Tại sao cần phải phân quyền—Phân tích ngắn gọn về lộ trình thiết kế tiền kỹ thuật số của Ngân hàng Trung ương dựa trên mô hình UTXO

Đọc bài viết này mất 20 phút

UTXO, đầu ra giao dịch chưa chi tiêu, công nghệ kế toán blockchain cơ bản của Bitcoin. Nếu DCEP áp dụng mô hình UTXO, mọi UTXO của DCEP đều có thể được định vị cho giao dịch chứa nó, nghĩa là dữ liệu có thể được truy tìm.

Tiêu đề gốc: "Tại sao phải phân quyền—Phân tích ngắn gọn về lộ trình thiết kế tiền tệ kỹ thuật số của Ngân hàng Trung ương dựa trên mô hình UTXO"
Tác giả: Blackstone Kingslayer, một chuyên gia cao cấp trong ngành tài chính, một người ủng hộ vững chắc công nghệ chuỗi khối và Preacher

Đồng tiền kỹ thuật số DCEP của ngân hàng trung ương đã kêu gọi trong vài tháng rằng nó "sẵn sàng ra mắt" nhưng có vẻ như nó luôn thất bại ngoài. Mọi chuyện thường là như vậy, trong tưởng tượng thì có vẻ đơn giản nhưng khi thực hiện lại là một câu chuyện khác. Giống như cơn sốt blockchain hiện tại, mục đích ban đầu là đổi mới công nghệ sẽ bỏ qua cấu trúc tiền tệ hiện có và thúc đẩy quốc tế hóa đồng Nhân dân tệ, nhưng các cơ quan quản lý hiện đang bận rộn bác bỏ tin đồn và trấn áp gian lận.

Tác giả gần đây đã đọc một bài phân tích DCEP do Nhà kinh tế trưởng Zou Chuanwei của Wanxiang viết cho chuyên mục Caixin. Bài báo suy đoán rằng DCEP sẽ sử dụng sổ cái tập trung dựa trên mô hình UTXO. Đọc xong tôi chợt cảm thấy ngộ ra .

(1) Tại sao phải phân quyền

Khi nói đến blockchain, chúng ta thường nghĩ nó là không thể kiểm soát được, sự phân quyền và truy xuất nguồn gốc. Khái niệm blockchain bắt nguồn từ Bitcoin. Cypherpunks do Satoshi Nakamoto đại diện đã khéo léo tích hợp công nghệ mã hóa gốc và giới thiệu các kỹ thuật lý thuyết trò chơi để tối ưu hóa hơn nữa Bài toán tướng Byzantine trong các hệ thống truyền thông phân tán. Suy nghĩ của các thiên tài tiền điện tử là nổi loạn, cực đoan và thường phản chính trị. Từ quan điểm này, blockchain vốn dĩ là "nổi loạn", cho đến nay, có vẻ như blockchain phải có bản chất phi tập trung và nó không tương thích với sự đối đầu hiện có giữa Internet tập trung và độc quyền (từ quan điểm này, tác giả ngưỡng mộ Gavin Wood nhất, về Web3.0 Ý tưởng này đơn giản là hấp dẫn). Do đó, các chuỗi công cộng chính thống hiện nay cũng đã phô trương tính tự chủ và công bằng của cộng đồng, đồng thời giải thích qua các sách trắng về cách họ có thể tránh được chế độ độc tài và hành vi xấu xa bằng cách tối ưu hóa cơ chế đồng thuận và cơ chế trò chơi. rất quan trọng đối với những người ủng hộ quyền tự do và mong muốn biểu đạt. Đối với công dân Internet, nó có sức hấp dẫn vô hạn.

Nhưng đây không phải là những biểu hiện của công nghệ blockchain mà chúng ta đã thảo luận trên tin tức và phương tiện truyền thông gần đây. Tác giả ngay từ đầu đã có thái độ tiêu cực đối với sự phát triển blockchain do chính phủ lãnh đạo và đã suy nghĩ về một vấn đề cốt lõi: làm thế nào để thiết lập hiệu quả các nút sản xuất khối cho các ứng dụng blockchain cấp chính phủ, nơi các nút tập trung và không -tập trung.Trong điều kiện tập trung, làm thế nào để đảm bảo rằng blockchain sẽ không trải qua đợt hard fork? Có cần trò chơi giữa các nút không? Ý tưởng này là để ràng buộc cơ chế đồng thuận phi tập trung với công nghệ kế toán blockchain. Bây giờ tôi nghĩ về nó, tại sao cần phải phân cấp sự đồng thuận? Tại sao chúng ta nên xem xét trò chơi của các nút? Tại sao chúng ta không thể từ bỏ " niềm tự hào"? Chà, đây là những điều ít đáng được xem xét nhất trong các ứng dụng chính phủ blockchain hiện tại. Một khi sự đồng thuận phức tạp bị loại bỏ, TPS sẽ đạt được bước nhảy vọt theo cấp số nhân. Điều duy nhất cần được xem xét là thiết lập hợp lý một số lượng nút giới hạn để đạt được sự dư thừa dữ liệu và đảm bảo an ninh nút để tránh các hard fork (trong trường hợp tiền kỹ thuật số của ngân hàng trung ương, làm thế nào để xác nhận rằng các giao dịch xảy ra Tính hữu hạn và liệu có tiếp tục nguyên tắc chuỗi dài nhất hay không cũng là những vấn đề cần được xem xét).

(2) Giải thích về UTXO

Chúng tôi quay trở lại tiền kỹ thuật số của ngân hàng trung ương và UTXO vì lo ngại về Đồng tiền kỹ thuật số của ngân hàng trung ương dựa trên lộ trình UTXO. Trước tiên hãy giải thích UTXO. UTXO, Đầu ra giao dịch chưa được chi tiêu, có nghĩa là đầu ra giao dịch chưa được chi tiêu. Đây là một trong những khái niệm về công nghệ kế toán blockchain cơ bản của Bitcoin.

Bản thân giao dịch. Nội dung chính được ghi lại trong sổ cái blockchain của Bitcoin là giao dịch. Sau khi giao dịch được đóng gói thành một khối và tải lên chuỗi thông qua cơ chế đồng thuận (thường yêu cầu xác nhận chiều cao 6 khối), tính cuối cùng của giao dịch sẽ được xác nhận. Trong hệ thống giao dịch tài khoản truyền thống, số tiền nắm giữ được phản ánh dưới dạng số dư tài khoản và việc chuyển tiền ra vào được phản ánh trực tiếp khi số dư tài khoản tăng hoặc giảm. Hình thức này rất trực quan và hầu như tất cả các ví Bitcoin cũng tham khảo để này hiển thị dưới dạng. Tuy nhiên, ở cấp độ sổ cái blockchain cơ bản, chi tiết về cách các giao dịch diễn ra hoàn toàn khác nhau.

Trong hệ thống chuỗi khối Bitcoin, giao dịch là một tập hợp các mã script được thông qua. Mã này bao gồm hai phần: đầu vào giao dịch và đầu ra giao dịch. Giao dịch đầu tiên tạo ra Bitcoin là giao dịch coinbase của khối Genesis. ( Trên thực tế, khi mỗi khối được xác nhận, chủ sở hữu quyền kế toán của khối có quyền bắt đầu giao dịch coinbase và gửi phần thưởng khai thác khối cho chính mình). Đầu vào của giao dịch đặc biệt này được gọi là coinbase, khá đặc biệt và nằm ngoài phạm vi phân tích của bài viết này, do đó, các giao dịch được đề cập trong các bài viết tiếp theo của bài viết này không bao gồm các giao dịch coinbase. Đầu ra của giao dịch đầu tiên trở thành UTXO đầu tiên trên chuỗi khối Bitcoin trước khi được sử dụng cho giao dịch tiếp theo.

Ngoại trừ các giao dịch coinbase, đầu vào của các giao dịch thông thường chỉ định UTXO nào sẽ được sử dụng thông qua con trỏ băm (cho biết giá trị băm và số thứ tự của giao dịch nơi đặt UTXO) và bao gồm tập lệnh mở khóa cho UTXO để xác minh quyền sở hữu.

Đầu ra của giao dịch chứa hai khía cạnh. Một mặt là số Bitcoin ở đầu ra, được biểu thị bằng satoshi đơn vị nhỏ nhất và mặt còn lại là tập lệnh khóa khớp với tập lệnh mở khóa trong đầu vào.

Các khái niệm cơ bản. Hãy quay lại với UTXO. Trên thực tế, UTXO là tập hợp tất cả các đầu ra chưa được tham chiếu bởi đầu vào trong một giao dịch đã xảy ra. Nói một cách đơn giản, nếu đầu ra của một giao dịch chưa được tham chiếu bởi con trỏ băm của giao dịch khác (đã được xác nhận), tức là nó chưa được "tiêu thụ" thì đầu ra có thể được gọi là UTXO. Nút đầy đủ của chuỗi khối Bitcoin sẽ theo dõi tất cả các UTXO hợp lệ trong toàn bộ mạng chuỗi khối, tạo thành một bộ UTXO (bộ UTXO), lưu và cập nhật động nó. Sự xuất hiện của bất kỳ giao dịch Bitcoin nào có nghĩa là những thay đổi trong bộ UTXO, điều này sẽ kích hoạt cập nhật bộ UTXO trong nút đầy đủ. Khi chúng tôi nói rằng ví của người dùng nhận được chuyển khoản Bitcoin, ví đó thực sự xác định UTXO tương ứng với khóa tài khoản trong chuỗi khối. Khóa riêng của tài khoản có thể ký UTXO và đây là điều kiện tiên quyết để nhập giao dịch để xây dựng một giao dịch mới. Số dư Bitcoin được giữ bởi một tài khoản trong ví là tập hợp tất cả các UTXO được ví thu thập trong sổ cái blockchain mà tài khoản có thể “chi tiêu”.

Số Bitcoin có trong UTXO. Về mặt biểu diễn đơn vị tiền tệ của Bitcoin, về mặt lý thuyết, giá trị tiền tệ của Bitcoin có thể được tinh chỉnh đến tám chữ số thập phân. Số lượng Bitcoin chứa trong UTXO được xác định khi giao dịch được xây dựng. Sau khi giao dịch được tạo, giá trị này không thể thay đổi. UTXO chỉ có thể được tiêu thụ toàn bộ và không thể được tiêu thụ theo từng phần. Chúng ta có thể so sánh UTXO với các loại tiền giấy có mệnh giá khác nhau, tiền giấy có thể đổi lấy nhiều tiền giấy có mệnh giá nhỏ hơn để đáp ứng các nhu cầu khác nhau của người tiêu dùng.

Hãy xem xét kịch bản sau (một đầu vào, nhiều đầu ra). Nếu chúng ta cần thanh toán 1Bitcoin nhưng chúng ta chỉ có 20Bitcoin UTXO, chúng ta sẽ xây dựng một giao dịch như thế này: tiêu thụ 20Bitcoin UTXO và tạo ra hai đầu ra giao dịch, một Chứa 1Bitcoin để thanh toán cho bên mục tiêu và bên kia chứa 19Bitcoin để thanh toán cho chính bạn. Quá trình này giống như trả một tờ tiền mệnh giá 20 tệ và đổi thành hai tờ tiền mệnh giá 1 tệ và 19 tệ, 1 tệ dùng để thanh toán, 19 tệ được giữ cho riêng bạn.

Hãy xem xét một kịch bản khác (nhiều đầu vào, một đầu ra), nếu chúng ta cần trả 5,5 Bitcoin và chúng ta tình cờ có 2 UTXO là 2Bitcoin và 1 UTXO là 1,5 Bitcoin, thì hãy sử dụng ba UTXO ở trên làm Đầu vào, tạo ra sản lượng 5,5 Bitcoin.

Trong hoạt động thực tế, người dùng chỉ cần nhập số Bitcoin cần thanh toán và phần còn lại của quá trình phân tách và kết hợp UTXO sẽ được thực hiện tự động thông qua ví. Khi các giao dịch tiếp tục diễn ra, các UTXO cũ liên tục được tiêu thụ và di chuyển ra khỏi bộ UTXO của nút đầy đủ, đồng thời các UTXO mới được tạo và thêm vào bộ UTXO. Do đó, giá trị của Bitcoin cũng được chuyển giữa các địa chỉ tài khoản khác nhau như giao dịch xảy ra. .

(3) Suy nghĩ sâu hơn

Về khả năng truy xuất nguồn gốc dữ liệu trên chuỗi. Từ phần giải thích về mô hình UTXO ở phần trước, có thể hình dung rằng nếu DCEP áp dụng mô hình UTXO thì bất kỳ UTXO nào của DCEP đều có thể được định vị trong giao dịch chứa nó và sau đó UTXO của bước trước đó có thể được định vị được định vị thông qua con trỏ băm và số thứ tự trong Đầu vào. Theo dõi từ đầu đến cuối giao dịch coinbase. Do đó, điều này tạo thành một chuỗi vốn. Vì bất kỳ đơn vị DCEP nào được tạo ra bởi giao dịch coinbase nên hình thức chuyển và đích chuyển của nó đều hiển thị rõ ràng trên blockchain. Đây là khả năng truy xuất nguồn gốc của dữ liệu.

Vấn đề về tiền mới và tiền cũ. Khi mô hình dựa trên UTXO được áp dụng, DCEP sẽ liên quan đến vấn đề tiền mới và tiền cũ. Cái gọi là tiền mới và tiền cũ đề cập đến độ dài lịch sử UTXO được bao phủ bởi giá trị của một đơn vị DCEP. Ví dụ: nếu ví của bạn nhận được 1DCEP, thì bạn thực sự sở hữu một UTXO chứa 1DCEP. Giá trị của 1DCEP chứa trong UTXO này có thể đến từ sự kết hợp của nhiều đơn vị UTXO nhỏ cùng đóng vai trò làm đầu vào của giao dịch hoặc có thể là một lượng lớn UTXO được phân chia. Trong mọi trường hợp, UTXO của bước trước có liên quan đến UTXO của bước trước. Do đó, giá trị 1DCEP mà bạn có tại thời điểm này được truyền qua nhiều UTXO lịch sử. Đây là Cũng giống như tiền giấy đã qua tay nhiều người trước khi đến tay bạn, số tiền trong tay bạn lúc này là tiền cũ; hãy xem xét một kịch bản khác, nếu UTXO của 1DCEP bạn vừa nhận được tạo ra thông qua giao dịch coinbase hoặc chỉ một số ít lùi lại khỏi giao dịch coinbase, khi đó lịch sử UTXO của DCEP trong tay bạn sẽ ngắn và số tiền lúc này là tiền mới.

Tại sao cần phân biệt tiền mới và tiền cũ? Tiền càng mới, lịch sử UTXO càng ngắn thì DCEP này càng ít có khả năng trải qua các giao dịch bất hợp pháp hoặc vùng xám, và nó sẽ càng sạch hơn, vì vậy tất cả chúng ta đều thích tiền mới và từ chối tiền cũ. Tính theo nguyên tắc tiền xấu sẽ xua đuổi tiền tốt trên thị trường, tiền mới sẽ được người dân tích trữ và rút dần khỏi lưu thông, thị trường cuối cùng sẽ tràn ngập tiền cũ "han gỉ". Trong hoạt động thực tế, chúng ta thực sự không cần phải xem xét những vấn đề này, vì chúng ta không thể nhìn thấy nội dung trên blockchain và những gì hiển thị cho chúng ta chỉ là những con số trên ví, những người cần xem xét những điều này thường là DCEP người tham gia nút.

Liên kết nguồn: mp.weixin.qq.com