Model UTXO Ergo: Ewolucja od Bitcoina do Ergo

Ergo oparty jest na modelu UTXO, modelu, który po raz pierwszy wprowadził Bitcoin. Jest to model, w którym po każdej transakcji tworzone są całkowite Niewydane Wyjścia Transakcji (niemutowalne i krótkotrwałe fragmenty danych). Jest to zupełnie inne podejście niż długoterminowe, mutowalne Konta Ethereum. Konta Ethereum działają w wspólnym kontekście, w którym każde Konto musi być sprawdzane - ta konieczność może powodować problemy z wykorzystaniem pamięci.

UTXO jest używane przez górników (są to walidatorzy blockchaina lub dostawcy konsensusu) do sprawdzenia, czy unikalny klucz prywatny ma dostęp do określonych monet. Prywatność i skalowalność modelu UTXO są atrakcyjne, jednak pierwotny projekt Bitcoina utrudnia wdrażanie inteligentnych kontraktów. Model UTXO ma wiele zalet, jednak jest zaskakująco niedorozwiniętym obszarem w porównaniu do aplikacji inteligentnych kontraktów w modelu Kont Ethereum. Model UTXO Ergo z drugiej strony pozwala na Kontrakty Wieloetapowe, które umożliwiają operacje międzyłańcuchowe z zerową wiedzą poprzez wdrożenie NIPoPoWs. Główny deweloper Alex Chepurnoy ma duże doświadczenie w zakresie funkcji UTXO i korzyści bezpieczeństwa PoW, więc skoncentrował swoje badania w tym obszarze.

Termin UTXO wskazuje na ilość kryptowaluty pozostałej niewydanej po wydaniu pewnej jej ilości. W opartej na UTXO sieci blockchain, niewydane wyjście transakcji jest wejściem do następnej aktywności wydatkowej. Dlatego po każdej aktywności wydatkowej tworzony jest nowy UTXO, który później będzie użyty jako wejście w nowej aktywności wydatkowej. Tak więc UTXO jest używane jako wejście, a nowy UTXO jest tworzony jako wyjście. To jest pojęcie wydatnych UTXO, na którym oparty jest Bitcoin. Jednak wkład Ergo w systemy oparte na UTXO wprowadza UTXO tylko do odczytu, które umożliwiają tworzenie łańcuchów transakcji UTXO.

Robert Kornacki (z badania EMURGO):

„Systemy UTXO z obsługą inteligentnych kontraktów mają ogromny potencjał do zrewolucjonizowania inteligentnych kontraktów jako całości. …… Protokóły inteligentnych kontraktów oparte na UTXO wykorzystują wzorce projektowe zorientowane na ścieżki wydatków, takie jak liniowe, rozgałęzione, rekurencyjne, zlecone i równoległe. To stwarza warunki dla dewelopera dApp do tworzenia niezawodnych i wydajnych inteligentnych kontraktów, z jeszcze bardziej zaawansowanymi wzorcami projektowymi, które mają być odkryte w nadchodzącej przyszłości.”

Model UTXO Bitcoina

Mimo że Bitcoin jest pionierem zdecentralizowanej waluty, ma pewne wady. 

Problemy obejmują:

Brak pełnej zdolności Turinga: Pełna zdolność Turinga odnosi się do pętli w systemie poprzez wprowadzenie instrukcji „jeśli”. Nie jest trudno wprowadzić pętle, jednak pętle mogą powodować nieefektywność pamięci z powodu nieskończonego powtarzania podstawowego kodu. Bitcoin został stworzony z prostym i bezpiecznym projektem. Został skonstruowany, aby służyć jako system transferu pieniędzy, więc wybrano system niepełno-Turingowy, aby uniknąć nieskończonych pętli podczas weryfikacji transakcji.

Ślepota wartości: Jeden Bitcoin to jeden Bitcoin, to znaczy, że sieć Bitcoin nie może zrozumieć podstawowej wartości Bitcoina w innych denominacjach. To jest przeszkoda, gdy próbujemy połączyć tradycyjne i zdecentralizowane systemy finansowe w sposób bezzaufowy, gdzie potrzebne są inteligentne kontrakty oracle do dostarczania zdecentralizowanych danych. Pożyczanie, udzielanie pożyczek i algorytmy automatycznego tworzenia rynku opierają się na wiarygodnych danych, aby działać. Mimo że Bitcoin jest pionierem kryptowalut, brakuje mu zdolności do łączenia tych tradycyjnych i zdecentralizowanych systemów finansowych. 

Brak stanu: W Bitcoinie UTXO może być wydane lub niewydane i nie obsługuje kontraktów stanowych; więc tworzenie jakiegokolwiek innego stanu poza tym, takiego jak limity wypłat czy zlecenia odkupu, nie jest możliwe. Oznacza to, że UTXO może być używane tylko do budowy prostych i jednostronnych kontraktów. Bardziej złożone „stanowe” kontrakty, takie jak organizacje zdecentralizowane, meta-protokóły czy limity wypłat, nie mogą być wdrażane. Binarny stan Bitcoina i forma ślepa na wartość nie miałyby zatem zdolności do napędzania przyszłości finansów.

Ślepota blockchaina: UTXO Bitcoina jest ślepe na dane blockchaina, takie jak nonce (liczba używana tylko raz lub kody 2FA) i poprzedni hash (konkretna wartość każdej transakcji w blockchainie, która jest wartością, którą górnicy próbują zdefiniować). To poważnie ogranicza aplikacje do gier, loterii i podobnych kategorii, gdzie potrzebna jest losowość wewnątrz blockchaina.

Model UTXO Wieloetapowego

Systemy Rozszerzone UTXO umożliwiają inteligentne kontrakty pełno-Turingowe. To nowa innowacja, która pozwala najnowszej generacji blockchainów odzyskać oryginalny model, który wykorzystał Bitcoin, ale z dużo większą mocą.

Rozszerzony model UTxO (eUTXO) zachowuje strukturę Bitcoina, dodając wsparcie dla bardziej ekspresyjnych inteligentnych kontraktów. Ergo ma podobne podejście do eUTXO Cardano z własnym modelem UTXO Wieloetapowego, który wprowadza łańcuchy UTXO. 

Kontrakty Wieloetapowe stanowią rozszerzenie modelu UTXO Bitcoina z obliczeniami na łańcuchu. Ergo wdrożyło wejścia tylko do odczytu, które pozwalają na interakcję tylko przez nagłówki bloków. To poprawia zdolność Ergo do działania na Poziomie 3, umożliwiając nieinteraktywne obliczenia równoległe z wykorzystaniem NIPoPoWs w modelu UTXO. 

Rozszerzone podejście Ergo do modelu księgi UTXO, w którym wdrożono wejścia tylko do odczytu i wzbogacony kontekst pełno-Turingowy, może zapewnić niemal nieskończoną skalowalność z silnymi funkcjami prywatności i bezpieczeństwa. Aplikacje z zerową wiedzą, takie jak wspólne skarbce wydatków w UTXO Ergo, są bardziej wydajne niż w przypadku współdzielonego stanu mutowalnego, takiego jak Ethereum.