Ergo UTXO模型：从比特币到Ergo的演变
2021年7月23日
Ergo建立在UTXO模型上，这是比特币首次引入的模型。这是一个在每次交易后创建未花费交易输出（不可变且短暂的数据位）总量的模型。这与以太坊的长期可变账户完全不同。以太坊的账户在一个共享上下文中操作，每个账户都需要被检查——这种必要性可能会导致存储利用率的缺陷。
矿工（他们是区块链验证者或共识提供者）使用UTXO来检查唯一私钥是否可以访问某些币。UTXO模型的隐私性和可扩展性很有吸引力，然而比特币的创世设计使得实现智能合约变得更加困难。UTXO模型有许多优点，但与以太坊账户模型上的智能合约应用相比，它是一个令人惊讶的欠发达领域。另一方面，Ergo的UTXO模型允许多阶段合约通过实施NIPoPoWs提供零知识跨链操作。核心开发者Alex Chepurnoy在UTXO的特性和PoW安全性方面有丰富的经验，因此他将研究重点放在这一领域。
UTXO一词表示在花费某些金额后剩余的加密货币数量。在基于UTXO的区块链网络中，未花费的交易输出是下一个支出活动的输入。因此，在每次支出活动后，都会创建一个新的UTXO，稍后将再次用作新的支出活动的输入。因此，UTXO被用作输入，而新的UTXO被创建为输出。这是比特币所基于的可支配UTXO的概念。然而，Ergo对基于UTXO的系统的贡献引入了只读UTXO，使得UTXO交易链的形成成为可能。
Robert Kornacki（来自EMURGO研究）：
“启用智能合约的UTXO系统在整体上具有革命化智能合约的巨大潜力。……基于UTXO的智能合约协议利用支出路径导向的设计模式，如线性、分支、递归、外包和并行化。这为dApp开发者创造可靠和高效的智能合约奠定了基础，未来还有更多高级设计模式有待发现。”
比特币的UTXO模型
尽管比特币是去中心化货币的先驱，但它存在一些缺陷。
问题包括：
缺乏图灵完备性：图灵完备性是指通过引入“如果”语句在系统中引入循环。引入循环并不困难，然而循环可能会由于底层代码的无限重复而导致存储效率低下。比特币采用简单而安全的设计。它被构建为一个货币转移系统，因此选择了一个非图灵完备的系统，以避免在交易验证过程中出现无限循环。
价值盲目性：一个比特币就是一个比特币，也就是说，比特币网络无法理解比特币在其他面额中的潜在价值。这在试图以无信任的方式桥接传统和去中心化金融系统时是一个障碍，其中需要预言机智能合约提供去中心化的数据源。借贷和自动化市场做市算法都依赖于可信的数据来运作。尽管比特币是加密货币的先驱，但它缺乏连接这些传统和去中心化金融系统的能力。
缺乏状态：在比特币中，UTXO可以是已花费或未花费的，并且不支持有状态合约；因此，创建任何其他状态，例如提款限额或回购订单，是不可能的。这意味着UTXO只能用于构建简单的单向合约。更复杂的“有状态”合约，如去中心化组织、元协议或提款限额，无法实现。因此，比特币的二元状态和价值盲目形式将缺乏推动未来金融的能力。
区块链盲目性：比特币的UTXO对区块链数据（如随机数（仅使用一次的数字或2FA代码）和前一个哈希（区块链中任何交易的特定值，矿工试图定义的值））是盲目的。这严重限制了赌博、彩票和类似类别的应用，这些应用需要区块链内部的随机性。
多阶段UTXO模型
扩展UTXO系统使得图灵完备的智能合约成为可能。这是一项新颖的创新，允许最新一代区块链重新获得比特币使用的原始模型，但功能更强大。
扩展UTxO模型（eUTXO）保留了比特币的结构，同时增加了对更具表现力的智能合约的支持。Ergo采用了类似于Cardano的eUTXO的方式，具有自己的多阶段UTXO模型，引入了UTXO链。
多阶段合约为比特币的UTXO模型提供了链上计算的扩展。Ergo实现了只读输入，仅允许通过区块头进行交互。这提高了Ergo在第3层上操作的能力，使得在UTXO模型中使用NIPoPoWs进行非交互式并行计算成为可能。
Ergo对UTXO账本模型的扩展方法，在其中实现了只读输入和图灵完备的丰富上下文，可以提供近乎无限的可扩展性，具有强大的隐私和安全特性。像Ergo的UTXO上的集体支出金库这样的零知识应用比在像以太坊这样的共享可变状态上更高效。
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