השוואת Bitcoin ו- Ethereum: UTXO לעומת מודלים של עסקאות מבוססות חשבונות

שתי פלטפורמות המטבעות הידועות ביותר, ביטקוין ואת’רום, משתמשות במודלים של עסקאות שונות לפלטפורמות שלהן, כל אחת עם יתרונות וחסרונות ספציפיים משלהן. הבנת האופן בו הם פועלים מנקודת מבט רעיונית חשובה להבנת המשך המסגרת הכוללת של פלטפורמות אלה ופלטפורמות אחרות שנבנו באותם או מודלים דומים..

בעוד שקונצנזוס בפלטפורמות קריפטוגרפיות נחוץ בכדי לאבטח את הרשת ולאמת את מצב הבלוקצ’יין, מודל העסקה המועסק על ידי פלטפורמה משמש להוכחת בעלות על אסימונים. ביטקוין משתמש בתכנית UTXO (Unspent Transaction Output) ואילו Ethereum משתמשת במודל מבוסס החשבון. שני המודלים הם, ברמה הבסיסית ביותר שלהם, מודלים למעקב אחר מצב מסד הנתונים, וליישום של כל אחד מהם בפלטפורמות שלהם יש מטרה ותפקיד ספציפיים במבנה הגדול יותר של הפלטפורמה..

הביטקוין היה המטבע הציבורי הראשון ובכך הפלטפורמה הראשונה שניצלה את מודל ה- UTXO המופשט יותר, בעוד שהמודל מבוסס החשבונות של את’ריום מייצג באופן בסיסי יותר מודל הדומה למודל חשבון הבנקאות המסורתי.

תוכנית UTXO והשימוש בה בביטקוין

מודל תפוקת העסקה שלא הוצא להחלה בביטקוין הוא מושג מופשט יותר מהמודל מבוסס החשבון המשמש באת’ריום. זהו מרכיב חיוני בביטקוין המאפשר לבלוקצ’יין להיות שקוף בכל העסקאות המקושרות באמצעות שרשרת חתימות דיגיטליות..

קרא: המדריך שלנו לקונצנזוס נקאמוטו

במודל UTXO, כל בעל אסימון מעביר מטבע שבבעלותו לאחר על ידי חתימה דיגיטלית על חשיש של עסקה קודמת ועל המפתח הציבורי (כתובת) של הבעלים הבא והוספתם בסוף המטבע. המנגנון הוא למעשה עבירה מתמדת של תשומות ופלטים כאשר הבעלים של אסימונים למעשה אינו הבעלים של הטוקנים באופן ישיר, אלא מחזיק את הפלט למספר ספציפי של אסימונים שאותם ניתן לחתום עליהם כקלט לבעלים חדש שאז שולט ביציאות החדשות. ישנם 3 כללים בסיסיים בתכנית UTXO.

• כל עסקה חייבת להוכיח שסכום התשומות שלה גדול מסכום התפוקות שלה.
• כל קלט שהוזכר עליו חייב להיות תקף וטרם הוצא.
• בעסקה חייבת להיות חתימה שתואמת את בעל הקלט לכל קלט.

לכן, בעסקת UTXO טיפוסית, נשתמש באליס ובוב כדוגמה. אליס מחזיקה 10 BTC ורוצה לשלוח 5 לבוב. בוב אינו בעל אף BTC. במקום להחזיק באופן מוחלט 10 BTC, אליס מחזיקה בשני תפוקות עסקאות שונות המורכבות מ- 6 ו- 4 BTC בהתאמה. הארנק של אליס יבחר את התפוקה הטובה ביותר שתשלח לבוב. במקרה זה, הפלט של 6 BTC יישלח לבוב, ובוב הופך לבעלים של 5 BTC בכך שיש צורך בכתובת, בחתימה הדיגיטלית ובמפתח הדיגיטלי הנחוצים להוכחת בעלות על הפלט החדש. ה- BTC הנוסף של שינוי מהעסקה מוחזר לאליס ומכונה פלט העסקה שלא הוצא (UTXO). כעת, אליס עדיין מחזיקה בשני יציאות, אך הן מורכבות מ- 1 ו- 4 BTC בהתאמה. בוב שולט כעת בפלט אחד בשווי 5 BTC. מקבל תשלום יכול לאמת את החתימות כדי לאמת את שרשרת הבעלות על האסימונים בפנקס הציבורי המופץ. יש לציין כי כורים מייצרים ביטקוין באמצעות עסקת מטבע-בסיס, שאינה מכילה תשומות.

דגם UTXO, תמונה מתוך Bitcoin.org

מבחינה לוגית, מודל ה- UTXO פשוט בהרבה ממודל החשבון מבחינת מדרגיות, ובאופן קריטי הוא מאפשר למודל הקונצנזוס של ביטקוין (PoW) להישאר פשוט. יש לכך השלכות חשובות על יכולת הרחבה והאבטחה של הרשת הכוללת. ביטקוין תומך גם במספר סוגי סקריפטים המאפשרים לו לעבד לוגיקות תשלום מורכבות.

לעיצוב דגם UTXO יתרונות רבים שגורמים לו להתבלט כמנגנון תואם באלגנטיות בארכיטקטורת רשת הביטקוין. אחד היתרונות החשובים ביותר של מערכת זו הוא בכך שהיא מאפשרת אימות תשלום פשוט (SPV) ברשת. ארנקים קלים אלה יכולים לקיים אינטראקציה עם הבלוקצ’יין של ביטקוין בצורה מבוזרת וחסרת אמון מבלי באמת להוריד את כל הבלוקצ’יין של הביטקוין, ובכך להפחית משמעותית את האחסון ולאפשר ליישומי טלפון להתקשר ברשת הביטקוין..

בנוסף, מודל UTXO יוצר סביבה שבה יכולת עיבוד מקבילה על פני מספר כתובות אפשרית, ומאפשרת תשתית הרבה יותר טובה להרחבה. ניתן לעבד עסקאות במקביל מכיוון שכולן מתייחסות לתשומות עצמאיות. לבסוף, אם משתמש מייצר כתובת חדשה לכל עסקה, קשה יותר לקשר חשבונות למרות שקיפות הבלוקצ’יין. זהו המאפיין האנונימי הפסבדו של ביטקוין, אולם טכניקות נפוצות יותר ויותר למעקב אחר עסקאות וקישור חשבונות הובילו לכך שביטקוין לא היה כה פטרי כפי שנתפס בתחילה..

למרות כמה יתרונות מהותיים של מודל UTXO ביישומו למסגרת כמו של ביטקוין, ישנם עדיין כמה חסרונות עיקריים, במיוחד כאשר המודל מוחל על פלטפורמה מורכבת יותר של טיורינג כמו Ethereum. לדוגמה, בניית יישומים בתכנון UTXO מאלצת מפתחים להגביל את כמות המצב המושפעת מכל פלט. באופן דומה, תכנית העסקה UTXO מטבעה אינה תואמת לפיתוח חוזים חכמים מכיוון שהרעיון באמת מתאים רק לשימוש ביישומים שבהם כל פלט הוא בבעלות אדם אחד בלבד ויכול להתקלקל אם הפלט יכול להיות נצרך על ידי שניים או יותר בבית. אותו זמן.

המודל מבוסס החשבון והשימוש בו באת’ריום

ניהול יתרות במודל מבוסס החשבון הוא המוכר יותר מבין שני המודלים ופועל באת’ריום בדומה לאופן עבודתו בעולם הבנקאות המסורתי. בעיקרו של דבר, כל חשבון חווה ערך ישיר והעברת מידע עם מעברי מדינה.

קרא: המדריך השלם שלנו לאת’ריום

למשל, אליס ובוב רוצים לבצע עסקאות זו עם זו. אליס רוצה לשלוח לבוב 5 אסימונים ולאליס יש 10 אסימונים בחשבונה ואילו לבוב יש 0. במודל מבוסס החשבון, אליס שולחת לבוב 5 אסימונים שמופחתים מחשבונה ומתווספים לחשבונו של בוב. לאליס יש כעת 5 אסימונים ולבוב 5. זה רעיון פשוט וכך פועל מודל הכספים המסורתי של עסקאות מכיוון שקל לעקוב ולמנוע הוצאה כפולה מכיוון שישנן רשויות ריכוזיות בכל המערכת הפיננסית העוקבת אחר שטף העסקאות..

באת’ריום ישנם שני סוגים של חשבונות, חשבונות משתמש נשלטים על מפתח פרטי וחשבונות מבוקרי קוד חוזה (חוזים חכמים). זה חשוב מכיוון שזו סיבה חיונית מדוע את’ריום בחר במודל מבוסס חשבון על פני מודל UTXO. מכיוון שאת’ריום משתמש בשפת תכנות שלמה של Turing (Solidity) ואחת התכונות העיקריות שלה הן חוזים חכמים, מודל החשבון מעניק פשטות הרבה יותר גדולה מהמודל מבוסס UTXO המשמש את Bitcoin. ל- Ethereum יש כמות משמעותית של יישומים מבוזרים המכילים מצב וקוד שרירותיים, אין זה הגיוני להשתמש במודל UTXO המשמש בביטקוין מכיוון שהוא מטביל את יכולתם של חוזים חכמים לבצע.

לכל חשבון ב- Ethereum יתרה, אחסון ומרחב קוד משלו להתקשרות לחשבונות או כתובות אחרים. עסקה תקפה אם לחשבון שליחה יש מספיק יתרה לשלם עבורה. אם לחשבון המקבל יש קוד, הקוד פועל ומשנה כל דבר מאחסון פנימי ליצירת הודעות נוספות שעשויות להשפיע לאחר מכן על חיובים וזיכויים לחשבונות אחרים. בשל כך, כל חסימה שנוצרה לאחרונה עשויה להשפיע על מצב כל החשבונות האחרים.

יתרונות ספציפיים המוענקים על ידי מודל החשבון ב- Ethereum הם חיסכון גדול יותר במקום, פשטות, היכרות ופטריות. כל עסקה במודל החשבון צריכה לבצע הפניה וחתימה אחת בלבד שמייצרת פלט אחד, בניגוד לתכנון UTXO. זה מאפשר חיסכון משמעותי במקום החיוני לפלטפורמה גדולה ומורכבת כמו Ethereum. בנוסף, מלבד ההיכרות והפשטות שמאפשר המודל מבוסס החשבון, קיימת מידה גבוהה יותר של פטריות בבלוקצ’יין את’ריום בהשוואה לביטקוין. משתמשי Ethereum מבצעים עסקאות באמצעות שיחות הליך מרוחקות של הלקוחות שהופכות את מעקב אחר עסקאות פנימיות ברחבי ספר Ethereum למאתגר הרבה יותר מביטקוין, כאשר כל העסקאות ניתנות לקישור ציבורי דרך ספר החשבונות על ידי מעקב אחר החתימות הדיגיטליות של תוכנית UTXO. לפיכך, הגמישות מוגברת מכיוון שקשה להשיג רישום שחור של סוחרים של מטבעות המשמשים לפעילויות בלתי חוקיות.

בצד השני, חסרונות מודל החשבון סובבים סביבו ומגבילים את יכולת ההרחבה של הפלטפורמה. אף על פי שמימוש הכרחי בשל תכנון את’ריום, נושאי הרחבה סביב התפתחות את’ריום מבוססים היטב ודאגה שהגיעה לקדמת הבמה בתעשייה הרחבה יותר. תכנון לוגיקה סביב מודל החשבון אינו טריוויאלי כמו במודל UTXO ויכול להיות שיש לו השלכות פוטנציאליות על מושגי עיצוב אחרים בפלטפורמה ככל שהוא ממשיך לצמוח..

סיכום

בתוך פלטפורמות מטבעות קריפטוגרפיים, ישנו מגוון מגוון של מושגי תכנון ומנגנונים טכניים הנכנסים לפלטפורמה ויכולים לתפקד כמערכת קיימא, מאובטחת ושימושית..

מודלי העסקה המשמשים פלטפורמות כאלה משתמשים בשימוש בקריפטוגרפיה כדי לאמת בעלות על אסימונים ברחבי הרשת. תכנית ה- UTXO עובדת מצוין עבור ביטקוין, בעוד שהמודל מבוסס החשבון המשמש באת’ריום מיועד לתמיכה בצורכי היישום והחוזה המורכבים יותר שלו..

איטרציות עוקבות של פלטפורמות אלה עשויות לשנות ולייעל את המנגנונים הללו כך שיתאימו יותר להתפתחות העתידית של הרשתות בהתאמה, אולם יכולת להבין את היישומים הנוכחיים שלהן תביא דרך ארוכה לאפשר הבנה מקיפה יותר של האופן שבו הרשתות שלהם פועלות ומדוע הן פועלות. הם כל כך חדשים.