사용되지 않은 거래 출력 설명

UTXO 소개

UTXO는 미사용 거래 출력(Unspent Transaction Output)의 약자로, 비트코인을 비롯한 여러 암호화폐의 기본 개념입니다. 간단히 말해, UTXO는 거래 실행 후 남은 디지털 화폐의 양을 나타내며, 이는 새로운 거래의 입력으로 사용될 수 있습니다.

UTXO를 더 잘 이해하려면 디지털 지갑에 있는 개별 코인이라고 생각해 보세요. 비트코인의 주인이 바뀔 때마다 거래는 입력(이전 UTXO)을 집계하고 새로운 출력(새로운 UTXO)을 생성합니다. 이 중 일부는 수신자에게 전송되고 나머지는 '잔돈'으로 발신자에게 반환될 수 있습니다.

이 시스템은 잔액이 누적적으로 유지되는 기존의 계좌 기반 시스템과는 다릅니다. 비트코인의 UTXO 모델은 각 코인이 누적된 계산이 아닌 개별적으로 관리되는 현금과 유사하게 작동합니다.

UTXO 작동 방식

비트코인에서 블록체인은 잔액이 아닌 모든 거래를 기록합니다. 지갑은 잔액 자체를 유지하지 않지만, 사용할 수 있는 UTXO를 감시합니다. 비트코인을 전송하면 지갑은 해당 금액을 충당할 수 있는 충분한 UTXO를 선택하고 일반적으로 다음과 같은 과정을 거칩니다.

• 수신자에게 전송되는 하나 이상의 출력
• 나머지는 '잔돈'으로 자신에게 전송되는 출력

예를 들어, 앨리스가 0.3 BTC와 0.2 BTC의 두 UTXO를 가지고 있고 밥에게 0.4 BTC를 전송하려고 한다면, 앨리스의 지갑은 두 입력을 합하여 총 0.5 BTC를 만들고, 0.4 BTC를 밥에게 전송하고 남은 0.1 BTC를 새로운 UTXO로 자신에게 전송합니다. 원래 입력값(UTXO)이 사용되면 '소비된' 것으로 간주되어 향후 거래에 더 이상 유효하지 않습니다.

UTXO 모델이 중요한 이유

UTXO 모델은 다음과 같은 수많은 이점을 제공합니다.

• 보안 및 개인정보 보호: 각 거래는 독립적으로 검증 가능하여 이중 지출을 제한하고 감사 가능성을 향상시킵니다.
• 확장성: UTXO는 병렬 검증을 허용하여 높은 거래 처리량을 위한 확장성을 제공합니다.
• 거래 유연성: 사용자는 다양한 거래 요구 사항에 맞게 UTXO를 창의적으로 분할하고 결합할 수 있습니다.

각 UTXO는 추적 가능하고 고유하기 때문에 분산형 프레임워크 내에서 비트코인의 투명성과 검증 가능성에 기여합니다.

UTXO 모델은 우아하고 효율적이지만, 특히 지갑 구현 및 관리 측면에서 복잡성을 수반합니다. 지갑 소프트웨어는 사용자가 소유한 사용되지 않은 모든 출력을 추적해야 합니다. 사용량이 증가함에 따라 이 작업은 점점 더 많은 계산이 필요합니다.

계정 모델 소개

비트코인은 UTXO 모델을 사용하는 반면, 이더리움과 같은 블록체인과 여러 새로운 암호화폐는 계정 기반 모델을 채택합니다. 이 형식에서 시스템은 기존 은행 원장과 유사하게 작동합니다. 각 주소는 잔액과 연결되며, 거래에는 자동이체와 입금이 포함됩니다.

사용자가 자금을 보내면 시스템은 계좌 잔액을 확인하고 해당 금액을 차감하여 수취인의 잔액에 추가합니다. 각 거래는 특정 시점에 누가 무엇을 소유했는지 기록하는 글로벌 상태를 업데이트합니다.

UTXO와 계정 모델의 주요 차이점

두 시스템의 근본적인 차이점은 다음과 같습니다.

• 상태 관리:
  UTXO는 각각 고정된 값을 갖는 개별 출력을 추적합니다. 계정 모델은 주소당 하나의 변경 가능한 상태를 유지합니다.
• 거래 모델:
  UTXO의 거래는 출력을 소비하고 생성하는 반면, 계정 모델에서는 잔액을 직접 수정합니다.
• 동시성:
  UTXO 모델은 UTXO가 독립적이기 때문에 병렬 거래 검증이 가능하지만, 계정 모델은 동시 상태 업데이트 중에 충돌이 발생할 수 있습니다.
• 스마트 계약:
  이더리움의 계정 기반 설계는 계약 간에 지속적인 상태를 유지하여 스마트 계약 구현을 간소화합니다. 반면 비트코인의 UTXO 모델은 제한된 로직을 제공하며, 유사한 기능을 위해 레이어 2 또는 사이드체인과 같은 외부 메커니즘에 의존합니다.

각 모델의 예시

비트코인(UTXO 모델): 각 거래 입력은 참조된 UTXO를 모두 소비하여 새로운 UTXO를 생성해야 합니다. 잔돈은 새로운 UTXO로 발신자에게 반환됩니다. 이로 인해 거래 관리가 더 복잡해지지만 감사는 간소화됩니다.

이더리움(계정 모델): 앨리스가 밥에게 1 ETH를 보내면 글로벌 상태는 앨리스의 잔액을 -1 ETH, 밥의 잔액을 +1 ETH로 업데이트합니다. 간단하고 익숙하기 때문에 개발자와 사용자에게 더욱 직관적입니다.

보안 관련 사항

UTXO 모델은 개별 출력 검증을 통해 이중 지불을 어렵게 만들어 특정 유형의 사기를 자연스럽게 방지합니다. 특히 상태 비저장 또는 모듈형 블록체인 설계에서 암호화 증명 및 확장 가능한 검증에 적합합니다.

반대로, 계정 모델은 리플레이 보호 및 논스 관리와 같은 영역에서 어려움을 겪지만 효율성과 스마트 계약 배포 측면에서는 탁월합니다.

궁극적으로 UTXO와 계정 기반 시스템 중 어떤 것을 선택할지는 블록체인의 설계 목표, 즉 보안, 개인정보 보호, 결합성 또는 개발자 접근성에 중점을 두는지에 따라 달라집니다.

개발자를 위한 설계 고려 사항

UTXO 기반 모델을 기반으로 애플리케이션이나 인프라를 구축하면 고유한 패러다임이 발생합니다. 개발자는 상태 관리, 거래 생성 처리, 효율성과 개인정보 보호 및 보안 간의 균형을 맞추는 방법을 이해해야 합니다.

각 UTXO는 독립적이고 사용 후에는 변경 불가능하므로 수정할 글로벌 상태가 없습니다. 대신 개발자는 사용 가능한 UTXO를 기반으로 거래를 구성하는 데 집중합니다. 이는 계정 기반 시스템과 비교하여 스마트 계약이나 프로토콜을 작성하는 방식을 근본적으로 변화시킵니다.

UTXO의 혁신적 이점

UTXO 모델의 코인 기반 구조는 새로운 금융 기본 요소의 가능성을 열어줍니다. 예를 들어, 프로젝트는 UTXO 세트를 활용하여 다음을 제공할 수 있습니다.

• 원자 스왑: 입력과 출력을 정렬함으로써 UTXO 기반 시스템은 크로스 체인 교환 프로토콜에 탁월합니다.
• 기밀 거래: UTXO는 영지식 증명과 통합되어 검증 가능성을 저해하지 않으면서 개인 정보를 보호합니다.
• 토큰 계층 확장: 서수 또는 RGB와 같은 프로토콜은 비트코인의 핵심 규칙을 변경하지 않고 UTXO 위에 계층화된 토큰 기능을 구축합니다.

이러한 구조화된 접근 방식은 예측 가능성, 감사 가능성, 그리고 신뢰의 재정적 최소화를 우선시하는 시스템에 적합합니다.

대규모 UTXO의 과제

UTXO 아키텍처는 강점에도 불구하고 확장성을 야기할 수 있습니다. 과제:

• • 복잡한 거래 구성: 지갑은 입력값을 꼼꼼하게 선택하고 관리해야 합니다.
• • 온체인 블로트: 거래의 세밀함이 높아질수록 시간이 지남에 따라 더 많은 데이터가 저장될 수 있습니다.
• • 주소 재사용 위험: 사용자가 출력 주소를 재사용할 경우 개인 정보 보호가 침해될 수 있습니다.

이러한 문제에 대한 해결책은 다음과 같습니다.

• 코인 선택 알고리즘: 최적화된 입력값 선택 전략은 수수료를 줄이고 개인 정보 보호를 강화합니다.
• 오프체인 네트워크: 라이트닝 네트워크와 같은 레이어 2 솔루션은 소액 거래를 처리하여 메인 체인 의존도를 줄입니다.
• 배칭 기술: 출력값과 수신자를 집계하여 효율성.

UTXO의 미래

더 많은 개발자들이 모듈식 및 멀티체인 생태계를 탐색함에 따라, UTXO 모델은 고신뢰도 애플리케이션을 위한 복원력 있는 기반을 제공합니다. Taproot가 비트코인의 스마트 계약 유연성을 향상시키는 것과 같은 지속적인 혁신을 통해 UTXO 접근 방식은 여전히 ​​중요합니다.

UTXO 모델과 계정 모델 중 어느 것이 더 뛰어나다고 단정 지을 수는 없습니다. 각 모델은 서로 다른 영역에서 탁월합니다. UTXO는 투명성, 감사 가능성, 동시성 측면에서 우위를 점합니다. 계정 모델은 사용자 경험, 계약 직접 사용, 그리고 기존 로직 설계 측면에서 우위를 점합니다. 이러한 차이점을 인지함으로써 생태계 구축자는 목표에 맞춰 아키텍처를 조정할 수 있습니다.