我們都知道我們看到的比特幣現金的餘額其實都來自於UTXO，即未花費的交易輸出。正是因為採用了UTXO才讓我們的交易全部都記錄在區塊鏈上，保證了去中心化。
基於此，一個名為Tomas 的人提出了UTXO證明。他認為使用UTXO證明可以允許完整節點的快速同步，因為完整節點可以下載UTXO集而不是歷史區塊，而且不會降低安全性。昨天，他在社交平臺上Yours上發佈文章表示在BCH測試網上出現第一個UTXO證明。以下是此文的譯文。
如果你仔細檢查了BCH測試網上的每一個區塊，你可能會注意到一個奇怪的現象。在區塊1237565中，coinbase的交易包含一個額外的輸出：
OP_RETURN [5554583011007bc4426b03824ccca5912bb147bd9f6847b670a08f24b79a4b5ed0b36393]
這個元數據就是UTXO證明，它目前正在比特幣現金網絡中被開發。讓我們看看它是如何工作的。
快速同步節點
目前新的完整節點需要下載整個歷史區塊。這不僅會在初始設置中引起煩人的延遲，而且還會導致現有節點負擔過重，以至於需要花很大一部分帶寬來為這些舊的區塊服務。
為什麼完整節點需要這些？他們並沒有實際驗證這些區塊。大多數implementations都包含一個名為“assumevalid”的參數，其中包含一個硬編碼的默認值：
這些完整節點需要整個歷史區塊的唯一原因是啟動他們的記賬本。因為為了驗證傳入的交易和區塊，他們必須知道哪些交易的輸出目前未用完。他們必須創建一個未使用的交易輸出集或UTXO集。生成此集合需要他們瀏覽所有的區塊收集所有的輸出，並去掉輸入所消耗的輸出。
如果完整節點能夠下載UTXO集（?2GB）而不是整個歷史記錄（?140GB），這將是一個巨大的改進。
UTXO證明：第一次嘗試
數據集的證明是為該數據集確定性計算的值。
一個很好的例子是如何將交易提交到區塊中。當我們通俗地說交易是在一個區塊中的時候，我們實際上是指交易提交給了的交易證明（“merkle root”）。這意味著只能使用該交易構建證明。這允許節點下載交易並且和他們一起進行驗證並構建證明，從而確定交易是否在區塊中。
我們可以對UTXO集做同樣的事情。如果我們在區塊中的某處（在coinbase輸出中）創建整個UTXO證明，則新的完整節點可以下載UTXO集並根據此證明進行驗證。
構建證明的一個簡單方法是按某個鍵排列所UTXO，然後將它們整理在一起：
這種證明（24d0 ...）將用於完整節點的同步。這個集合具有唯一確定性，所以新的完整節點可以下載UTXO集並根據此證明進行驗證。
但它有一個主要缺陷：節點將需要從整個UTXO集的每個區塊中完全重構它。這可能會花費很長時間才能實現。
使其重複
我們需要構建一個重複的證明：implementations應該能夠從區塊的交易中更新證明，而不需要完全重構它。
簡單的改變就可以實現這個目的。我們要做的是分別對每個UTXO進行哈希處理，將這些哈希值作為數字處理，然後簡單地將它們加在一起：
新的同步節點就可以像以前一樣對其進行驗證，但相同的證明還可以在每個區塊中更新。implementations可以簡單地減去花費的輸出的散列，並添加新的輸出，並且結果證明與當前集合構造時相同。
新的同步節點就可以像以前一樣對其進行驗證，但相同的證明還可以在每個區塊中更新。implementations可以簡單地減去花費的輸出的散列，並添加新的輸出，並且結果證明與當前集合構造時相同。
然而，這也有一個缺陷：它不是獨一無二的。攻擊者可能構造一個相同結構的UTXO集從而導致相同的證明。雖然證明量太大而無法嘗試每種組合，但攻擊者可能會濫用這個事實，即我們使用簡單的加法應用和巧妙的算法來輕鬆找到這樣的組合。
確保安全
幸運的是，讓它迭代不需要我們使用加法。不過我們也可以使用像加法一樣的東西。只要我們有一個可交換的操作並且有一些方法可以將它反向應用，它就可以工作。我們可以使用任何組，對於具有比加法更好的安全性的組來說，一個好的候選方法是secp256k1橢圓曲線及其組運算。
我們可以將每個哈希值設定為x ，然後去找y ，使得y = x3 + 7 ，而不是簡單將哈希值加在一起。（x，y）則是曲線上的一個點，我們可以使用橢圓曲線組操作“⊕”組合這些點。（除了例外情況，A⊕B = C意味著找到C使得存在與A，B和C匹配的線性方程）。
這種結構被稱為橢圓曲線多重散列哈希（ECMH）。
這種方法需要注意的一點是：對於許多x 值，曲線方程是沒有結果的。大概只有一半能夠找到結果。
為了解決這個問題，我們只需要在哈希中添加一個數字（一個“nonce”），然後再次哈希，只要算法失敗就增加數字：
現在我們有一個安全的證明，可以重複地更新每一個區塊，並且可以用於新的完整節點來檢查他們接收到的UTXO集合。這是證明，它可以在測試網絡的區塊中找到。
下一步的計劃
在進行快速同步節點之前，還有一些工作要做。
主要是4個步驟：
1、維護並將一條信息性的UTXO證明列入到coinbase中。
2、實現utxo / getutxo P2P消息以允許傳輸UTXO集。
3、將驗證UTXO證明作為塊驗證規則的一部分。
4、推出快速同步引導方法。
我們在區塊1237565中看到的是對於步驟1的代碼的初始測試，其目前正在由各種implementations進行審查和討論。
未來的版本
UTXO證明將對全節點初始同步提供方便。但是它並未啟用UTXO包含或排除證明。雖然我們可以根據證明驗證整個集合，但無法以這種方式驗證單個UTXO。
UTXO包含和排除證明可能會讓有些人感興趣，可以允許一種新型的錢包不依賴追蹤區塊來查找離線時的交易，而且可以同步當前的餘額。
未來版本可能會使這成為可能。例如，可以將UTXO集分為區域，其中每個區域維護其自己的ECMH，並且這些區域散列在樹形中。
第一個版本的證明主要集中在主要目標上：使整個節點的初始同步速度非常快，並減少向新節點提供舊塊的帶寬負擔。
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