Bitcoin utxoモデルとは何ですか？ UTXOとアカウントモデルの違い

Bitcoin utxoモデルの理解

Bitcoin UTXO（Unpent Transaction Output）モデルは、 Bitcoinトランザクションの構造化と検証方法の基本的な概念です。アカウントのバランスを直接追跡する従来の銀行システムとは異なり、Bitcoinは、各トランザクションが既存の出力を消費し、新しい出力を作成する元帳システムを使用します。これらの手付かずの出力はUTXOSとして知られており、ユーザーが支出できるBitcoinの量を表しています。

Bitcoinトランザクションが発生するたびに、入力として1つ以上のUTXOSを参照する必要があります。これらの入力の合計値は、新しい出力を作成するために使用され、将来のトランザクションの新しいUTXOSになります。取引後の残りの金額は、変更として送信者に送り返され、別のUTXOが作成されます。

UTXOモデルの仕組み

UTXOモデルがどのように機能するかを理解するには、このシナリオを検討してください。アリスは、0.5 BTCをBOBに送信したいと考えています。彼女は1 BTC相当のUTXOを持っています。彼女の取引では、彼女はその1つのBTC UTXO全体を入力として使用します。彼女は0.5 btcをボブに送り、残りの0.5 btcを変化として自分自身に返します。これにより、2つの新しいUTXOSが発生します。1つは0.5 BTC相当のボブ、もう1つは0.5 BTC相当のアリス用です。

このプロセスにより、すべてのトランザクションが原子的で検証可能になります。各UTXOは使用すると完全に消費する必要があります。部分的な支出は許可されていません。この設計は、2倍の支出を防ぎ、ブロックチェーンの完全性を維持します。

UTXOとアカウントモデルの違い

Ethereumのような他の多くの暗号通貨で使用されるアカウントモデルは、異なる動作をしています。このモデルでは、各アドレスにはトランザクションを通じて更新できるバランスがあります。ユーザーが資金を送信すると、バランスが減少し、受信者が増加します。トランザクションを個別の入力と出力に分解する必要はありません。

対照的に、UTXOモデルは現金取引のように機能します。 20ドルの請求書を使用して15ドルの費用がかかり、5ドルの変更を受け取る可能性があるように、Bitcoin取引は完全なUTXOSを消費し、新しいUTXOSとして超過を返す必要があります。この区別は、スケーラビリティ、プライバシー、およびさまざまなブロックチェーンでトランザクションがどのように処理されるかに影響します。

UTXO対アカウントモデルの技術的意味

技術的な観点からは、UTXOモデルは、各UTXOを個別に処理できるため、トランザクションの並列処理を高めることができます。これにより、グローバルな状態の更新を必要とせずに、ネットワークの特定の側面を簡単に拡大できます。

逆に、アカウントモデルでは、すべてのアカウントの状態を追跡する必要があります。これにより、高いトランザクションボリューム中にボトルネックにつながる可能性があります。アカウントモデル内のすべてのトランザクションは、送信者と受信機の両方の現在の残高を検証および更新する必要があります。これにより、適切に最適化されないと速度を落とすことができます。

さらに、UTXOベースのシステムは、各トランザクションがウォレットの合計バランスを明らかにしないため、より良いプライバシー機能を提供します。代わりに、トランザクションに関与する特定のUTXOのみが公開されます。

ユースケースと実用的な例

Bitcoinの上にアプリケーションを構築する場合、開発者はUTXOSを慎重に管理する必要があります。たとえば、ウォレットは、サイズと料金の効率に基づいたトランザクションに含めるために、適切なUTXOSを選択する必要があります。あまりにも多くの小さなUTXOSが使用されている場合、料金の面でトランザクションが大きくなり、より高価になります。

Ethereumなどのアカウントモデルを使用したスマートコントラクトプラットフォームは、契約やバランスとの相互作用を簡素化します。ただし、州の肥大化とガスの計算に関連する課題に直面しています。 UTXOベースのスマートコントラクト（カルダノやエルゴなど）を使用して作業する開発者は、単純なバランスの変更ではなく、入力と出力を中心にロジックを構築する必要があります。

たとえば、分散型アプリケーション（DAPP）が支払い条件を検証する必要がある場合、トランザクションを続行する前にすべての必要条件が満たされるようにUTXOセットを評価する必要があります。

実際にUTXOSを管理する方法

UTXOSの管理には、ウォレットがトランザクションのためにそれらを選択する方法を効果的に理解することが含まれます。これが詳細なガイドです：

• 断片化を避けるために、必ずUTXOセットを監視してください。
• 低料金期間中に統合トランザクションを使用して、小さなUTXOSを統合します。
• カスタムコントロールのためにUTXOSを手動で選択できるウォレットを選択します。
• Dust Utxosに注意してください - 価値があるよりも費用がかかる非常に小さな出力です。

ウォレットはしばしば次のようなコイン選択アルゴリズムを実装します

• 最古のファースト：利用可能な初期のUTXOを選択します。
• 最大の最初：最大のUTXOを使用して、入力数を最小限に抑えます。
• 最小のファースト：最初に小さなUTXOSを使用して、変更出力を減らします。

これらの戦略は、取引手数料、確認時間、長期のウォレットの使いやすさに影響します。

よくある質問

Q：UTXOを部分的に費やすことはできますか？ A：いいえ。UTXOは、トランザクションで完全に消費する必要があります。 UTXOが必要な量よりも大きい場合、残りは変更として送信者に返されます。

Q：UTXOモデルは取引手数料にどのように影響しますか？ A：UTXOSの数が増え、トランザクションサイズが増加し、料金が高くなります。効率的なUTXO管理は、コストを削減するのに役立ちます。

Q：すべてのブロックチェーンがUTXOモデルを使用しないのはなぜですか？ A：UTXOはスケーラビリティとプライバシーの利点を提供しますが、アカウントモデルと比較してスマートコントラクトの開発とバランス追跡を複雑にします。

Q：「ダスト」UTXOとは何ですか？ A：ダストとは、その価値が非常に少ないUTXOを指し、支出のコストがその価値を超えています。それはブロックチェーンの肥大化に貢献し、一般的に避けるべきです。