Что такое модель данных, пыль и ошибка UTXO, способы решения

09.11.2023Wiki290

UTXO (Unspent Transaction Output) — это модель данных, используемая в некоторых криптовалютных протоколах, включая Bitcoin. Здесь каждая транзакция в сети создает новые Unspent Transaction Output, представляющие собой выходы транзакции. По сути, это некоторая сумма криптовалюты (например, Биткоинов). Она указывает, кому принадлежат монеты, и как могут быть потрачены.

Когда пользователь хочет отправить транзакцию, он использует один или несколько UTXO. Это входные данные для сделки. Новая операция создает очередные UTXO для получателей, указывая суммы их долей. Одновременно поступающие сведения, использованные в операции, становятся “потраченными” и больше не могут быть задействованы.

Что это

UTXO (Unspent Transaction Output) — это непотраченные “монеты” или “выходы” от предыдущих транзакций. Когда человек получает криптовалюту, например, в результате зачисления платежа на адрес Bitcoin, операция создает новый UTXO. Последний представляет собой определенное количество криптовалюты, которое теперь принадлежит владельцу. UTXO можно сравнить с монетой, выдаваемой при получении наличных денег — она становится собственностью и может расходоваться позже.

Когда человек отправляет криптовалюту другому, используется один или несколько UTXO в качестве входа в новую транзакцию. При этом токен считается потраченным и больше не может использоваться. Вместо этого создается новый формат для получателя, представляющий собой сумму отправленных средств.

Модель позволяет контролировать, а также отслеживать владение и передачу криптовалюты в блокчейне. Каждая транзакция ссылается на предыдущие неизрасходованные UTXO и создает новые монеты в процессе. Это делает блокчейн открытым и безопасным способом передачи цифровых активов.

Что такое пыль UTXO

Пыль UTXO (UTXO dust) — маленькие выходы в блокчейне криптовалюты. Возникают в результате выполнения множества малых транзакций или неправильного использования кошелька.

Характеристики:

Небольшая стоимость. Могут быть результатом округления суммы транзакции или остатка после отправки большей части средств.
Проблемы с комиссиями. Отправка сделки, включающей пыльные UTXO, может вызывать трудности с платежами. Последние бывают непропорционально высокими по сравнению с суммой пыли, что делает такую сделку нерентабельной.
Негативное влияние на производительность. Пыльные UTXO могут занимать место в блокчейне и увеличивать его размер. Это приводит к росту нагрузки на сеть и замедлению процесса обработки транзакций.

Пыльные UTXO формируются как результат случайного округления или неправильного использования кошелька. Они негативно влияют на производительность блокчейна и усложнять обработку сделок. В некоторых случаях dust игнорируется майнерами или не включается в блокчейн.

Как работает UTXO

Модель Unspent Transaction Output — элемент функционирования некоторых криптовалютных сетей, таких как Bitcoin. Общая схема работы:

Создание. Когда новая транзакция выполняется в криптовалютной сети, она создает UTXO (сумму криптовалюты) и указывает, кому принадлежит и как может быть потрачена. Они сохраняются в блокчейне и становятся доступными для использования.
Входы и выходы. Когда пользователь хочет отправить токен, он указывает входы (inputs) и выходы (outputs). Первые представляют собой ссылки на UTXO, которые отправитель планировать использовать в транзакции. Выходы определяют получателей и суммы криптовалюты, которые поступят после выполнения.
Подпись и проверка. При создании транзакции отправитель подписывает ее с помощью приватного ключа, чтобы доказать право распоряжаться UTXO. Получатель и другие участники сети могут проверить подлинность операции, используя публичный ключ отправителя и контролировать подпись.
Трата UTXO. После подписания и проверки транзакции, указанные во входах, считаются потраченными и больше не могут использоваться. Они становятся недействительными и заменяются новыми Unspent Transaction Output, созданными в выходах транзакции.
Добавление в блок. Подтверждение сделки происходит путем включения в цепь. Майнеры — участники сети, выполняющие работу по обработке и подтверждению транзакций. Они добавляют сделки в блокчейн.
Прослеживаемость и баланс. Благодаря UTXO-модели, каждая транзакция может быть прослежена. Это позволяет проводить аудит, проверять счет и подтверждать владение криптовалютой.

Какие блокчейны используются

Модель UTXO первоначально введена в блокчейне Bitcoin. На практике применяется и в других криптовалютах:

Bitcoin Cash (BCH). Это форк Bitcoin, который также использует UTXO-модель. Он сохраняет совместимость с Bitcoin и применяет тот же инструмент для обработки транзакций.
Litecoin (LTC). Альтернативная криптовалюта, основанная на форке Bitcoin. Также использует модель UTXO для отслеживания и обработки транзакций.
Cardano (ADA). Блокчейн-платформа собственной разработки, которая применяет модификацию модели под названием “Extended UTXO”. В этой версии дополнительно поддерживаются смарт-контракты и другие функции.
Bitcoin SV (BSV). Очередной форк Bitcoin, который сохраняет модель UTXO, стремится к увеличению масштабируемости и емкости блокчейна.

Несмотря на то, что UTXO-модель применяется в блокчейнах и криптовалютах, не все цепочки ее используют. Некоторые blockchain применяют другие модели данных: аккаунтов (например, Ethereum), балансов (например, Ripple) или комбинации различных вариантов.

Что такое UTXO BRC20

UTXO BRC20 — расширение UTXO-модели для токенов, основанных на блокчейне Binance Smart Chain (BSC). Представляет собой стандарт, аналогичный ERC20 (Ethereum Request for Comments 20), который используется для разработки и управления упомянутыми монетами.

В модели BRC20 каждый токен, созданный на BSC, представлен как неизрасходованный выход. Когда пользователь получает монеты, создается новый UTXO с установленным числом крипты. Человек может задействовать его для отправки по другому адресу.

Как и UTXO в блокчейне Bitcoin, модуль в BRC20 подтверждает владение токенами на основе криптографической подписи и ссылки на предыдущую транзакцию. Когда человек отправляет токены BRC20, он использует один или несколько моделей в качестве входов транзакции и создает новую для получателя.

UTXO BRC20 обеспечивает прозрачность и безопасность при передаче токенов на блокчейне Binance Smart Chain. Каждая транзакция связывает UTXO и обновляет состояние распределения крипты в сети. Это позволяет отслеживать, проверять владение и передачу монет.

Консолидация

Консолидация (consolidation) UTXO — процесс объединения нескольких небольших неизрасходованных выходов транзакций в один. Целью консолидации считается уменьшение количества модулей в блокчейне и оптимизация использования ресурсов сети.

Базовые цели:

Снижение размера blockchain. Каждый UTXO требует некоторого пространства.
Снижение комиссий. При проведении транзакции необходимо указывать входы, которые являются ссылками на UTXO. Консолидация помогает снизить объем платежей.
Улучшение производительности. Обработка большого числа UTXO считается ресурсоемкой операцией для узлов сети. Уменьшение количества повышает производительность.
Оптимизация приватности. При использовании множества UTXO возникает возможность ассоциировать их с конкретным адресом или идентификатором человека. Консолидация уменьшает связь, что повышает приватность пользователей.

Что такое ошибка

Ошибка UTXO (UTXO error) относится к ситуации, когда возникают проблемы с использованием или обработкой конкретного Unspent Transaction Output в криптовалютной сети. Причины и виды сбоев UTXO:

Некорректные данные. Часто вызваны ошибками при создании или передаче UTXO. Может иметь недопустимое состояние, неправильную сумму или другие некорректные атрибуты.
Потерянный или удаленный UTXO. При попытке применять его в новой транзакции возникает сбой в работе.
Конфликт: если две или более транзакции пытаются использовать один и тот же UTXO одновременно, возникает сбой. Это может произойти, например, при попытке провести две параллельные транзакции с одним и тем же входом.
Некорректные подписи или скрипты: Если они не соответствуют требованиям протокола или не проходят проверку, это может привести к ошибке.

Решение варьируется в зависимости от конкретной проблемы. Требуется проверка правильности данных или восстановление потерянных UTXO. Иногда может потребоваться тщательный анализ и диагностика проблемы с помощью специализированных инструментов и механизмов отладки.

Как исправить ошибка UTXO Trust Wallet

Сбои в приложении Trust Wallet часто возникают из-за проблемы с обработкой или использованием конкретного UTXO (непотраченного выхода транзакции) в контексте кошелька. Причины и виды ошибок:

некорректные данные: неправильная сумма, недействительный адрес или иные ошибочные атрибуты;
несоответствие версии протокола, используемой в кошельке Trust Wallet. Это может привести к ошибке UTXO;
ограничения сети в комиссиях и суммах транзакций.

Решение ошибки UTXO в Trust Wallet может варьироваться в зависимости от конкретной проблемы:

проверьте данные UTXO и убедитесь, что они корректны и соответствуют протоколу блокчейна, на котором работает Trust Wallet;
обновите кошелек до последней версии;
учтите ограничения сети и блокчейна, чтобы избежать ошибок при использовании;
если проблема продолжается, обратитесь в службу поддержки.

Невозможно отправить из-за ошибки пыли UTXO: причины и решение

Ошибка пыли возникает при попытке отправить транзакцию при наличии маленьких и непотраченных выходов в кошельке. Отправка транзакции сталкивается с проблемой непропорционально завышенной комиссии по сравнению с суммой пыли. Способы решения сбоев:

Консолидация: объединение маленьких UTXO в один. Это делается путем создания транзакции, которая тратит группу небольших моделей и создает один выход.
Использование оптимальной комиссии. Попробуйте задать параметры платежа таким образом, чтобы он соответствовал текущим условиям.
Применение кошелька с функцией оптимизации. Некоторые бумажники имеют встроенную опцию, которая позволяет минимизировать проблему пыли. Исследуйте возможности программ и ее настроек, чтобы узнать, есть ли доступ к таким опциям.
Обращение в службу поддержки. Если проблема пыли продолжает возникать, и не удается отправить транзакцию, обратитесь к создателям кошелька или провайдеру услуг для получения дальнейшей помощи и рекомендаций.

Важно помнить, что проблема пыли UTXO часто специфична для конкретной криптовалюты или кошелька.

Негативные последствия пыли

UTXO dust может иметь негативные последствия для криптовалютной сети и пользователей:

Рост размера блокчейна, так как каждый UTXO нуждается в пространстве. Это затрудняет синхронизацию и требует больше вычислительных и сетевых ресурсов для участников сети.
Увеличение нагрузки на сеть из-за роста количества транзакций и входов, которые майнеры и узлы должны обрабатывать. Большая нагрузка на сеть может привести к увеличению платы и ухудшению пользовательского опыта.
Повышение комиссий. Если платежи для проведения транзакций превышают стоимость пыльных UTXO, люди могут столкнуться с непрактичностью применения маленьких сумм.
Загрязнение блокчейна. Пыльные UTXO могут загромождать блокчейн, усложнять анализ потоков средств в сети. Это создает проблемы анализа, проверки блокчейна и изучения поведения пользователей.
Сложности с анонимностью. Неизрасходованные выходы транзакций могут влиять на приватность пользователей, поскольку связаны с адресами или идентификаторами.

Для сетей и пользователей криптовалюты пыльные UTXO могут создавать различные проблемы, связанные с масштабированием, безопасностью и приватностью.

Размер комиссии

В контексте UTXO и криптовалютных транзакций комиссия относится к сбору, взимаемому с отправителя при проведении сделки. Платеж представляет собой дополнительную сумму, которая добавляется к переводу. В результате получается стоимость транзакции.

Комиссия в UTXO-ориентированных криптовалютных сетях, таких как Bitcoin, взимается для стимулирования майнеров — участников, выполняющих работу по обработке и подтверждению транзакций. Она создает стимул обрабатывать операции и включать их в блокчейн. Комиссия является наградой для майнеров за их усилия и ресурсы, потребляемые при добыче новых блоков. Размер комиссии в UTXO-ориентированных сетях зависит от нескольких факторов:размер транзакции (вес в байтах), приоритет сделки (скорость подтверждения, которую отправитель желает получить) и текущую загруженность сети.

Как разрешить ошибку пыли

Ошибка пыли UTXO (UTXO dust) возникает, когда в блокчейне остаются маленькие суммы криптовалюты, которые не могут тратиться из-за завышенных комиссий, несоответствия требованиям или других ограничений.

Для решения проблемы доступны следующие шаги:

объединение нескольких маленьких UTXO-сумм в один путем создания специальной транзакции;
удаление через инструменты;
перевод на новый адрес или кошелек;
ожидание объединения, что требует времени, но не гарантирует решение проблемы пыли.

Важно отметить, что разрешение ошибки пыли часто требует затрат, включая комиссии за создание и отправку токенов. Вот почему стоит проводить достаточный анализ и оценку перед принятием решения.

Пример применения в Биткоин

Для наглядности рассмотрим применение Unspent Transaction Output на основе сети Bitcoin. Допустим, у Ани имеются следующие UTXO:

Сумма: 0.5 BTC, адрес Ани, статус Неизрасходованный (Unspent).
Сумма: 0.3 BTC (остальное аналогично).

Аня решает отправить 0.4 BTC Коле. Для этого она создает новую транзакцию со следующими входами и выходами:

Вход 1 и 2 — ссылка на UTXO 1 и 2 соответственно, а также подпись на каждый модуль.
Выход 1 и 2 — сумма 0.4 Биткоина в первом случае на адрес Коли, а сдача во втором — 0,1 Биткоин (возвращается отправителю).

Аня подписывает транзакцию приватным ключом, что подтверждает ее право распоряжаться UTXO 1 и 2. После этого сделка отправляется в сеть.

Майнеры выбирают транзакцию Ани из пула неподтвержденных операций и включают ее в следующий блок. После подтверждения операции UTXO 1 и 2 считаются потраченными, а новые создаются в выходах транзакции, один для Коли и другой как сдача для Ани.

Теперь у Ани остается 0.1 BTC с собственным адресом и неизрасходованным статусом. Получается, что девочка обновила UTXO, потратила UTXO 1 и 2, а получила новый UTXO 3 в качестве сдачи от сделки.

Роль UTXO в анализе криптовалютного рынка

Модель Unspent Transaction Output позволяет проводить аналитические исследования:

Анализ сети и потоков средств между адресами. Это позволяет исследователям и аналитикам отслеживать перемещения криптовалюты, определять объемы транзакций, идентифицировать участников и адреса в сети.
Анализ долгосрочной удерживающей активности. Определение периода, в течение которого UTXO остается неизрасходованным. Это позволяет проверять упомянутый фактор и оценивать поведение держателей криптовалюты.
Оценка ликвидности и оборачиваемости. Определение объема и структуры непотраченных выходов, оценка глубины рынка и ликвидности актива.
Учет концентрации богатства. Путем исследования распределения UTXO между адресами можно оценить долю участников, контролирующих часть активов.
Идентификация трендов и паттернов в использовании криптовалюты. Например, можно изучать поведение держателей, частоту и размеры транзакций, а также изменения активности во времени.

Отличие от наличных

Unspent Transaction Output и наличные имеют различия, особенно в контексте криптовалют и традиционных фиатных денег. Для наглядности сведем их в таблицу.

Критерий	Наличные	UTXO
Форма и хранение	Физические банкноты и монеты, которые можно передавать от одного лица к другому.	Существуют в цифровой форме в блокчейне. Записываются и хранятся в распределенном реестре, и их передача осуществляется путем создания и подписания транзакций.
Централизация и децентрализация	Подконтрольны центральным банкам или правительствам, которые управляют выпуском, обращением и регулированием валюты.	Считаются основой для децентрализованных криптовалют, таких как Bitcoin, где они используются для подтверждения собственности и выполнения транзакций без необходимости доверия к центральным властям.
Операционные характеристики	Требуется физическое присутствие владельца и прямой обмен между сторонами.	Собственник может осуществлять сделки удаленно через интернет без необходимости личного нахождения.
Идентификация и анонимность	Носитель может быть анонимным, поскольку нет прямой связи между владельцем наличности и конкретной транзакцией.	Операции записываются в публичном блокчейне, что может потенциально раскрывать информацию о владельце.
Транспорт и безопасность	Может быть подвержена риску кражи, потери или повреждения.	Хранятся в защищенных цифровых кошельках, используя криптографические методы для обеспечения безопасности.

Плюсы и минусы

Unspent Transaction Output имеет слабые и сильные стороны, которые стоит выделить в отдельной таблице.

Преимущества	Недостатки
Прозрачность, поскольку каждая транзакция может быть прослежена обратно к созданию каждого UTXO. Это способствует безопасности и аудиту криптовалютной сети.	Использование UTXO-модели приводит к увеличению размера блокчейна со временем, поскольку каждая созданная транзакция добавляет новые модули. Это создает проблемы с хранением и синхронизацией блокчейна.
Независимость от аккаунта или адреса. UTXO является отдельным выходом, который можно использовать отдельно от других UTXO, что обеспечивает большую гибкость и контроль над средствами.	При отправке небольших транзакций может потребоваться использование нескольких UTXO, что приводит к более высоким комиссиям и большему размеру операции.
Позволяет достичь некоторого уровня конфиденциальности. Отправитель может использовать несколько UTXO в одной транзакции, что усложняет отслеживание потока средств.	При проверке транзакций требуется проведение поиска и проверки каждого использованного UTXO, чтобы убедиться в их неиспользованном статусе. Это может потребовать больше вычислительных ресурсов и времени.
Масштабируемость, поскольку каждый UTXO может обрабатываться сам по себе.	UTXO-модель несколько усложняет реализацию смарт-контрактов, поскольку требуется учет состояния каждого UTXO и их расходования. Это ограничивает возможности для разработчиков.
Обеспечение атомарности сделок. Каждый UTXO может либо использоваться в новой транзакции, либо оставаться неизменным. Это предотвращает частичные или неоднозначные состояния, что способствует надежности и целостности операций.	При использовании нескольких UTXO в одной транзакции может возникнуть проблема управления сдачей (change). Это требует создания нового модуля, что приводит к сложностям в управлении и необходимости дополнительных расчетов.
Возможность выбирать, какие транзакции можно включать в блоки на основе предложенных комиссий. Это создает конкуренцию среди майнеров за обработку более выгодных транзакций, что может привести к улучшению эффективности и скорости обработки операций.	Из-за сложности проверки каждого UTXO при проведении транзакции и учета состояния блокчейна пропускная способность ориентированных сетей ограничена.

Перспективы

Потенциал и перспективы модели UTXO зависят от конкретной криптовалютной сети и ее применения:

Масштабируемость блокчейн-сетей. Каждый модуль может быть обработан независимо от других, что позволяет распределенной сети работать с большим числом транзакций. Дальнейшие исследования и разработки могут сосредоточиться на оптимизации модели UTXO, ее применения для повышения производительности и пропускной способности блокчейнов.
Улучшенная приватность. Возможность создания и использования нескольких UTXO в одной транзакции позволяет повысить конфиденциальность пользователей. Это связано с трудностью отслеживания потоков средств и их ассоциации с конкретными участниками. Дальнейшие исследования и разработки могут направиться на улучшение приватности в контексте модели.
Смарт-контракты и расширенные возможности. Некоторые блокчейны, такие как Cardano, расширяют модель для поддержки смарт-контрактов и других опций. Это открывает новые перспективы для разработки децентрализованных приложений и услуг на основе UTXO.
Оптимизация использования ресурсов. Консолидация и другие методы оптимизации помогают сократить размер блокчейна, снизить комиссии и повысить эффективность использования ресурсов в криптовалютных сетях. Дальнейшие исследования и разработки могут идти в направлении создания инструментов и протоколов для автоматической консолидации и управления UTXO.

Что означает акроним UTXO?

Расшифровывается как «Unspent Transaction Output», что означает неизрасходованный выход транзакции.

Какова роль UTXO в блокчейне?

Используются для отслеживания и подтверждения владения криптовалютой. Считаются не израсходованными выходами транзакций и определяют, какие средства доступны для использования в последующих сделках.

Какая информация содержится?

В UTXO доступны данные о количестве криптовалюты, адресе получателя и криптографической подписи, подтверждающей владение средствами.

Что происходит с UTXO при отправке криптовалюты?

Один или несколько UTXO используются в качестве входов транзакции, указывая, откуда берутся средства. Затем создается новый модуль для получателя, представляющий собой передаваемую сумму.

Какие преимущества в сравнении с другими моделями?

Позволяет масштабировать блокчейн, обеспечивает прозрачность и безопасность владения криптовалютой, а также повышает приватность пользователей.

Какие проблемы может вызывать пыль UTXO?

Возможны трудности с комиссиями, увеличением размера блокчейна и замедлением обработки транзакций. Могут игнорироваться майнерами или не включаться в блокчейн из-за незначительной стоимости.

Как можно решить проблему пыли UTXO?

Одним из способов считается консолидация Unspent Transaction Output, то есть объединение нескольких маленьких UTXO в один. Это помогает уменьшить количество пыли, снизить проблемы с комиссиями и производительностью.

Как используется для анализа криптовалютного рынка?

Анализ UTXO позволяет изучать активность сети, оценивать ликвидность и оборачиваемость, определять концентрацию богатства и идентифицировать тренды и паттерны в использовании криптовалюты.

Итоги

Unspent Transaction Output — это модель, используемая в блокчейне криптовалюты, чтобы отслеживать и подтверждать владение средствами. UTXO представляют собой неизрасходованные выходы транзакций и определяют, какие средства доступны для использования в последующих транзакциях.

Преимущества модели включают масштабируемость блокчейна, прозрачность и безопасность владения криптовалютой, повышение приватности пользователей и возможность проведения аналитических исследований в контексте криптовалютного рынка.

Но у модели имеются ограничения и проблемы, к примеру, пыли, которая вызывает проблемы с комиссиями и производительностью. Для решения ситуации можно использовать консолидацию UTXO, а также настройку подходящей платы и применение кошельков с функциями оптимизации.