Modelo UTXO de Ergo: La Evolución De Bitcoin A Ergo

Ergo se basa en el modelo UTXO, un modelo que Bitcoin introdujo por primera vez. Este es un modelo donde se crea un total de las Salidas de Transacción No Gastadas (datos inmutables y de corta duración) después de cada transacción. Es un enfoque completamente diferente al de las Cuentas mutables de larga duración de Ethereum. Las Cuentas de Ethereum operan en un contexto compartido donde cada Cuenta necesita ser verificada; esta necesidad puede causar desventajas en la utilización del almacenamiento. 

UTXO es utilizado por los mineros (que son los validadores de la blockchain, o proveedores de consenso) para verificar si una clave privada única tiene acceso a ciertas monedas. La privacidad y escalabilidad del modelo UTXO es atractiva, sin embargo, el diseño génesis de Bitcoin hace que sea más difícil implementar contratos inteligentes. El modelo UTXO tiene muchas ventajas, sin embargo, es un área sorprendentemente subdesarrollada en comparación con las aplicaciones de contratos inteligentes en el modelo de Cuentas de Ethereum. El modelo UTXO de Ergo, por otro lado, permite Contratos de Múltiples Etapas para proporcionar operaciones cruzadas de conocimiento cero a través de la implementación de NIPoPoWs. El desarrollador principal Alex Chepurnoy tiene una amplia experiencia con las características de UTXO y los beneficios de seguridad de PoW, por lo que centró su investigación en esta área.

El término UTXO indica la cantidad de criptomoneda que queda no gastada después de gastar alguna cantidad de ella. En una red blockchain basada en UTXO, una salida de transacción no gastada es la entrada para la próxima actividad de gasto. Por lo tanto, después de cada actividad de gasto, se crea un nuevo UTXO que luego se utilizará como entrada nuevamente en una nueva actividad de gasto. Así que UTXO se utiliza como entrada y se crea un nuevo UTXO como salida. Esta es la noción de UTXOs gastables en la que se basa Bitcoin. Sin embargo, la contribución de Ergo a los sistemas basados en UTXO introduce UTXOs de solo lectura que permiten la formación de cadenas de transacciones UTXO.

Robert Kornacki (de EMURGO research):

“Los sistemas UTXO habilitados para contratos inteligentes tienen un gran potencial para revolucionar los contratos inteligentes en su conjunto. …… Los protocolos de contratos inteligentes basados en UTXO utilizan patrones de diseño orientados a la ruta de gasto, como lineales, ramificados, recursivos, externalizados y paralelizados. Estos preparan el escenario para que los desarrolladores de dApp creen contratos inteligentes confiables y de alto rendimiento, con patrones de diseño de alto nivel aún por descubrir en el futuro cercano.”

Modelo UTXO de Bitcoin

A pesar de que Bitcoin es el pionero de la moneda descentralizada, tiene algunos defectos. 

Los problemas incluyen:

Falta de completitud de Turing: La completitud de Turing se refiere a los bucles en un sistema a través de la introducción de declaraciones “if”. No es difícil introducir bucles, sin embargo, los bucles pueden causar ineficiencia de almacenamiento debido a la repetición infinita del código subyacente. Bitcoin está hecho con un diseño simple y seguro. Está construido para servir como un sistema de transferencia de dinero, por lo que se eligió un sistema no completo de Turing para evitar bucles infinitos durante las verificaciones de transacciones.

Ceguera al valor: Un Bitcoin es un Bitcoin, es decir, no hay forma de que la red Bitcoin pueda entender el valor subyacente de Bitcoin en otras denominaciones. Este es un obstáculo al intentar unir sistemas financieros tradicionales y descentralizados de manera confiable, donde se necesitan contratos inteligentes oráculo para proporcionar feeds de datos descentralizados. El préstamo, el endeudamiento y los algoritmos de creación de mercado automatizados dependen de datos confiables para funcionar. A pesar de que Bitcoin es el pionero de las criptomonedas, carece de la capacidad de conectar estos sistemas financieros tradicionales y descentralizados. 

Falta de estado: En Bitcoin, UTXO puede ser gastado o no gastado y no admite contratos con estado; por lo que crear cualquier otro estado más allá de eso, como límites de retiro u órdenes de recompra, no es posible. Esto significa que UTXO solo se puede utilizar para construir contratos simples y unidireccionales. Contratos más complejos “con estado” como organizaciones descentralizadas, meta-protocolos o límites de retiro no pueden ser implementados. La forma binaria y ciega al valor de Bitcoin carecería, por lo tanto, de la capacidad para impulsar el futuro de las finanzas.

Ceguera a la blockchain: El UTXO de Bitcoin es ciego a los datos de la blockchain, como el nonce (número que solo se usa una vez, o códigos 2FA) y el hash anterior (un valor específico de cualquier transacción en la blockchain, que es el valor que los mineros están tratando de definir). Esto limita severamente las aplicaciones para juegos de azar, loterías y categorías similares donde se necesita aleatoriedad dentro de una blockchain.

Modelo UTXO de Múltiples Etapas

Los sistemas Extended UTXO permiten contratos inteligentes completos de Turing. Esta es una innovación novedosa que permite a la última generación de blockchains recuperar el modelo original que utilizó Bitcoin, pero con mucho más poder.

El Modelo Extended UTxO (eUTXO) preserva la estructura de Bitcoin mientras agrega soporte para contratos inteligentes más expresivos. Ergo tiene un enfoque similar al eUTXO de Cardano con su propio modelo UTXO de Múltiples Etapas que introduce cadenas UTXO. 

Los Contratos de Múltiples Etapas proporcionan una extensión al modelo UTXO de Bitcoin con cálculos en cadena. Ergo ha implementado entradas de solo lectura que permiten la interacción a través de solo encabezados de bloque. Esto mejora la capacidad de Ergo para operar en Nivel 3, habilitando cálculos paralelos no interactivos con el uso de NIPoPoWs en el modelo UTXO. 

El enfoque extendido de Ergo al modelo de libro mayor UTXO, donde se implementan entradas de solo lectura y un contexto enriquecido completo de Turing, puede proporcionar escalabilidad casi infinita con fuertes características de privacidad y seguridad. Las aplicaciones de conocimiento cero, como los cofres de gasto colectivo en el UTXO de Ergo, son más eficientes que en un estado mutable compartido como el de Ethereum.