Qué es una UTXO en Bitcoin y su papel para prevenir el doble gasto

El acrónimo UTXO (Unspent Transaction Output) (Transacciones de Salida no Gastadas, en español) está relacionado con el buen funcionamiento de las cadenas de bloques y el concepto de doble gasto. Las UTXOs se crean durante las transacciones y sirven como un medio para rastrear la propiedad y prevenir el doble gasto. Las UTXO desempeñan un papel crucial en el funcionamiento, la seguridad y la transparencia de la red Bitcoin.

En este artículo exploraremos qué son, cómo funcionan dentro del ecosistema Bitcoin y brindaremos ejemplos simples de su uso. Al comprender las UTXO, los lectores obtendrán información valiosa sobre la importancia de este concepto fundamental para salvaguardar la integridad y confiabilidad de la red Bitcoin.

Qué es una UTXO en Bitcoin

Una UTXO es una unidad de moneda de bitcoin que no se ha gastado en una transacción anterior. Las UTXO son el modelo de contabilidad subyacente de Bitcoin y se utilizan para rastrear la propiedad de los bitcoins.

Cada transacción de Bitcoin tiene dos partes: input y output. El input es una o más UTXO que se están gastando (dinero que está en tu monedero y que estás enviando a otra dirección o monedero). El output es una o más nuevas UTXOs que se están creando (dinero que está llegando a una nueva dirección o monedero).

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Como usuario, para gastar una UTXO deberás proporcionar la firma digital que demuestra que eres el propietario de la UTXO que deseas gastar. La firma se genera utilizando la clave privada asociada a la dirección que recibió la UTXO. Una operación que es realizada enteramente por el monedero Bitcoin que estemos usando.

Una vez que se ha generado el script de gasto y que hemos comprobado criptográficamente que la UTXO la podemos gastar, nuestro monedero envía dicha información a la red Bitcoin. Esta transacción será incluida y verificada en los siguientes bloques que se generen dentro de la red Bitcoin. Confirmada la transacción, nuestro UTXO estará debidamente gastado, con lo que nuestro monedero mostrará que hemos enviado el saldo correspondiente y no tendremos registro del mismo a nuestro favor.

¿Cómo funcionan?

Cómo hemos comentado más arriba, las UTXOs son el modelo de contabilidad subyacente de Bitcoin y se utilizan para rastrear la propiedad de los bitcoins.

Las UTXOs se componen de los siguientes elementos:

1. Cantidad: número de bitcoins o saldo manejado por la UTXO
2. Dirección: dirección a la que se envió o recibe una UTXO
3. TX ID: hash o TX ID de la transacción que da origen a la UTXO
4. Firma digital del propietario de la UTXO, visible en el Bitcoin Script de la transacción.

Analizando la información de una UTXO

Estos elementos pueden verse claramente en la siguiente captura de Mempool. Las entradas que son utilizadas por un usuario están en rojo. Utilizando su monedero ha creado la transacción con el TX ID (en verde): e44d9ff3fad8d502a6f4caef9b671529d5ba83bd9dc8953e575253110762ad3d. Esta entrada es una UTXO de dicho usuario y la ha utilizado de forma efectiva gracias a que ha podido desbloquear el saldo correspondiente asignado a su dirección (bc1qljsmjq8kycseqp4udtnn0fd3h86ekxjhfgtux2). Al final, arma el script correspondiente y con esa UTXO forma una transacción nueva que es enviada a la red.

El destino en este caso puede verse en azul. El primer destino (dirección: 3BECguCqzHcJkDbBpHp2aDZyEM3vhDD7xd) es la persona o monedero objetivo de su operación, mientras que el segundo destino ( bc1qf6av8wrlzteq6wd7x87ed0ty3272mwuzyjzhgp) es una dirección de cambio reintegrando el saldo UTXO que no ha sido gastado. Así, podemos ver que estos destinos son dos nuevas UTXO que luego podrán ser utilizadas, si se puede comprobar que tienen la clave privada correspondiente para su desbloqueo.

Entonces, queda claro que cuando un usuario recibe una UTXO, ésta se almacena en su monedero. Dicho monedero mantiene una lista de todas las UTXO que posee el usuario. Para gastar una UTXO, el usuario debe proporcionar una firma digital que demuestre que es el propietario de la UTXO. La firma se genera utilizando la clave privada asociada a la dirección que recibió la UTXO. La firma se incluye en la transacción que se está enviando. La transacción se envía a la red Bitcoin y se agrega a un bloque. Una vez que la transacción se agrega a un bloque, la UTXO se gasta. La UTXO se elimina del conjunto de UTXO no gastadas.

Ventajas

El modelo UTXO tiene varias ventajas sobre otros modelos de contabilidad de criptomonedas. En primer lugar, es simple y eficiente. Este modelo solo requiere dos elementos para representar una UTXO: la cantidad de bitcoins y la dirección a la que se envió la UTXO. Esto lo hace mucho más eficiente que otros modelos, como el de cuentas (Account Model), usado en Ethereum.

Se trata de un modelo seguro y resistente a la censura. Para gastar una UTXO, el usuario debe proporcionar una firma digital que demuestre que es el propietario de la UTXO. Esta firma es criptográficamente segura, lo que significa que es extremadamente difícil de falsificar. Además, el modelo UTXO no requiere un tercero de confianza para verificar las transacciones. Lo que lo hace resistente a la censura, ya que no hay una autoridad central que pueda impedir que se envíen transacciones.

El modelo UTXO es flexible y permite el pago de cantidades fraccionarias. Se pueden dividir en fracciones arbitrarias, lo que permite el pago de cantidades fraccionarias de bitcoins. Esto es importante para muchas aplicaciones, como los micropagos.

Desventajas

Sin embargo, el modelo UTXO también tiene algunas desventajas. Puede ser ineficiente a la hora de manejar grandes transacciones con múltiples entradas. Esto se debe a que estas transacciones requieren representar cada script para las direcciones y sus UTXO correspondientes, lo que al final hace que las operaciones con gran cantidad de UTXOs sean muy pesadas y gasten gran cantidad de comisiones.

En segundo lugar, el modelo UTXO puede ser complejo y limitar la flexibilidad a la hora de crear plataformas avanzadas. Esto, por ejemplo, lo podemos ver en la dificultad de generar sistemas de smart contracts avanzados en Bitcoin, algo que en cierta forma es entorpecido por el modelo UXTO. La mejor prueba de esto es que Cardano usa un modelo que ellos conocen como eUTXO o UTXO extendido, que permite abordar estos problemas al crear un sistema mixto que une lo mejor de las UTXO y los modelos de cuenta.

Importancia en el modelo de seguridad de Bitcoin

Como ya hemos mencionado, las UTXOs son salidas no gastadas de transacciones anteriores y representan las cantidades restantes de la moneda digital. Esto significa que se crean durante las transacciones y sirven para rastrear la propiedad y prevenir el doble gasto.

Siguiendo este esquema, los saldos de las billeteras se calculan sumando los valores de las UTXOs asociados con una dirección de bitcoin específica. Además, las UTXOs permiten la transparencia, la verificabilidad y la auditoría de las transacciones de Bitcoin. Al rastrear las UTXOs, la red de Bitcoin puede verificar la autenticidad de las transacciones y prevenir el doble gasto sin depender de terceros. En resumen, son un componente clave para la seguridad y la confianza en la red de Bitcoin.

Todo esto hace de las UTXO un concepto fundamental para garantizar la seguridad, transparencia y confiabilidad de la red Bitcoin. De alguna manera, ejemplifican el potencial de la tecnología blockchain para revolucionar el mundo de las finanzas y los sistemas descentralizados.

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