¿Qué son los eUTXOs?

Los eUTXOs, o salidas de transacción no gastadas extendidas, ofrecen una forma distinta de crear contratos inteligentes y construir dApps en blockchains similares a Bitcoin. El modelo eUTXO es fundamentalmente diferente del modelo basado en cuentas de Ethereum, así como de muchas otras cadenas de contratos inteligentes, y tiene varias ventajas y desventajas.

¿Qué es un UTXO?

Un UTXO es una salida de transacción no gastada, o un bloque de monedas que son el resultado de una transacción y que no han sido gastadas posteriormente por la dirección receptora. Los UTXOs son un concepto importante para Bitcoin y blockchains similares, incluyendo Ergo.

En tales sistemas, el saldo de una dirección no se almacena en la blockchain como un solo valor. En cambio, es la suma de una colección de "salidas" individuales y gastables de transacciones hacia la dirección, cada una representando una cierta cantidad de monedas. Estas salidas individuales son los UTXOs.

¿Cómo funcionan los UTXOs?

Los UTXOs son un medio para rastrear saldos en la blockchain. Cuando un usuario inicia una transacción, está esencialmente gastando uno o más UTXOs que controla en su billetera. Las salidas de una transacción crean nuevos UTXOs para los receptores, y potencialmente un saldo de "cambio" de monedas UTXO para el remitente si queda algo.

Por ejemplo, Alice quiere enviar a Bob 20 ERG. Su dirección contiene UTXOs de 15, 10, 7, 6 y 3 ERG. Ella selecciona los UTXOs de 15 y 6 ERG (es importante notar que este paso generalmente es manejado automáticamente por la billetera de criptomonedas, pero puede hacerse manualmente) y envía 20 ERG a Bob. Bob ahora tiene un UTXO de 20 ERG en su billetera, y Alice recibe "cambio" en forma de un UTXO de 1 ERG.

Alice podría haber combinado cualquier número de UTXOs que sumen al menos 20 ERG para enviar a Bob, pero cuántos más UTXOs se utilicen, mayor será la cantidad de datos que necesita ser almacenada en la blockchain, y más alta será la tarifa de transacción.

Los UTXOs enviados en transacciones se consideran no gastados hasta que se utilizan en una transacción futura. En este punto, se convierten en parte de un nuevo UTXO.

Por lo tanto, los UTXOs son un poco como sobres de dinero. Un usuario puede tener muchos de estos sobres y puede combinarlos en transacciones. Cualquier nuevo cambio (fondos en exceso de la cantidad de la transacción) resultante de las transacciones va en un nuevo sobre y es retenido por el remitente.

Los usuarios también pagan una pequeña tarifa de transacción a los mineros, que es simplemente la diferencia entre la entrada total y las salidas totales, incluyendo el cambio. (En Ergo, esto es típicamente 0.0011 ERG para una transacción simple.)

Cada moneda en la blockchain, por lo tanto, pertenece a un UTXO. Cualquier moneda puede ser rastreada a través de bloques de monedas UTXO anteriores, hasta la transacción en la que primero vino a existir (es decir, cuando fue minada).

Así es como las blockchains similares a Bitcoin rastrean saldos y aseguran la fiabilidad de las transacciones. Cada transacción debe referenciar UTXOs válidos y no gastados para ser considerada legítima. El modelo UTXO proporciona transparencia y permite a cualquiera verificar de forma independiente la propiedad y validez de los bitcoins al inspeccionar la blockchain.

Por lo tanto, los UTXOs representan los bloques de construcción de la propiedad y las transacciones en sistemas similares a Bitcoin.

¿Cuál es el modelo basado en cuentas?

La principal alternativa al modelo UTXO es el enfoque basado en cuentas. Este es utilizado por muchas blockchains, incluyendo Ethereum. Un modelo basado en cuentas funciona de una manera completamente diferente a las cadenas UTXO para rastrear el estado de la blockchain.

¿Cómo funciona el modelo basado en cuentas?

En una blockchain basada en cuentas, las transacciones se gestionan a través de cuentas asociadas con direcciones. Cada usuario tiene una cuenta con un saldo, al igual que una cuenta bancaria tiene un saldo, y las transacciones implican debitar y acreditar estos saldos.

El estado del libro mayor se actualiza para reflejar los cambios en los saldos de las cuentas después de que se ejecutan las transacciones. Este modelo proporciona un control más granular sobre los saldos de los usuarios (ya que no hay necesidad de salidas de cambio) pero tiene propiedades diferentes, y varias ventajas y desventajas.

UTXOs vs Cuentas: Ventajas y Desventajas

Como cualquier sistema, hay ventajas y desventajas en el uso del modelo UTXO o el enfoque basado en cuentas.

Ventajas del modelo UTXO:

• Seguimiento de estado simplificado: Cada UTXO representa una cantidad específica de criptomonedas y su propiedad, lo que hace que el seguimiento del estado de la blockchain sea sencillo.
• Privacidad: El modelo UTXO puede mejorar la privacidad si se utiliza correctamente, ya que las transacciones individuales no están directamente vinculadas a las identidades de los usuarios.
• Procesamiento paralelo: Los UTXOs pueden ser procesados en paralelo, lo que permite una verificación y validación más rápidas de las transacciones, contribuyendo potencialmente a la escalabilidad.
• Seguimiento claro de la propiedad: Es sencillo rastrear el origen y el titular actual de una cantidad específica de monedas.
• Reducción de la sobrecarga de la blockchain: Dado que los UTXOs gastados se eliminan del conjunto de UTXOs, usar el modelo UTXO puede ayudar a reducir la sobrecarga de la blockchain, lo que lleva a un almacenamiento más eficiente.

Desventajas del modelo UTXO:

• Desafíos de scripting: Debido a la naturaleza del modelo UTXO, el scripting opera de manera diferente a las plataformas basadas en cuentas, por lo que puede ser más difícil construir dApps si los desarrolladores están acostumbrados a un enfoque más convencional.
• Contratos inteligentes menos expresivos: La simplicidad del modelo UTXO puede limitar la complejidad de los contratos inteligentes, aunque hay formas de abordar esto.
• Escalabilidad: A medida que crece el número de UTXOs mantenidos en la blockchain, pueden surgir desafíos de escalabilidad.
• Uso de recursos: El modelo UTXO puede llevar a un uso menos eficiente de los recursos, ya que gastar monedas implica consumir UTXOs enteros, incluso si la cantidad de la transacción es baja.

¿Qué son los eUTXOs?

Como se exploró anteriormente, en el modelo UTXO estándar (como lo utiliza Bitcoin), cada transacción requiere UTXOs existentes como entrada y crea nuevos UTXOs como salidas.

El modelo de UTXO extendido o "eUTXO" amplía este concepto al permitir que los UTXOs contengan información adicional, como scripting complejo o lógica de contratos inteligentes.

El beneficio de este enfoque es que los usuarios aún pueden disfrutar de las ventajas del modelo UTXO, incluyendo seguridad y simplicidad, pero la plataforma también puede proporcionar capacidades de contratos inteligentes. Cardano es una blockchain bien conocida que aprovecha el modelo eUTXO para habilitar contratos inteligentes en su red. Ergo es otro.

¿Cómo funcionan los eUTXOs?

El modelo eUTXO extiende el modelo de monedas UTXO estándar de dos maneras:

• Las direcciones pueden contener lógica adicional en scripts que proporcionan más condiciones e información. Cuando la transacción es minada por un nodo, el nodo verifica y ejecuta el script si se cumplen las condiciones.
• Las salidas pueden incluir datos adicionales, permitiendo scripts más potentes y flexibles.

Todo esto permite lógica compleja que puede contener muchas condiciones e información diferentes. Esta lógica arbitraria se aplica a una transacción por el validador y se procesa si se permite que la transacción use una entrada dada.

Ventajas y Desventajas de eUTXO

Como se puede ver en el resumen anterior, usar UTXOs como base para contratos inteligentes tiene varias implicaciones. Algunas de estas ofrecen ventajas significativas sobre los contratos inteligentes basados en cuentas, pero como en cualquier sistema, hay compensaciones.

Una característica del modelo eUTXO es que una transacción se valida únicamente en función de la transacción misma y sus entradas, sin requerir nada más en la blockchain. Una implicación interesante y útil de esto es que una transacción puede ser verificada por su validez fuera de la cadena antes de que la transacción sea enviada para validación. Después de ser verificada, se garantizará que la transacción tenga éxito (siempre que otra transacción no haya consumido sus entradas en el ínterin). Por lo tanto, los eUTXOs son más predecibles y fiables que las transacciones de contratos inteligentes basados en cuentas, que pueden fallar mientras se están procesando. En Ethereum, por ejemplo, es posible que una transacción consuma un gas significativo y aún así falle, costando al usuario sin ningún beneficio.

Otra implicación de esta fiabilidad es que todas las tarifas requeridas para la transacción también pueden calcularse antes de que la transacción sea presentada. Los sistemas basados en cuentas como Ethereum son indeterministas, lo que significa que no solo puede fallar la transacción, sino que incluso si tiene éxito, no se conoce el costo exacto. Con el modelo eUTXO, las tarifas son predeterminadas y predecibles.

La privacidad tiende a ser mejor con el modelo eUTXO y la lógica de transacción tiende a ser más simple porque un UTXO solo puede ser consumido una vez (y en su totalidad). También plantea la posibilidad de procesamiento paralelo, ya que múltiples UTXOs pueden ser procesados simultáneamente (siempre que no intenten usar el mismo UTXO de entrada). El rango de posibles resultados es mucho más limitado que con un sistema basado en cuentas, lo que hace que la ejecución sea más predecible y segura.

En contra de todo esto, el modelo eUTXO es bastante diferente de un modelo basado en cuentas, que es lo que la mayoría de los desarrolladores conocen (ya que Ethereum adopta ese enfoque). Las dApps que fueron creadas para Ethereum y blockchains similares no pueden adaptarse fácilmente para su uso en plataformas eUTXO.

Diferencias clave entre eUTXO vs UTXO vs modelo basado en cuentas

Los UTXOs representan salidas no gastadas simples que pueden ser utilizadas en nuevas transacciones. Este es un modelo contable simple y seguro utilizado por la blockchain de primera generación: Bitcoin.

eUTXOs extienden este enfoque y lo generalizan, de modo que los validadores pueden tomar una decisión sobre si un UTXO está gastado en función de una amplia gama de condiciones, lo que permite construir contratos inteligentes de gran alcance y expresivos, mientras se mantiene la simplicidad y seguridad de la base UTXO.

Ejecutar contratos inteligentes en un sistema basado en cuentas puede ser más complicado y potencialmente menos seguro, debido a la forma en que se almacenan los datos y se realizan los cambios.

En un sistema eUTXO, las monedas UTXO son gastadas o no en su totalidad. En un sistema basado en cuentas, cada cuenta es mutable y los contratos inteligentes pueden modificar su estado durante la ejecución. Esto puede llevar a interacciones complejas y ocasionalmente difíciles de predecir entre diferentes contratos. Los cambios en el estado de un contrato inteligente pueden impactar a otros, por lo que puede haber conflictos potenciales que deben ser considerados. Esto no es posible con el modelo eUTXO. Dado que los UTXOs son independientes, están aislados y la ejecución de contratos inteligentes es más determinista y segura: los cambios en una parte del libro mayor no afectan directamente a otros. Las condiciones de gasto son claras y fáciles de verificar. De manera similar, el cálculo del gas es conocido y predecible.

En contra de todo esto, las blockchains basadas en cuentas generalmente ofrecen mayor flexibilidad para contratos inteligentes complejos y aplicaciones descentralizadas, ya que el desarrollo es típicamente más simple y los contratos pueden acceder e interactuar fácilmente con otros contratos, aunque esto conlleva un mayor riesgo y la posibilidad de que se introduzcan vulnerabilidades inadvertidamente. Un enfoque basado en eUTXO es a menudo preferible, todas las cosas siendo iguales, para ciertos tipos de dApp.

Conclusión

Los eUTXOs ofrecen una forma fundamentalmente diferente de abordar contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas que el modelo basado en cuentas predominante. Si bien en algunos aspectos puede parecer más limitado, el modelo eUTXO es generalmente más seguro y predecible, eliminando algunas de las vulnerabilidades más serias asociadas con los contratos inteligentes.