UTXO là gì? Tại sao nó lại quan trọng đối với Bitcoin?

1. UTXO là gì?

UTXO trong lĩnh vực blockchain và tiền điện tử là viết tắt của "Unspent Transaction Output" tức đầu ra chưa được sử dụng. Trong hệ thống giao dịch của Bitcoin và các loại tiền điện tử dựa trên mã nguồn mở khác, UTXO đề cập đến đầu ra của một giao dịch trước đó chưa được sử dụng.

Mỗi giao dịch đầu ra sẽ trở thành một UTXO, và chỉ có thể được sử dụng một lần duy nhất. Khi một giao dịch mới được tạo ra, nó sẽ tiêu thụ một hoặc nhiều UTXO từ các giao dịch trước đó và tạo ra các UTXO mới. Cơ chế UTXO giúp theo dõi số dư của từng địa chỉ ví và đảm bảo tính nhất quán và bảo mật của hệ thống blockchain.

Dựa trên cơ chế này, các giao dịch trên thị trường sẽ được tạo ra bằng cách sử dụng các UTXO hiện có và tạo ra các UTXO mới tại vị trí của chúng. Các UTXO có thể được chia nhỏ hoặc kết hợp lại để đạt được số tiền mong muốn cho mỗi một giao dịch cụ thể, tương tự như cách chúng ta làm với tiền mặt.

2. Cách thức hoạt động

*Cách hoạt động của UTXO tương tự như tiền mặt*

Một điểm cần lưu ý khi nói về UTXO là nó khá giống với sự thay đổi số dư trong giao dịch tiền fiat. Để minh họa điều này, hãy cũng xem qua ví dụ sau:

Giả sử bạn có số dư Bitcoin là 9,5 BTC và muốn mua một sản phẩm có giá là 1,5 BTC. Khi đó, bạn sẽ gửi 1.5 BTC cho người bán và 8 BTC còn lại sẽ được chuyển thành UTXO. Sau đó, bạn có thể dùng những UTXO chưa được sử dụng này để thực hiện các giao dịch mua hoặc chuyển tiền khác trong tương lai.

Nền tảng Blockchain sẽ lưu trữ tất cả các UTXO này và tất cả mọi người đều có thể theo dõi chúng. Mỗi người có một mã định danh duy nhất được gọi là “outpoint”- Đây là một hàm băm của giao dịch trước đó và chỉ mục của đầu ra của giao dịch đó.

Khi người dùng muốn tạo một giao dịch mới, họ sẽ chọn một hoặc nhiều UTXO để sử dụng làm input cho giao dịch. Ví dụ, bạn có thể có 2 UTXO trị giá 1 BTC và 4 BTC còn lại từ các giao dịch trước đó trên mạng lưới Bitcoin. Nếu bạn muốn mua một mặt hàng trị giá 4.5 BTC, bạn sẽ phải gửi cả 2 UTXO trên để thanh toán hóa đơn. Giao dịch hoàn tất khi bạn nhận được lại 1 UTXO mới có trị giá là 0.5 BTC.

Một lưu ý khác về UTXO là tổng số lượng UTXO phải lớn hơn hoặc bằng số tiền được gửi, cộng với bất kỳ phí giao dịch nào. Khi một giao dịch đã sử dụng UTXO, các UTXO đó sẽ không thể được sử dụng lại.

3. Sự thay đổi trong mô hình UTXO

Cũng giống như tiền mặt, UTXO không thể phân chia được. Giả sử, khi bạn dùng tiền mặt thì nếu một suất ăn có giá 4,75 USD và bạn chỉ có tờ 10 USD, bạn sẽ đưa tờ 10 USD cho người bán và nhận lại tiền thừa là 5,25 USD.

Cách hoạt động của UTXO cũng tương tự khi mà bạn không thể chia một phần của một UTXO để thanh toán cho một giao dịch, giống như việc bạn không thể xé một phần của tờ 10 USD để thanh toán một suất ăn. Nếu bạn muốn gửi 4,75 BTC cho ai đó nhưng chỉ có một UTXO trị giá 10 BTC trong ví của bạn, bạn sẽ phải gửi toàn bộ UTXO đó cho người nhận và nhận lại số tiền thừa của mình dưới dạng UTXO.

Quy trình này sẽ được giao thức Blockchain xử lý, đảm bảo rằng bạn không cần phải lo lắng rằng người nhận không trả lại tiền thừa mình. Người nhận chỉ nhận được số tiền mong muốn và số tiền thừa sẽ được gửi trở lại cho địa chỉ của bạn dưới dạng một UTXO mới có giá trị nhỏ hơn.

4. Mô hình UTXO của Bitcoin so với blockchain khác

*UTXO so với account base của Ethereum và một số blockchain khác*

4.1 Điểm khác biệt chính

Thay vì sử dụng mô hình UTXO, Ethereum và một số blockchain phổ biến khác áp dụng mô hình account base - Nơi mà các tài khoản quản lý giá trị tài sản trên blockchain.

Việc này giúp cho các hệ thống này thực hiện các tác vụ trên smart contract một cách hiệu quả hơn về mặt thực thi và chi phí. Tuy nhiên, mô hình này cũng có nhược điểm riêng như tạo ra lỗ hổng trong bảo mật của các smart contract và nguy cơ bị thao túng trong việc quản lý sổ cái.

Đây cũng là điểm khác biệt lớn nhất tạo ra ưu điểm và nhược điểm riêng của các mô hình khác so với UTXO. Bởi UTXO tập trung vào mô phỏng cách sử dụng tiền với các đồng coin, cung cấp một cách giao dịch và chuyển đổi tài sản an toàn nhưng lại đi kèm với việc phải trả phí giao dịch cao và một số bất tiện khi sử dụng.

Còn với các mô hình dựa trên Account base mặc dù tiện lợi và nhanh chóng nhưng lại mang những theo rủi ro bảo mật, đặc biệt là khi phụ thuộc vào các hợp đồng thông minh.

4.2. Ưu điểm của mô hình UTXO

Mô hình UTXO sở hữu nhiều ưu điểm nổi trội so với các mô hình khác có thể kể đến bao gồm:

Mô hình này có khả năng mở rộng linh hoạt khi số lượng giao dịch được xử lý mỗi giây chỉ bị hạn chế bởi tốc độ mạng.
Quyền riêng tư: mỗi giao dịch trong mô hình UTXO đều tạo ra các địa chỉ mới khiến cho việc truy tìm nguồn gốc của các giao dịch trở nên khó khăn.
Xác thực dễ dàng hơn: Mỗi UTXO có thể được truy ngược về đầu vào, điều này đặc biệt hữu ích trong việc phát hiện các hành vi gian lận.
UTXO cũng cung cấp khả năng thực hiện các giao dịch off-chain mà vẫn đảm bảo an toàn và có thể được xác minh trên mạng blockchain, giúp tăng cường khả năng mở rộng và quyền riêng tư.
Mô hình UTXO cho phép một số loại hợp đồng thông minh hoạt động mà không phụ thuộc vào ngôn ngữ - Một khả năng mà các mô hình khác không thể thực hiện được.

4.3 Hạn chế của mô hình UTXO

Mô hình UTXO cũng tồn tại một số nhược điểm như sau:

Do mỗi UTXO đều được ký riêng lẻ nên thường dẫn đến việc phí giao dịch cao hơn.
Thứ hai, UTXO có thể dẫn đến sự tích tụ "bụi" (dust), tức là các lượng coin nhỏ không thể được chi tiêu vì chúng ít hơn số tiền giao dịch tối thiểu. Tuy nhiên, lượng "bụi" này có thể được tích lũy và sử dụng khi đủ lớn theo thời gian
Cuối cùng, UTXO khá hạn chế về không gian lưu trữ. Mỗi UTXO đại diện cho một đầu ra riêng biệt từ một giao dịch và mỗi đầu ra phải được lưu trữ riêng. Điều này có thể nhanh chóng tạo ra các yêu cầu lưu trữ dữ liệu lớn, đặc biệt là đối với các ứng dụng phải xử lý nhiều giao dịch.

5. Tầm quan trọng của UTXO đối với Bitcoin

*UTXO ngày càng trở thành một phần không thể thiếu đối với BTC*

Mô hình UTXO đóng vai trò quan trọng trong mạng lưới Bitcoin nhờ việc tạo nên tính minh bạch và hiệu quả khi xử lý các giao dịch. Đồng thời duy trì hoạt động mượt mà của hệ thống mạng lưới. Ngoài ra, còn có một số khía cạnh quan trọng khiến UTXO trở thành yếu tố không thể thiếu như:

Ngăn chặn gian lận: Khi một giao dịch mới được khởi tạo, UTXO hoạt động như một bộ công cụ kiểm tra, đảm bảo rằng mỗi UTXO chỉ được sử dụng một lần. Điều này góp phần ngăn chặn các hành vi gian lận như double-spending trên mạng lưới Bitcoin.
Mối liên kết với các giao dịch trong tương lai: Tính chu kỳ của UTXO đảm bảo rằng mọi Bitcoin được chi tiêu đều trở thành UTXO cho các giao dịch tiếp theo, thiết lập một phương pháp đáng tin cậy cho luồng giao dịch trên Bitcoin.
Phí giao dịch và UTXO: Phí giao dịch liên quan chặt chẽ đến UTXO, với mỗi lần UTXO được chi tiêu, một khoản phí nhất định sẽ được tính và trừ trực tiếp vào số dư Bitcoin có thể nhận được. Điều này khuyến khích người thợ đào tham gia xác thực giao dịch.
Đơn giản hóa việc xác minh giao dịch: UTXO giúp đơn giản hóa việc xác minh bằng cách cung cấp một cơ chế dễ dàng để kiểm tra tính hợp pháp của một giao dịch. Bằng cách sử dụng thông tin về UTXO hiện có, mạng lưới có thể xác minh các giao dịch một cách hiệu quả mà không cần phải kiểm tra lại toàn bộ lịch sử giao dịch.

6 . Tổng kết

UTXO là một khái niệm cơ bản trong công nghệ blockchain, được sử dụng để đảm bảo tính duy nhất của mỗi đồng tiền điện tử và đảm bảo rằng nó chỉ có thể được chi tiêu một lần duy nhất. Mô hình UTXO được hứa hẹn sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng cho nền tảng blockchain trong tương lai gần. Hy vọng rằng những thông tin mà TheBlock101 chia sẻ trong bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về UTXO và cách hoạt động của mô hình này.

Đọc thêm: