即便是最严厉的比特币批评者也承认,区块链技术具有革命性和改变世界的潜力。尽管最近的熊市,我们仍然看到众多大玩家不断发布区块链试点和代币化项目的公告。总体而言,银行和金融服务行业对这些技术的投资预计将在2024年从46.1亿美元激增至71.2亿美元。
如果在实施过程中适当关注安全性和韧性,区块链显示出巨大的潜力,可以使各种金融流程更加透明、高效且风险更低。但让我们诚实地说,到目前为止我们看到的更像是在展厅里揭幕的概念车。在这些系统“上路”之前,它们需要满足从安全性和合规性到可扩展性等众多重要要求。
迄今为止,大多数区块链实验都避免使用比特币作为技术基础,这主要是因为比特币的设计受到限制。然而,正是比特币的保守方法,以未花费交易输出(UTXO)模型为代表,使其具有金融机构所需的稳健性。与以太坊等流行区块链使用的账户模型相比,比特币的设计最终可能使其成为一个准备好颠覆现状的金融基础设施的理想起点。
UTXO与账户:交易模型概览
账户模型的运作类似于传统的银行账户,每笔新交易都将价值从一个账户转移到另一个账户。如果账户余额不足,交易将被视为无效。账户通常也由智能合约控制,使开发人员能够嵌入安全性、支出策略和其他特殊功能。
另一方面,比特币的UTXO模型更像一个现金系统。你可以将UTXO本身视为只能由合法持有人花费的银行钞票。一旦作为交易输入花费,钞票就被“销毁”。同时,一个或多个新钞票(新的UTXO)被创建并分配给你和任何其他交易参与者。在任何给定时刻,比特币的所有权可以通过总计未花费的UTXO来计算。
这并不是一个微不足道的区别!虽然账户模型看起来直观且简单,但在分布式系统中支持它却很复杂。这种复杂性带来了风险,并阻碍了系统满足重要技术要求的能力。
可靠性
考虑一下,验证现金转移的结算很容易。验证银行账户之间的转移就困难得多,因为后者取决于每个账户的状态和待执行交易的顺序。在区块链系统中,交易的顺序由共识过程决定,并且需要能够承受由于分歧引起的重写和变化。
在账户模型中,交易的有效性是一个运行时计算,具有计算(因此也是财务)成本。例如,以太坊在其创始人Vitalik Buterin引用的已确认交易中遭遇约2.3%的失败率。由于难以识别伪造交易,也更难识别提交或传播无效请求的恶意行为者。
在UTXO方法中,每笔交易都是独立的,所有评估有效性所需的信息都封装在有效负载中。这使得审核、丢弃无效交易和驱逐不良节点变得更容易。所有这些因素提高了系统的整体可靠性。
可扩展性
在保持去中心化优势的同时扩展区块链是极具挑战性且正在进行研究的主题。如果你不关心去中心化的好处,使用数据库会更好!但是,如果你关心,可扩展系统的主要方法涉及同时处理多个交易的能力。由于UTXO交易的自包含可验证性,这在基于UTXO的系统中更容易做到。更简单的方法导致更稳健的解决方案,实际上,比特币在开发和部署扩展解决方案方面比其同行更先进,如闪电网络,它在对等方之间批处理多个交易,以及Liquid网络,它以侧链的形式分配更多区块空间,并与主网络桥接。
安全性
区块链安全至关重要。私钥被破坏或系统漏洞是常见的安全故障,通常是由于利用智能合约造成的。基于账户的系统为开发人员提供更多的智能合约功能,这些功能又被用来实现安全功能。两个例子是多重签名支出策略,需要多个私钥来授权交易,以及原子交换,在单笔交易中两种资产在对手方之间交易和结算,从而减少欺诈。基于UTXO的系统的架构允许这些类型的交易本地执行,无需智能合约。这意味着区块链仍然支持丰富的安全功能,同时潜在的攻击向量更少且更难以利用。
隐私
在UTXO模型中,钱包为每笔交易生成一个新地址,而账户模型的钱包具有可重复使用的地址。这意味着在账户模型中,总账户余额对任何人都是可见的,并且存在基于监视提议但未处理交易的前跑交易的机会。
基于UTXO的区块链仍然可以符合监管合规性要求,同时在日益互联的数字经济中保持更高程度的金融隐私。
可编程性
常见的批评是UTXO模型和比特币缺乏现代金融产品所需的复杂智能合约功能。虽然基于账户的系统确实提供了更丰富的可编程性,但它们可能不是执行大量高风险金融交易的最佳选择,因为系统故障可能导致巨大的资金损失。这是现代金融系统的条件;人们必须评估哪个系统足够可编程,同时在可靠、无问题的表现方面有良好的记录。
一直以来,比特币的可编程性都在逐步提升,最近一次是2021年的Taproot升级。比特币的丰富功能进一步得到了RGB、Taproot Assets以及Liquid网络上的契约和可编程资产解决方案的支持,所有这些都利用了比特币的UTXO交易模型。
基于比特币经过战斗测试的代码库构建并继承而来的Liquid网络解决方案,提供了适合金融的功能,包括更快、更保密的交易以及发行数字资产如代币化证券、稳定币和债务工具的能力。Liquid不使用类似股权的质押代币,由一组独立企业联盟管理和运营,每个企业根据自己的政策进行交易,无需监督对手方或依赖可信赖的权威。
UTXO模型:区块链整合的未来
随着金融部门对区块链技术的接受,UTXO模型在可靠性、可扩展性、安全性和隐私方面的内在优点变得尤为重要。此外,随着Taproot的到来和Liquid等二层解决方案的出现,围绕比特币支持智能合约和复杂金融操作的能力的叙述正在逐渐转变。正在考虑区块链整合的企业和金融机构会发现重新评估UTXO模型作为一个可行选项是明智的,利用比特币的基础原则安全地驾驭现代金融的复杂性。
注意:本文的早期版本最初发表于《福布斯》杂志,可以在这里阅读。