Una propuesta busca disminuir el peso de las UTXO en Bitcoin

Una nueva propuesta para emplear acumuladores en Bitcoin fue presentada durante la tercera edición de la Conferencia anual de Stanford Blockchain, realizada del 30 de enero al 1 de febrero pasado. Con esta función, se disminuiría el espacio ocupado por la información sobre las UTXO en los nodos.

La propuesta fue expuesta en una charla dictada por el estudiante de doctorado del Grupo Cripto Aplicado en Stanford, Benedikt Bünz, y publicada en boletín del Grupo de Tecnología de Operaciones de Bitcoin (Bitcoin Optech). En esta propuesta, Bünz destaca el papel de los acumuladores para disminuir el requerimiento de almacenamiento de las transacciones no gastadas de Bitcoin o UTXO (Unspent Transaction Output). Por esta razón, plantea el uso de acumuladores RSA .

Una UTXO (Unspent Transaction Output) o transacción de salida no gastada, representa a los bitcoins que, tras una transacción (en la cual sí hubo un gasto de criptomonedas), fueron devueltos como fondos no gastados en una determinada dirección de Bitcoin. Dicho monto reflejado en una UTXO es la diferencia de saldo entre una entrada y la salida gastada.

Para que una transacción sea válida, los nodos deben comprobar que las monedas involucradas no han sido gastadas. Por ello, los nodos deben descargar la información de las UTXO contenidas en la cadena y comprobar que los fondos que quieren enviarse están disponibles.

Según destacan los analistas de Bitcoin Optech, actualmente la información sobre las UTXO se almacena en un libro mayor que contiene más de 50 millones de entradas. Además, utiliza aproximadamente 3 GB de espacio en disco.

Los acumuladores RSA se utilizarían para disminuir la cantidad de información necesaria para que los nodos comprueben la disponibilidad de las UTXO. De esta manera, solo tendrían que almacenar «una copia de la información de propiedad de la transacción junto con una prueba criptográfica de la información sobre las UTXO”, menciona el boletín.

¿Que son los acumuladores?

Un acumulador es una función criptográfica que responde a la pregunta de si un candidato potencial es miembro de un conjunto, sin revelar los miembros individuales de dicho conjunto. Con los acumuladores RSA propuestos por Bünz, los nodos solo tendrían que almacenar un compromiso sobre las UTXO y no el estado completo de las transacciones de salida disponibles para ser gastadas.

No obstante, el uso de los acumuladores haría que las transacciones aumenten ligeramente de tamaño, debido a la necesidad de proporcionar datos de propiedad y la prueba de que formaban parte del conjunto UTXO, aunque «se trata de un aumento muy ligero», en comparación con las transacciones actuales.

Sobre este tema, Benedikt Bünz  recuerda que los acumuladores RSA han existido desde principios de la década de 2000 y cree que se podrían usar como reemplazo directo del árbol de Merkle, si este se utilizara como un acumulador.

Lo que tenemos que hacer es elegir un módulo RSA n, que es el producto de dos primos y es importante que estos dos factores primos se desechen. Esta es una configuración de confianza. La otra cosa es que necesito una función hash que mapee mis elementos a números primos. Luego inicializo el acumulador con un generador del grupo.

Benedikt Bünz

Área de investigación

El equipo de Bitcoin Optech afirma que los acumuladores RSA se han convertido en un área importante de investigación, sobre todo para reducir los requisitos para ejecutar nodos completos, para así poder almacenar y acceder al conjunto UTXO de forma rápida. Esta propuesta toma en cuenta el probable crecimiento futuro del sistema, lo que tiene que ver con  el problema de la escalabilidad de Bitcoin. La propuesta de Bünz pretende estar disponible para otras cadenas además de Bitcoin.

Sin embargo, el boletín apunta que algunos elementos pueden obstaculizar la adopción de los acumuladores, como su novedad dentro del ecosistema. Además, su uso requiere una configuración confiable. A esto se suma una mayor demora en la verificación de los bloques.

Por ello, los analistas de Bitcoin Optech proponen a los miembros del ecosistema explorar el tema de los acumuladores. Mencionan como parte de este proceso de estudio los avances realizados por investigadores como Tadge Dryja, quien está trabajando en un sistema llamado  UTreexo, basado en árboles Merkle.

Dryja, investigador del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y co-redactor del papel blanco de Lightning Network, propone un acumulador dinámico que permitiría disminuir el peso de las UTXO. La tecnología de UTreeXO, presentada a finales del mes de noviembre pasado, establece que sean los dueños de los fondos quienes conserven una prueba de existencia de sus criptomonedas.

Una iniciativa previa a la de Dryja es la de Dan Boneh, Benedikt Bünz y Ben Fisch, un método alternativo de acumulación, cuyo objetivo es que el teléfono pueda ejecutar un nodo completo.

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