответствующие адреса собственности.

Техническое примечание: Блокчейны на основе UTXO ведут базу данных всех неиспользованных выходов, каждый из которых криптографически защищен для конкретных адресов, создавая систему проверки собственности без необходимости управления личностями.

Механизм модели счета

Модель счета, инициированная Ethereum и принятую многими последующими блокчейн-проектами, регистрирует транзакции и изменения состояния иначе. Этот метод подсчета близок к традиционным банковским системам.

Когда Алиса переводит $10 Бобу в системе на основе счетов, транзакция напрямую изменяет оба баланса счетов — уменьшая баланс Алисы на $10 и увеличивая баланс Боба на ту же сумму. Распределенный реестр, записывающий эти балансы, поддерживается узлами сети (полными узлами).

Ключевое отличие: блокчейны на основе счетов отслеживают изменения баланса, а не отдельные токены. Эта модель включает в себя концепцию идентичности, при этом пользователи связаны с конкретными счетами или адресами блокчейна.

Техническое примечание: Блокчейны на основе счетов поддерживают глобальную базу данных состояния, содержащую все балансы счетов, обновляя это состояние с каждой транзакцией — процесс, требующий последовательного выполнения для предотвращения несоответствий.

Ключевые различия между моделями UTXO и счетов

| Особенность | Модель UTXO | Модель счета | |---------|------------|---------------| | Конфиденциальность | Более (новых адресов за транзакцию) | Меньше (постоянных счетов) | | Обработка транзакций | Параллельная обработка | Последовательная обработка | | Программируемость | Более сложный | Более простой | | Управление состоянием | Без состояния | С состоянием | | Примеры реализации | Bitcoin, Cardano | Ethereum, BNB Chain |

Учет конфиденциальности

Криптовалютные кошельки на основе UTXO обычно генерируют новые адреса для каждой транзакции, что усложняет усилия третьих лиц по отслеживанию. Эта архитектурная особенность обеспечивает повышенную конфиденциальность по сравнению с системами на основе счетов, где прозрачные балансы счетов упрощают ассоциацию счетов с отдельными лицами.

Эффективность обработки транзакций

Модель UTXO по своей природе поддерживает параллельную обработку транзакций — несколько транзакций могут быть проверены одновременно, что улучшает пропускную способность и эффективность. Это контрастирует с моделями, основанными на счетах, которые обрабатывают транзакции последовательно для поддержания согласованности состояния.

Параллельная обработка становится особенно ценной во время высоких объемов транзакций, позволяя сетям обрабатывать больше транзакций в секунду. Эта способность способствует сокращению времени подтверждения, более быстрому времени отклика, повышению эффективности и лучшему использованию ресурсов.

Программируемость смарт-контрактов

Блокчейны, использующие модель счета, как правило, предлагают более высокую программируемость и функциональность смарт-контрактов по сравнению с системами на основе UTXO. Состояние, присущее блокчейнам на основе счетов, позволяет осуществлять сложные взаимодействия между пользовательскими счетами и смарт-контрактами, упрощая разработку программируемой логики и сложных децентрализованных приложений.

Модель счета предоставляет разработчикам знакомую парадигму, напоминающую прямые переводы между счетами или вызовы функций смарт-контрактов, что больше соответствует традиционным подходам программирования.

Сравнение технической реализации

Фундаментальное различие между этими моделями возникает из их различных подходов к управлению транзакциями и состоянием:

• Модель UTXO: Сосредоточена на отслеживании отдельных неиспользованных выходов, что позволяет проводить транзакции с сохранением конфиденциальности и обеспечивает возможности параллельной обработки. Эта модель превосходит в сценариях, требующих высокой пропускной способности и эффективности верификации транзакций.

• Модель счета: Поддерживает глобальное состояние счетов и балансов, упрощая логику транзакций и позволяя более сложные взаимодействия с умными контрактами. Этот подход приносит пользу разработчикам, создающим сложные децентрализованные приложения.

Понимание этих архитектурных различий помогает разработчикам, пользователям и заинтересованным сторонам принимать обоснованные решения при участии в экосистемах блокчейна или их создании. Каждая модель предлагает уникальные преимущества, которые могут быть более подходящими для конкретных случаев использования в более широком контексте блокчейна.