UTreeXO ist ein von Tadje Dryja entworfener Verbesserungsvorschlag, der darauf abzielt, die Verwaltung der UTXOs der Bitcoin-Blockchain zu verbessern und sie in einen einfachen Hash zu komprimieren, der von allen Akteuren im Netzwerk reproduzierbar ist.
Ueine der Verbesserungen, auf die man sich vorbereitet Bitcoin (BTC) ist bekannt als UTreeXO, ein Projekt, das uns dabei helfen soll, die Probleme zu reduzieren, die bei der Verwaltung von auftreten nicht ausgegebene Ausgaben (UTXO) innerhalb der Blockchain. Aber was macht UTreeXO wirklich? Wie können Sie uns helfen? Nun, genau das erfahren Sie im Folgenden.
UTreeXO verbessert die UTXO-Kontrolle in Bitcoin
UTXOs sind ein Mechanismus zur Identifizierung ungenutzter Münzen innerhalb einer Bitcoin-Adresse. Um es leichter zu erkennen, denken Sie an dieses Beispiel:
María hat beschlossen, Juan für eine alte Schuld zu bezahlen, die 200 € in Bitcoin entspricht. Dazu öffnet María ihr Portemonnaie, bereitet die Transaktion vor und sendet den Restbetrag an Juan. An diesem Punkt kann John die unbestätigte Transaktion sehen, und sobald sie bestätigt ist, hat John endlich seinen Restbetrag und Mary hat ihre Schulden beglichen. In diesem Beispiel gibt es drei Punkte:
- María nutzt das verfügbare Guthaben, um Juan zu bezahlen. Dieses verfügbare Guthaben ist Teil der UTXO (Münzen in ihrem Besitz, die nicht ausgegeben wurden), über die María verfügt.
- Wenn die Zahlung erfolgt ist, übergibt María das Eigentum an diesen Münzen an Juan und erstellt eine Transaktion mit einer Eingabe (unter Verwendung ihres verfügbaren Guthabens, dem UTXO) und einer Ausgabe (die die Münzen Juan zuweist) und erstellt im Falle einer Änderung eine zweite Ausgabe, die den Restbetrag an María zurückgibt.
- Juan erhält die Zahlung von María und Marías Einträge (das UTXO-Guthaben, über das er verfügte) werden nun in Juans verfügbares Guthaben umgewandelt, das nun seine zukünftigen UTXOs sind.
Dieses UTXO-Modell ist die Grundlage der Bitcoin-Zahlungsabrechnung, und es ist eine clevere Möglichkeit, zu verhindern, dass Münzen aus dem Nichts in Bitcoin auftauchen oder dass jemand Münzen verwendet, die sich nicht wirklich in seinem Besitz befinden. Das heißt, UTXOs sind für Bitcoin von grundlegender Bedeutung.
Das Problem mit dem UTXO-Modell von Bitcoin
Allerdings bringt dieses Modell auch ein Problem mit sich, nämlich dass es eine große Menge an Informationen generiert, die letztendlich dazu führen, dass die Größe der Blockchain überproportional wächst. Darüber hinaus wird es immer komplexer und schwieriger, die Blockchain vollständig zu verifizieren, was den Synchronisierungsprozess der Knoten verlangsamt.
Um dieses Problem zu lösen und die Größe der UTXO-Informationen innerhalb der Blockchain zu reduzieren, Tadje Dryja, Mitschöpfer von Blitznetzwerk, hat UTreeXO vorgestellt. Die Idee hinter dieser Verbesserung besteht darin, Bitcoin mit einem System auszustatten, das die korrekte und kryptografisch überprüfbare Bereinigung des UTXO-Datensatzes aus der Bitcoin-Blockchain auf einen Hash ermöglicht.
Das heißt, UTreeXO ist ein Hash-basierter Akkumulator. Um dies zu erreichen, entnimmt UTreeXO die UTXO-Daten aus der Blockchain und wandelt diese Daten in einen riesigen Baum um (ähnlich dem Merkle-Baum). Dieser Baum wird dann zu einem Root-Hash synthetisiert, der den gesamten Datensatz synthetisiert. Das System ist kumulativ, daher erfordert die Erstellung eines neuen Hashs lediglich eine Kopie des vorherigen Hashs mit den vorherigen UTXO-Daten, wodurch der Akkumulationsprozess generiert wird und als Ergebnis der neue Hash erhalten wird.
Diese Aufgabe läge in den Händen der sogenannten Compaction Nodes und sie würden es ermöglichen, das Netzwerk bei Bedarf hinsichtlich der UTXO- und UTreeXO-Daten synchron zu halten. Dadurch wird sichergestellt, dass das System nicht manipuliert werden kann, dass es öffentlich verifiziert werden kann und dass das System den laufenden Betrieb von Bitcoin nicht stört.
Wie funktioniert UtreeXO?
Das Skalierbarkeitsproblem bei Bitcoin wird immer gravierender. Erstens erstellen jeden Tag immer mehr Menschen ihre Wallets und beginnen, das Bitcoin-Netzwerk zu nutzen. Dieser größere Zustrom von Menschen innerhalb des Bitcoin-Netzwerks erhöht das Informationsvolumen (mehr Transaktionen und Informationen innerhalb des Netzwerks), Informationen, die die Knoten verwalten und die in der Blockchain aufgezeichnet werden müssen. Zu diesen Daten gehören die UTXO-Informationen (Unspent Transaction Output).
Vor diesem Hintergrund beginnen die kompakten UTreeXO-Knoten ihre Rolle, wenn eine neue Transaktion erstellt und über das Netzwerk übertragen wird. An diesem Punkt nimmt der Knoten die Transaktion entgegen, führt einen kryptografischen Beweis dieser Tatsache durch und generiert den UTXO-Baum der Kette neu, um den endgültigen Hash zu erhalten. Der Einschlussnachweis (der kryptografische Nachweis des UTXO) wird dann zusammen mit der Transaktion gesendet und in der Blockchain gespeichert.
Von da an leitet jeder UTreeXO-Kompaktknoten die Transaktion und den kryptografischen Beweis an andere Kompaktknoten weiter. Auf diese Weise wird ein Konsens über den UTXO-Baum der Kette generiert und eine öffentliche Überprüfung aller dieser Informationen ermöglicht. Wenn die Transaktion am Ende in einen Block aufgenommen wird, werden alle Testdaten verworfen. Das bedeutet, dass kompakte Knoten Transaktionen und Tests in ihrem Speicher behalten können. Somit gibt es keine Informationen, die auf die Festplatte geschrieben werden.
Eine skalierte Lösung
Neben den kompakten UTreeXO-Knoten gibt es auch die UTreeXO-Bridge-Knoten. Die Funktion dieser Knoten besteht darin, Standardtransaktionen vom Netzwerk zu empfangen (solche, die ursprünglich nicht für die Verwendung von UTreeXO formatiert sind) und alle erforderlichen Verarbeitungen durchzuführen, um in den Baum aufgenommen zu werden. Um dies zu erreichen, enthalten Bridge-Knoten den gesamten Blockchain-Verlauf und die gesamte UTXO-Liste. Daher besteht seine Aufgabe darin, die Informationen der vollständigen Knoten zu erhalten und auf der Grundlage der UTXO-Liste einen Nachweis über die Existenz nicht ausgegebener Mittel zu erstellen. Sobald dieser Punkt geklärt ist, werden diese Informationen mit ihrem jeweiligen Beweis an die kompakten Knoten weitergeleitet.
An dieser Stelle muss betont werden, dass das Vorhandensein des Bridge-Knotens nur dann erforderlich ist, wenn ein Standard-Vollknoten Daten an einen Kompaktknoten sendet. Andererseits sendet der kompakte Knoten nur die Transaktionsdaten an den Standard-Vollknoten und überspringt den kryptografischen Nachweis der Mittel. Letztendlich ermöglicht dieses System die Implementierung von UTreeXO in einer abwärtskompatiblen Umgebung, in der Standardknoten und UTreeXO problemlos funktionieren können.
UTreeXO-Ziele
Das Hauptziel von UTreeXO besteht darin, die Menge an Informationen zu reduzieren, die Knoten benötigen, um die Verfügbarkeit von UTXOs zu überprüfen. Auf diese Weise müssten sie lediglich eine Kopie der Transaktionseigentumsinformationen speichern. Und zusammen mit diesen Informationen ein kryptografischer Beweis der Informationen über die UTXOs. Dadurch werden die Rechenleistung und der Datenspeicherbedarf der Knoten drastisch reduziert und gleichzeitig die Ressourcen- und Bandbreitenverfügbarkeit im gesamten Netzwerk verbessert.
Gleichzeitig ermöglicht es uns, dem Bitcoin-Netzwerk in einigen Punkten eine größere Skalierbarkeit zu bieten. Dies ist aufgrund der Reduzierung des Datenflusses innerhalb des Netzwerks möglich, wodurch die Bandbreitennutzung erheblich reduziert und gleichzeitig die Zeit für die Transaktionsüberprüfung verkürzt wird.
Vor- und Nachteile von UTreeXO
Vorteile
- Zu seinen Vorteilen gehört die Verbesserung der Geschwindigkeit von Bitcoin-Transaktionen. Dies wird durch eine größere Skalierbarkeit angesichts der enormen Menge an Informationen erreicht, die aufgrund des zunehmenden Transaktionsvolumens im Netzwerk verarbeitet werden.
- Reduzierung der Informationsmenge, die in den Knoten des Bitcoin-Netzwerks gespeichert ist.
- Gewährleistet die Sicherheit und Vertraulichkeit von Transaktionen. Dies ist möglich, da nur Nachweise über die Existenz von Geldern ohne Angabe weiterer Einzelheiten übermittelt werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Privatsphäre und Sicherheit der Benutzer verletzt wird.
Contras
- Die Implementierung von UTreeXO erfordert die Erstellung von Zwischenknoten oder Brückenknoten. Diese Knoten dienen als Übergangspunkt für Informationen von einem Standard-Vollknoten zu einem Kompaktknoten. Der Informationsfluss in diesen Brückenknoten muss vollständig sein. Das heißt, sie müssen sowohl die Blockchain als auch die UTXO-Liste pflegen, um die Beweise zu erstellen, die kompakte Knoten zur Validierung von Transaktionen benötigen.
- Das Vorhandensein von Brückenknoten im Netzwerk könnte zu Situationen führen, die der Dezentralisierung entgegenstehen. Dies ist der Fall, wenn UTreeXO im Netzwerk weit verbreitet ist.
- Die Schaffung neuer Provisionen, die als Anreiz für Brückenknoten dienen. Dies ist eine Möglichkeit, die im Falle der Implementierung der UTreeXO-Technologie im Bitcoin-Netzwerk auftreten könnte. Dies würde zu einer Erhöhung der Transaktionsgebühren führen.
Wie viel weißt du, Kryptonaut?
Führt UtreeXO zu Sicherheitsproblemen bei Bitcoin?FALSCH!
UTreeXO wurde entwickelt, um das gleiche Sicherheitsniveau wie UTXO aufrechtzuerhalten. Tatsächlich ersetzt es dieses System nicht, sondern implementiert lediglich eine Reihe seitlicher Verbesserungen, die eine Optimierung der Synchronisation der Knoten auf UTXO-Ebene ermöglichen. Ziel ist es, die Netzwerknutzung und Datenspeicherung innerhalb der Knoten zu verbessern und zu optimieren.
Eine Lösung, die sich noch in der Entwicklung befindet
Allerdings ist UTReeXO ein sehr experimentelles Projekt. Hier haben wir die Vorschläge erklärt, aber das funktioniert im Bitcoin-Mainnet nicht. Es handelt sich um einen Vorschlag, der möglicherweise nie im Bitcoin-Mainnet umgesetzt wird, oder dass jemand anderes diesen Vorschlag annimmt und durch Änderung einiger Punkte einen neuen, besseren Vorschlag erstellt. Das ist die Magie dieses offenen und freien Ökosystems.
Auf der Hauptwebsite des Vorschlags können Sie den Fortschritt des Projekts und in dessen Abschnitt nachlesen GitHub-Repository Es besteht die Möglichkeit, die Testsoftware herunterzuladen, um den Testcode dieser Entwicklung auszuführen. Es ist wichtig zu betonen, dass an diesem Projekt ein enormes Interesse besteht, was deutlich an der enormen Entwicklungsaktivität auf GitHub zu erkennen ist. Vielleicht eröffnen sich dadurch neue Möglichkeiten für Unternehmer, wer weiß.
Andererseits warnt der Ersteller des Vorschlags:
Die Software läuft auf testnet, dem Bitcoin-Testnetzwerk, und wird nicht für die Verwendung mit echtem Geld empfohlen. Es gibt immer noch viele bekannte Fehler und Ineffizienzen im Code, aber wir verbessern ihn zügig.
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