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El modelo Bitcoin UTXO, impulsando un ecosistema único

por Nervos CKB9m2024/05/29
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Demasiado Largo; Para Leer

Las recientes innovaciones de Bitcoin, como Ordinals y Runes, muestran el potencial del modelo UTXO al permitir nuevas aplicaciones en la red Bitcoin. Estos desarrollos resaltan el ecosistema en crecimiento, distinto del de Ethereum, impulsado por protocolos únicos como BRC-20 y mejorado por actualizaciones como Taproot.

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Las recientes innovaciones de Bitcoin , como las inscripciones y las runas, se están convirtiendo gradualmente en el centro de atención de la industria de la criptografía. Esto se debe a que han estado mostrando el diferente potencial de aplicación de UTXO (Unspent Transaction Output) a través del protocolo Ordinals, Nervos CKB y otros. Siguen un modelo Bitcoin UTXO que surgió a medida que la competencia de la industria se intensificó y la tecnología avanzó, lo que permitió crear aplicaciones en la red Bitcoin y compartir la seguridad con su cadena principal de forma natural.


Este artículo es el resumen de un informe de investigación por Valores Guosheng.

Modelo UTXO de Bitcoin

Con el modelo, la circulación de cada satoshi (sats, es decir, la unidad más pequeña de Bitcoin) de un BTC es rastreable y no fungible (quizás la forma más antigua de NFT). Proporcionó una base para el desarrollo del protocolo Ordinals y el ecosistema BRC-20 en el que el desarrollador de Bitcoin, Casey Rodarmor, lanzó un software de código abierto llamado ORD en un nodo completo de Bitcoin Core en diciembre de 2022. El software permite a los usuarios ingresar cualquier información. como una cadena de texto o una imagen, en la cadena de bloques de Bitcoin y luego vincular esta información cargada a un satoshi específico. En última instancia, esto creó la posibilidad de que un satoshi se almacenara con información, también conocido como Bitcoin NFT.


El protocolo de Ordinales tiene dos partes: Ordinales e Inscripción. Ordinals serializa satoshis (1 BTC = 100.000.000 satoshis) y permite el seguimiento y la transferencia de satoshis individuales. Una vez numerado, el contenido se puede escribir en el "área de testigos segregados (SegWit)" de la transacción y asignar al primer satoshi del resultado de la transacción. La inscripción es el contenido almacenado en sats, que puede ser imágenes, texto, audio/vídeo o incluso códigos, siempre que no superen el límite de 4 MB de un bloque de Bitcoin.


El protocolo Ordinals no solo se puede utilizar para emitir NFT sino también tokens. Tal es el desarrollo de nuevos protocolos de activos como BRC-20 y aplicaciones como Runes. BRC-20 se originó a partir de un experimento comunitario después de que un usuario de Twitter (X), Domodata, creyera que el protocolo Ordinals se puede utilizar no solo para emitir NFT sino también tokens cuando las inscripciones se adjuntan en formato de datos JSON. Publicó lo que llamó "un estándar interesante y experimental" conocido como BRC-20 en GitBook, basado en el protocolo Ordinals, y demostró que el estándar permite configurar inscripciones en formato de datos JSON para implementar mint y transferir tokens. Desde entonces, las transacciones en la cadena de bloques de Bitcoin han representado una proporción significativa después de la aparición de BRC-20.



El estándar BRC-20 ha promovido rápidamente el desarrollo de las inscripciones, ya que el potencial de los bloques de Bitcoin y UTXO rara vez se ha explorado en profundidad. Este es un experimento interesante basado en Bitcoin UTXO, que ha sido adoptado por la comunidad y los usuarios.


Fuente: domo-2.gitbook.io


El potencial de UTXO aumenta las expectativas sobre el ecosistema Bitcoin L2

Como se registraron muchas transacciones activas en cadena, en 2023 se sentaron las bases para aprovechar el potencial del modelo UTXO para crear aplicaciones. Desde entonces, el modelo ha creado mayores expectativas en el mercado y continúa construyendo un modelo ecológico que difiere de la Capa 2 (L2) de Ethereum. ) que también es muy esperado por el mercado.


Desde el estándar ERC20 que condujo a las ofertas iniciales de monedas (ICO) hasta el desarrollo de creadores de mercado automatizados (AMM) que impulsaron DeFi, y el surgimiento de NFT y el metaverso, el ecosistema de Ethereum se ha ido enriqueciendo gradualmente a través de giros y vueltas. Mientras tanto, a medida que el L2 de Ethereum se ha desarrollado rápidamente en los últimos años y el control general de las tarifas del gas en cadena de Ethereum se ha logrado en medio de un ecosistema próspero, el incipiente ecosistema L2 de Bitcoin ha comenzado a recibir una atención significativa del mercado, particularmente en relación con las fuertes expectativas del mercado para UTXO. potenciales.


Es posible que Bitcoin no tenga las capacidades de contrato inteligente de Ethereum, pero el modelo UTXO, que puede distinguir cada satoshi de Bitcoin, promete un ecosistema diferente al de Ethereum. También difiere en el sentido de que los resultados creados por las transacciones de Bitcoin no son simplemente direcciones de clave pública sino scripts. Es decir, el BTC en un UTXO no se registra en la cuenta de alguien como saldo: cada iniciador de transacción crea un bloqueo para estos BTC a través de un script, y solo el propietario tiene la clave. Un beneficio clave de este enfoque es que permite ver todas las transacciones de transferencia desde la perspectiva de la circulación de BTC, y diferentes UTXO pueden realizar transacciones paralelas, ya que los UTXO se distinguen estrictamente entre sí. Al sellar cada satoshi cada vez que se transfiere, el mecanismo UTXO registra completamente el historial de transferencia de todas las partes de BTC.


La expectativa se ha visto reforzada aún más por la actualización de Taproot que, como la actualización más significativa desde la activación de Segregated Witness (SegWit), tiene como objetivo mejorar la privacidad y eficiencia de la red Bitcoin. El cambio más notable de Taproot es permitir que se agreguen y verifiquen múltiples firmas complejas (como billeteras multifirma) de forma colectiva en lugar de por separado. Las firmas agregadas hacen que la red funcione más rápido, cueste menos y ahorre espacio en bloque. Taproot proporciona una nueva forma de ejecutar transacciones de Bitcoin al mejorar la privacidad y la flexibilidad del usuario, mejorando enormemente la escalabilidad de Bitcoin.



Se espera que BTC L2 basado en UTXO fomente un nuevo ecosistema

La aparición del protocolo Ordinals, las inscripciones y las Runas ha mejorado aún más el ecosistema de Bitcoin. Al 6 de mayo, el valor total bloqueado (TVL) del ecosistema Ethereum superó los 96 mil millones de dólares, mientras que el ecosistema Bitcoin aumentó su TVL en 1,2 mil millones de dólares el año pasado. Sin duda, en comparación con Ethereum, el desarrollo del ecosistema Bitcoin aún se encuentra en sus primeras etapas.


Sin las capacidades de contrato inteligente de Ethereum, Bitcoin está siguiendo sus diferentes rutas técnicas para explorar nuevas posibilidades para UTXO. Una de ellas son las redes L2 de Bitcoin que utilizan canales estatales (como Lightning Network), cadenas laterales, Rollups, etc., y dependen principalmente de L2 para ampliar las capacidades de los contratos inteligentes. Dado que la cadena principal de Bitcoin tendría que ser unida con un L2 en tales casos como un tipo de cadena lateral en forma de cadena cruzada para lograr consenso y seguridad compartida, interactuar con el modelo UTXO de Bitcoin es un paso inevitable.


Naturalmente, los protocolos de activos para tokens fungibles (FT) también tomarán una nueva dirección. A las 8:09 del 20 de abril de 2024, BTC completó su cuarta reducción a la mitad a una altura de bloque de 840000, reduciendo la recompensa minera por cada bloque de 6,25 BTC a 3,125 BTC. Al mismo tiempo, las Runas de Bitcoin se lanzaron oficialmente a una altura de bloque de 840000. Las Runas son una mejora de las Inscripciones, lo que permite un despliegue más flexible y directo de activos dentro de Bitcoin UTXO, similar a una técnica de grabado como lo expresa el término chino "Runas". El protocolo Runes implementa la información registrada directamente de los activos simbólicos en la cadena de Bitcoin: escrita en el campo OP-RETURN de Bitcoin UTXO.


El lanzamiento de Runes impulsó inmediatamente un rápido aumento en las tarifas en cadena de Bitcoin. Desde su lanzamiento el 20 de abril, las tarifas en cadena generadas por las actividades de Runes ese día representaron el 70,1% del total de las tarifas en cadena de Bitcoin, una clara distinción de las transferencias tradicionales de Bitcoin que anteriormente han sido la fuente principal. Para el bloque 840000, las tarifas generadas fueron 37,626 BTC, más de diez veces la recompensa minera (3,125 BTC). Esto ha sido muy buscado por el mercado.



Runes ha realizado más mejoras en el diseño, la emisión y la compatibilidad, preparándose para la compatibilidad con tokens fungibles y la interfaz con puentes y aplicaciones DeFi.


La evolución de UTXO: modelo celular Nervos (CKB)

Mientras tanto, a pesar de las expectativas que las aplicaciones del ecosistema deben tener del modelo UTXO y el potencial de desarrollo único del ecosistema Bitcoin L2, Bitcoin no utiliza el modelo de cuenta familiar para representar el flujo de transacciones de Bitcoin sigue siendo un desafío.


Un escenario en cuestión es cuando un usuario recibe 100 BTC de otro usuario para formar un UTXO de 100 BTC. Es como poner y bloquear los 100 BTC en una caja con una clave que sólo la clave privada del usuario puede desbloquear. En realidad, estos 100 BTC pueden estar compuestos por otras cajas UTXO bloqueadas (por ejemplo, cuatro cajas UTXO de 25 BTC u otras combinaciones). Cuando ese es el caso, cada operación da como resultado una salida no gastada de Bitcoin (UTXO), ya que solo puede almacenar el valor "contenido" de su BTC y no puede almacenar más datos ni tener más escalabilidad. Esto es diferente al modelo de cuenta que simplemente actualiza el estado del saldo.


Nervos CKB hereda la arquitectura UTXO de Bitcoin y ha creado el modelo Cell, un modelo UTXO generalizado para almacenamiento de estado que mantiene la simplicidad y coherencia de UTXO. Con CKB, todos los estados se almacenan en celdas mientras los cálculos se realizan fuera de la cadena y los nodos realizan la verificación de transacciones y publican en la cadena. Inspirado en el modelo Bitcoin UTXO, el modelo Cell define el comportamiento de cada Cell dentro de Nervos CKB y el proceso de actualización de los datos que contiene.


Al igual que Bitcoin UTXO, una celda es inmutable una vez formada: una vez que se agregan celdas a la cadena, no se pueden realizar cambios. Actualizar los datos dentro de una celda requiere un proceso llamado "gasto", similar a cómo se implementan las transferencias Bitcoin UTXO mediante "gasto". Esto implica utilizar los datos actualizados para crear una nueva celda y luego agregarla a la cadena, similar a la formación de un nuevo Bitcoin UTXO (para la salida gastada). Asimismo, cada Celda sólo se puede gastar una vez.


A diferencia del UTXO de Bitcoin, una Cell puede contener varios tipos de datos, como CKBytes, tokens, código JavaScript o cadenas JSON, lo que amplía las capacidades de Cells, ampliando así el potencial de UTXO; por ejemplo, permitiendo contratos inteligentes (incluso personalizados, (como emitir NFT, limitar el suministro de tokens y establecer condiciones para satisfacer necesidades únicas). Dicho de otra manera, una celda es como un UTXO más inteligente. Es decir, si el UTXO de Bitcoin es una caja que contiene un libro de contabilidad en papel, entonces una celda es como reemplazar el libro de contabilidad en papel con una hoja de cálculo de Excel.




Es importante señalar que el modelo Cell separa el cálculo y la verificación de la ejecución del contrato inteligente. La computación se produce fuera de la cadena, generando nuevos datos, que luego los nodos de la red verifican en la cadena. En el modelo Cell, la ejecución de contratos inteligentes es paralela, es decir, cada transacción se ejecuta de forma independiente en su máquina virtual, con múltiples máquinas virtuales ejecutándose simultáneamente. Las transacciones en el modelo Cell son muy flexibles y eficientes, lo que permite agrupar múltiples operaciones de contratos inteligentes en una sola transacción, minimizando así las tarifas de transacción y procesamiento.


Fuente: ckbdapps.com


El modelo de consenso dentro de la cadena y de cálculo fuera de la cadena antes mencionado es bastante popular, como el protocolo RGB en los protocolos de extensión BTC, que implica el cálculo fuera de la cadena y envía los resultados de las transacciones de consenso a la cadena de Bitcoin. Este protocolo es esencialmente similar a Lightning Network. Sobre esta base, se desarrolló el protocolo RGB++, que utiliza sellos únicos y tecnología de verificación del lado del cliente (CSV) para gestionar los cambios de estado y la verificación de transacciones. Asigna isomórficamente los UTXO de Bitcoin a las celdas de Nervos CKB, utilizando las restricciones de script en la cadena CKB y la cadena de Bitcoin para verificar la exactitud de los cálculos de estado y la validez de los cambios de propiedad; esto se beneficia de la perfecta integración de las características de UTXO entre Bitcoin y Nervos CKB. RGB++ no solo implementa validación mejorada del lado del cliente, plegado de transacciones y estado compartido entre contratos, sino que también introduce escalabilidad de contrato inteligente completa de Turing y extensiones de rendimiento para Bitcoin sin la necesidad de transacciones entre cadenas y sin comprometer la seguridad.


¿La singularidad de UTXO para fomentar un ecosistema Bitcoin único?

Hubo un tiempo en el que el UTXO de Bitcoin y el ERC20 de Ethereum parecían tener una diferencia entre lo clásico y lo moderno. Eso está cambiando: Ordinals y Runes hacen posible la implementación de activos basados en UTXO y la actualización de UTXO de Nervos CKB libera aún más el poder computacional, aunque todavía se encuentran en sus primeras etapas. Estos desarrollos apuntan a las aplicaciones potenciales únicas de UTXO, que parecen más interesantes y se han convertido en una nueva expectativa en la industria.


UTXO es a la vez la raíz de la seguridad y la confiabilidad de Bitcoin (contra el doble gasto, la trazabilidad, etc.) y, debido a problemas de escalabilidad, limita el desarrollo del ecosistema de Bitcoin, que aún no puede alcanzar los escenarios de ecosistemas ricos de DeFi de Ethereum. NFT y metaverso. Sin embargo, su singularidad puede fomentar un nuevo ecosistema gracias a las recientes innovaciones de Bitcoin que reciben una importante atención del mercado como un indicador audaz de la confianza del mercado en el potencial de UTXO. Con el revuelo fluctuante después del surgimiento de Runas y Ordinales, creemos que las características de UTXO tienen el potencial de inspirar un paradigma de ecosistema diferente, y esperamos que pronto surja pronto un paradigma tan "impresionante".


Descargo de responsabilidad

El desarrollo de la tecnología blockchain y proyectos relacionados aún se encuentra en sus primeras etapas, con riesgos de no cumplir con las expectativas. El funcionamiento real de los proyectos blockchain y Web3 implica diversas políticas financieras, de red y otras políticas regulatorias. Actualmente, las políticas regulatorias en varios países aún se encuentran en la etapa de investigación y exploración sin un modelo regulatorio maduro, lo que plantea riesgos de incertidumbre regulatoria.


Por Jiaji Song y Heyi Ren, investigadores de Guosheng Securities