UTXO مقابل النماذج القائمة على الحساب

تستخدم أكثر منصات العملات المشفرة شهرة ، Bitcoin و Ethereum ، نماذج معاملات مختلفة لمنصاتها ، ولكل منها مزاياها وعيوبها الخاصة على الأخرى. يعد فهم كيفية عملها من منظور مفاهيمي أمرًا مهمًا لزيادة فهم الإطار العام لهذه الأنظمة الأساسية والأنظمة الأساسية الأخرى التي تم إنشاؤها باستخدام نفس النماذج أو نماذج مشابهة.

في حين أن الإجماع في منصات العملات المشفرة ضروري لتأمين الشبكة والتحقق من حالة blockchain ، يتم استخدام نموذج المعاملة الذي تستخدمه المنصة لإثبات ملكية الرموز المميزة. يستخدم Bitcoin نظام إخراج المعاملات غير المنفقة (UTXO) بينما يستخدم Ethereum النموذج القائم على الحساب. كلا النموذجين ، في مستواهما الأساسي ، نموذجان لتتبع حالة قاعدة البيانات ، وتنفيذ كل منهما في الأنظمة الأساسية الخاصة بهما له غرض ودور محدد في الهيكل الأكبر للمنصة.

UTXO مقابل النماذج القائمة على الحساب

كانت Bitcoin هي أول عملة مشفرة وبالتالي أول منصة تستخدم نموذج UTXO الأكثر تجريدًا ، بينما يمثل نموذج Ethereum القائم على الحساب بشكل أساسي نموذجًا مشابهًا لنموذج الحساب المصرفي التقليدي.

مخطط UTXO واستخدامه في البيتكوين

نموذج مخرجات المعاملة غير المنفقة المطبق في Bitcoin هو مفهوم أكثر تجريدًا من النموذج القائم على الحساب المستخدم في Ethereum. إنه مكون حيوي من Bitcoin يسمح لـ blockchain بأن تكون شفافة من خلال جميع المعاملات المرتبطة بسلسلة من التوقيعات الرقمية.

ما هو إجماع ناكاموتو

قراءة: دليلنا لتوافق ناكاموتو

في نموذج UTXO ، ينقل كل مالك رمز مميز عملة يملكها إلى أخرى عن طريق التوقيع رقميًا على تجزئة معاملة سابقة والمفتاح العام (العنوان) للمالك التالي وإضافتهما إلى نهاية العملة المعدنية. تعد الآلية في الأساس انتهاكًا مستمرًا للمدخلات والمخرجات حيث لا يمتلك مالك الرموز المميزة بالفعل الرموز المميزة بشكل مباشر ، ولكنه يمتلك مخرجات لعدد معين من الرموز المميزة التي يمكن توقيعها كمدخلات لمالك جديد ثم يتحكم في النواتج الجديدة. هناك 3 قواعد أساسية في مخطط UTXO.

  • يجب أن تثبت كل معاملة أن مجموع مدخلاتها أكبر من مجموع مخرجاتها.
  • يجب أن يكون كل إدخال تمت الإشارة إليه صالحًا ولم يتم إنفاقه بعد.
  • يجب أن تحتوي المعاملة على توقيع يطابق مالك الإدخال لكل إدخال.

لذلك ، في معاملة UTXO نموذجية ، يتيح استخدام Alice و Bob كمثال. تمتلك أليس 10 بيتكوين وتريد إرسال 5 إلى بوب. لا يمتلك بوب أي BTC. بدلاً من امتلاك 10 BTC بشكل مباشر ، تمتلك Alice مخرجات معاملات مختلفة تتكون من 6 و 4 BTC على التوالي. ستختار محفظة أليس أفضل إخراج لإرساله إلى بوب. في هذه الحالة ، سيتم إرسال إخراج 6 BTC إلى Bob ، ويصبح Bob مالكًا لـ 5 BTC من خلال امتلاك العنوان المطلوب والتوقيع الرقمي والمفتاح الرقمي اللازم لإثبات ملكية المخرجات الجديدة. يتم إرجاع التغيير الإضافي 1 BTC من المعاملة إلى Alice ويُعرف باسم إخراج المعاملة غير المنفقة (UTXO). الآن ، لا تزال Alice تمتلك ناتجين ، لكنهما يتكونان من 1 و 4 BTC على التوالي. يتحكم Bob الآن في إخراج واحد بقيمة 5 BTC. يمكن للمدفوع له التحقق من التوقيعات للتحقق من سلسلة ملكية الرموز المميزة في دفتر الأستاذ العام الموزع. من الجدير بالذكر أن المعدنين يولدون عملة البيتكوين من خلال معاملة coinbase ، والتي لا تحتوي على أي مدخلات.

نموذج UTXO

نموذج UTXO ، صورة من Bitcoin.org

من الناحية المنطقية ، يعد نموذج UTXO أبسط بكثير من نموذج الحساب من حيث قابلية التوسع ، والأهم من ذلك أنه يسمح لنموذج الإجماع الخاص بـ Bitcoin (PoW) بالبقاء بسيطًا. هذا له تداعيات مهمة على قابلية التوسع وأمن الشبكة بشكل عام. تدعم Bitcoin أيضًا العديد من أنواع البرمجة النصية التي تسمح لها بمعالجة منطق الدفع المعقدة.

يتميز تصميم نموذج UTXO بالعديد من المزايا التي تجعله يبرز كآلية متوافقة بشكل أنيق داخل بنية شبكة Bitcoin. من أهم مزايا هذا النظام أنه يسمح بالتحقق من الدفع البسيط (SPV) على الشبكة. يمكن أن تتفاعل هذه المحافظ الخفيفة مع Bitcoin blockchain بطريقة لامركزية وغير موثوق بها دون الحاجة فعليًا إلى تنزيل Bitcoin blockchain بالكامل ، وبالتالي تقليل التخزين بشكل كبير والسماح لتطبيقات الهاتف بالتفاعل على شبكة Bitcoin.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن نموذج UTXO يخلق بيئة حيث تكون سعة المعالجة المتوازية عبر عناوين متعددة ممكنة ، مما يتيح بنية تحتية أفضل بكثير لقابلية التوسع. يمكن معالجة المعاملات بالتوازي لأنها تشير جميعها إلى مدخلات مستقلة. أخيرًا ، إذا أنشأ المستخدم عنوانًا جديدًا لكل معاملة ، فسيصبح من الصعب ربط الحسابات على الرغم من شفافية blockchain. هذه هي خاصية زائفة مجهولة من Bitcoin ، ومع ذلك ، فإن التقنيات السائدة بشكل متزايد لتتبع المعاملات وربط الحسابات أدت إلى أن Bitcoin لم يكن قابلاً للاستبدال كما كان متصورًا في البداية.

على الرغم من بعض المزايا الجوهرية لنموذج UTXO في تطبيقه في إطار عمل مثل Bitcoin ، لا تزال هناك بعض العيوب الرئيسية ، خاصة عندما يتم تطبيق النموذج على منصة Turing كاملة أكثر تعقيدًا مثل Ethereum. على سبيل المثال ، يفرض إنشاء التطبيقات على تصميم UTXO للمطورين الحد من مقدار الحالة التي تتأثر بكل ناتج. وبالمثل ، فإن مخطط معاملات UTXO بطبيعته غير متوافق مع تطوير العقود الذكية نظرًا لأن المفهوم مناسب حقًا للاستخدام فقط في التطبيقات حيث يكون كل ناتج مملوكًا لشخص واحد فقط ويمكن أن يتعطل إذا كان الناتج يمكن أن يستهلكه شخصان أو أكثر في نفس الوقت.

النموذج القائم على الحساب واستخدامه في Ethereum

تعد إدارة الرصيد في النموذج المستند إلى الحساب أكثر شيوعًا بين النموذجين وتعمل في Ethereum على غرار الطريقة التي تعمل بها في عالم البنوك التقليدية. بشكل أساسي ، يختبر كل حساب قيمة مباشرة ونقل المعلومات مع انتقالات الحالة.

دليل إيثريوم

قراءة: دليلنا الكامل إلى Ethereum

على سبيل المثال ، يريد بوب وأليس التعامل مع بعضهما البعض. تريد أليس إرسال 5 رموز مميزة لـ Bob ولدى Alice 10 رموز مميزة في حسابها بينما يمتلك Bob 0. في النموذج المستند إلى الحساب ، ترسل Alice رموز Bob 5 التي يتم طرحها من حسابها وإضافتها إلى حساب Bob. تمتلك أليس الآن 5 رموز مميزة ولدى بوب 5. هذا مفهوم بسيط وهو كيفية عمل نموذج التمويل التقليدي للمعاملات نظرًا لأنه من السهل تتبع ومنع الإنفاق المزدوج نظرًا لوجود سلطات مركزية في جميع أنحاء النظام المالي تراقب تدفق المعاملات.

في Ethereum ، هناك نوعان من الحسابات ، حسابات مستخدم خاصة يتم التحكم فيها بواسطة المفتاح الخاص وحسابات يتم التحكم فيها برمز العقد (العقود الذكية). هذا أمر مهم لأنه سبب حيوي لاختيار Ethereum للنموذج القائم على الحساب على نموذج UTXO. نظرًا لأن Ethereum تستخدم لغة برمجة Turing كاملة (Solidity) وأحد ميزاتها الرئيسية هي العقود الذكية ، فإن نموذج الحساب يوفر بساطة أكبر بكثير من النموذج القائم على UTXO الذي تستخدمه Bitcoin. تمتلك Ethereum قدرًا كبيرًا من التطبيقات اللامركزية التي تحتوي على حالة ورمز تعسفي ، وليس من المنطقي استخدام نموذج UTXO المستخدم في Bitcoin لأنه سيحد بطبيعته من قدرة العقود الذكية على التنفيذ.

كل حساب في Ethereum له رصيده الخاص ، وتخزينه ، ومساحة الكود للاتصال بحسابات أو عناوين أخرى. تكون المعاملة صالحة إذا كان لدى حساب المرسل رصيد كافٍ لدفع ثمنها. إذا كان الحساب المستلم يحتوي على رمز ، يتم تشغيل الرمز ، ويغير أي شيء من التخزين الداخلي إلى إنشاء رسائل إضافية قد يكون لها تأثيرات لاحقة على عمليات الخصم والائتمان إلى الحسابات الأخرى. نتيجة لذلك ، يمكن أن تؤثر كل كتلة تم إنشاؤها حديثًا على حالة جميع الحسابات الأخرى.

المزايا المحددة التي يوفرها نموذج الحساب في Ethereum هي توفير مساحة أكبر وبساطة ومعرفة وقابلية للاستبدال. تحتاج كل معاملة في نموذج الحساب فقط إلى إنشاء مرجع وتوقيع واحد ينتج عنه ناتج واحد ، على عكس تصميم UTXO. هذا يسمح بتوفير مساحة كبيرة وهو أمر حيوي لمنصة كبيرة ومعقدة مثل Ethereum. بالإضافة إلى ذلك ، إلى جانب الألفة والبساطة التي يتيحها النموذج القائم على الحساب ، هناك درجة أعلى بكثير من قابلية التبادل على سلسلة Ethereum blockchain مقارنة بـ Bitcoin. يقوم مستخدمو Ethereum بإجراء معاملات باستخدام مكالمات الإجراءات عن بُعد الخاصة بالعميل والتي تجعل تتبع المعاملات الداخلية عبر دفتر الأستاذ Ethereum أكثر صعوبة من Bitcoin حيث يمكن ربط جميع المعاملات بشكل عام من خلال دفتر الأستاذ عن طريق تتبع التوقيعات الرقمية لنظام UTXO. وبالتالي ، تزداد قابلية الاستبدال لأن التجار في القائمة السوداء للعملات المعدنية المستخدمة في أنشطة غير مشروعة يصعب تحقيقه.

على الجانب الآخر ، تدور عيوب نموذج الحساب حوله مما يحد من قابلية تطوير النظام الأساسي. على الرغم من التنفيذ الضروري بسبب تصميم Ethereum ، إلا أن قضايا قابلية التوسع المحيطة بتطوير Ethereum راسخة ومصدر قلق أصبح في طليعة الصناعة الأوسع. لا يعد تصميم المنطق حول نموذج الحساب أمرًا بسيطًا كما هو الحال مع نموذج UTXO ويمكن أن يكون له آثار محتملة على مفاهيم التصميم الأخرى داخل النظام الأساسي حيث يستمر في النمو.

استنتاج

داخل منصات العملات المشفرة ، هناك مجموعة متنوعة من مفاهيم التصميم والآليات التقنية التي تدخل في النظام الأساسي لتكون قادرة على العمل كنظام قابل للتطبيق وآمن وقابل للاستخدام.

تستخدم نماذج المعاملات التي تستخدمها هذه الأنظمة الأساسية استخدام التشفير للتحقق من ملكية الرموز المميزة عبر الشبكة. يعمل مخطط UTXO بشكل رائع مع Bitcoin ، في حين أن النموذج المستند إلى الحساب المستخدم في Ethereum موجه لدعم التطبيقات الأكثر تعقيدًا واحتياجات العقد.

قد تقوم التكرارات اللاحقة لهذه الأنظمة الأساسية بتعديل وتحسين هذه الآليات لتناسب التطوير المستقبلي للشبكات الخاصة بها بشكل أفضل ، ومع ذلك ، فإن القدرة على فهم تطبيقاتها الحالية ستقطع شوطًا طويلاً لتمكين فهم أكثر شمولاً لكيفية عمل شبكاتهم ولماذا هي جديدة جدا.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me