Модель UTXO Ergo: Эволюция от Bitcoin к Ergo

Ergo построен на модели UTXO, модели, которую впервые представил Bitcoin. Это модель, в которой после каждой транзакции создается общее количество неиспользованных выходов транзакций (неизменяемых и краткоживущих данных). Это совершенно другой подход по сравнению с долгоживущими изменяемыми аккаунтами Ethereum. Аккаунты Ethereum работают в общем контексте, где каждый аккаунт необходимо проверять - эта необходимость может вызвать недостатки в использовании хранилища. 

UTXO используется майнерами (они являются валидаторами блокчейна или поставщиками консенсуса) для проверки, имеет ли уникальный закрытый ключ доступ к определенным монетам. Конфиденциальность и масштабируемость модели UTXO привлекательны, однако изначальный дизайн Bitcoin делает реализацию смарт-контрактов более сложной. Модель UTXO имеет много преимуществ, но это удивительно недоразвитая область по сравнению с приложениями смарт-контрактов на модели аккаунтов Ethereum. Модель UTXO Ergo, с другой стороны, позволяет Многоуровневым контрактам обеспечивать операции с нулевым знанием через реализацию NIPoPoWs. Основной разработчик Алекс Чепурной имеет обширный опыт работы с функциями UTXO и преимуществами безопасности PoW, поэтому он сосредоточил свои исследования в этой области.

Термин UTXO указывает на количество криптовалюты, оставшейся неиспользованной после расходования некоторой ее части. В блокчейн-сети на основе UTXO неиспользованный выход транзакции является входом для следующей расходной активности. Поэтому после каждой расходной активности создается новый UTXO, который позже будет снова использован в новой расходной активности. Таким образом, UTXO используется как вход, а новый UTXO создается как выход. Это понятие расходуемых UTXO, на котором основан Bitcoin. Однако вклад Ergo в системы на основе UTXO вводит только для чтения UTXO, которые позволяют формировать цепочки транзакций UTXO.

Роберт Корнацкий (из EMURGO research):

“Системы UTXO с поддержкой смарт-контрактов имеют большой потенциал для революционирования смарт-контрактов в целом. …… Протоколы смарт-контрактов на основе UTXO используют ориентированные на путь расходования шаблоны проектирования, такие как линейные, разветвленные, рекурсивные, аутсорсинговые и параллельные. Это создает условия для разработчиков dApp для создания надежных и производительных смарт-контрактов, с еще более высокоуровневыми шаблонами проектирования, которые еще предстоит открыть в будущем.”

Модель UTXO Bitcoin

Несмотря на то, что Bitcoin является пионером децентрализованной валюты, у него есть некоторые недостатки. 

Проблемы включают:

Отсутствие полноты Тьюринга: Полнота Тьюринга относится к циклам в системе через введение операторов "если". Вводить циклы несложно, однако циклы могут вызвать неэффективность хранения из-за бесконечного повторения основного кода. Bitcoin создан с простым и безопасным дизайном. Он построен для того, чтобы служить системой перевода денег, поэтому была выбрана система, не обладающая полнотой Тьюринга, чтобы избежать бесконечных циклов во время проверки транзакций.

Слепота к стоимости: Один Bitcoin - это один Bitcoin, то есть сеть Bitcoin не может понять основную стоимость Bitcoin в других единицах. Это препятствие при попытке соединить традиционные и децентрализованные финансовые системы без доверия, где необходимы оракульные смарт-контракты для предоставления децентрализованных потоков данных. Заимствование, кредитование и алгоритмы автоматизированного создания рынка все зависят от надежных данных для функционирования. Несмотря на то, что Bitcoin является пионером криптовалют, ему не хватает возможности соединять эти традиционные и децентрализованные финансовые системы. 

Отсутствие состояния: В Bitcoin UTXO может быть либо потрачен, либо не потрачен, и он не поддерживает контракты с состоянием; поэтому создание любого другого состояния, такого как лимиты на вывод или заказы на выкуп, невозможно. Это означает, что UTXO можно использовать только для создания простых и односторонних контрактов. Более сложные "состояние" контракты, такие как децентрализованные организации, мета-протоколы или лимиты на вывод, не могут быть реализованы. Двоичное состояние и форма слепоты к стоимости Bitcoin, таким образом, будут лишены возможности обеспечить будущее финансов.

Слепота к блокчейну: UTXO Bitcoin слеп к данным блокчейна, таким как nonce (число, используемое только один раз, или коды 2FA) и предыдущий хеш (определенное значение любой транзакции в блокчейне, которое является значением, которое пытаются определить майнеры). Это сильно ограничивает приложения для азартных игр, лотерей и подобных категорий, где необходима случайность внутри блокчейна.

Многоуровневая модель UTXO

Расширенные UTXO системы позволяют создавать смарт-контракты с полнотой Тьюринга. Это новаторское решение, которое позволяет последнему поколению блокчейнов вернуть оригинальную модель, использованную Bitcoin, но с гораздо большей мощностью.

Расширенная модель UTxO (eUTXO) сохраняет структуру Bitcoin, добавляя поддержку более выразительных смарт-контрактов. Ergo имеет аналогичный подход к eUTXO Cardano с собственной многоуровневой моделью UTXO, которая вводит цепочки UTXO. 

Многоуровневые контракты предоставляют расширение модели UTXO Bitcoin с вычислениями в цепочке. Ergo реализовал входы только для чтения, которые позволяют взаимодействие только через заголовки блоков. Это улучшает способность Ergo работать на Уровне 3, позволяя неинтерактивные параллельные вычисления с использованием NIPoPoWs в модели UTXO. 

Расширенный подход Ergo к модели реестра UTXO, где реализованы входы только для чтения и контекст, обогащенный полнотой Тьюринга, может обеспечить почти бесконечную масштабируемость с сильными функциями конфиденциальности и безопасности. Приложения с нулевым знанием, такие как коллективные хранилища расходов на UTXO Ergo, более эффективны, чем в общем изменяемом состоянии, таком как Ethereum.