ZC Capital 연구 보고서: UTXO 기반 모델을 기반으로 구축된 BTC L2 퍼블릭 체인 TuringBitChain에 대한 논의

作者：Jane，ZC Capital

프로젝트 개요

TuringBitChain(이하 TBC)은 비트코인 원래 프로토콜을 기반으로 한 UTXO 모델의 퍼블릭 블록체인으로, 가장 기본적인 TXID 생성 방법에서 시작하여 병렬 성능을 더욱 향상시켰으며, UTXO 모델에서 Layer-1 스마트 계약 솔루션을 구현하는 혁신적인 방안을 제시했습니다. 충분한 탈중앙화를 보장하는 기반 위에서 무한 확장을 실현할 수 있습니다.

UTXO 모델이란 무엇인가요? UTXO 모델은 간단히 말해 특별한 계좌 기록 모델입니다. 그 의미는 "미사용 거래 출력"이며, ETH와 전통적인 은행 계좌 잔액 모델과의 큰 차이점은 이 모델이 거래 자체만 기록하고 거래 결과는 기록하지 않는다는 점입니다.

UTXO 모델은 ETH 등 계좌 잔액 모델에 비해 다음과 같은 두 가지 장점이 있습니다:

1: 사용자가 새로운 주소를 사용하여 송금 및 거래를 진행할 경우, 새로운 주소와 기존 주소 간의 관계를 추적하기 어려워 사용자 프라이버시를 더욱 잘 보장할 수 있습니다;

2: 이론적으로 UTXO 모델은 서로 다른 UTXO를 활용하여 여러 거래를 병렬로 처리하고 네트워크에 방송할 수 있습니다.

비트코인의 설계 초기 목적은 완전한 투명성, 공정성 및 감사 가능성을 실현하는 것이었습니다. UTXO는 비트코인이 이러한 목표를 달성하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 따라서 BTC는 UTXO 모델을 기본 저장 데이터 구조로 채택하였으며, BTC는 신뢰할 수 있는 제3자에 의존하지 않고도 이중 지불 문제를 해결할 수 있습니다.

프로젝트 분석

블록체인 기술이 항상 직면해온 가장 큰 문제는 확장성 문제입니다. 다양한 퍼블릭 블록체인은 이더리움의 샤딩 솔루션 등 다양한 기술 경로를 통해 이 문제를 해결하려고 시도해왔습니다. UTXO 모델은 높은 동시성을 갖추고 있어 많은 퍼블릭 블록체인이 UTXO 경로를 선택하여 확장하고 있습니다. 그러나 현재 대부분의 UTXO 모델 퍼블릭 블록체인은 Layer-1 스마트 계약을 지원하지 않아 복잡한 비즈니스 로직을 구현할 수 없습니다.

우리는 Conflux와 같은 다른 몇 개의 퍼블릭 블록체인을 조사했습니다. Conflux는 UTXO 모델을 사용하며 EVM이 아닌 BVM과 호환되는 스마트 계약을 ESapce를 통해 구현합니다. Nervos는 롤업과 유사한 2층 구조를 통해 스마트 계약을 구현했습니다. ADA는 UTXO 모델을 수정하여 EUTXO 모델로 변환하여 스마트 계약을 구현했지만, EUTXO 모델은 BTC와 호환되지 않습니다.

STX는 스마트 계약과 POX 합의를 가지고 있으며, 비UTXO 모델로 생태계가 현재 잘 발전하고 있습니다. Kas는 EVM을 지원하지만 현재 스마트 계약은 없습니다. (프로젝트 로드맵에 따르면 미래에 지원할 예정입니다.)

TBC는 비트코인과 다중 체인 아키텍처를 연결하여 완벽한 TCP/IP 프로토콜을 구축합니다. 현재 NFT, Defi, 데이터 저장, BTCFI 및 일반 프로토콜을 통해 구현된 BTC NFT와 BRC20 등을 지원합니다. Ordinal 및 BRC20 기능도 2분기에 구현될 예정입니다.

TBC 퍼블릭 블록체인의 목표는 비트코인의 모든 잠재력을 발휘하고 그 혼잡 문제를 해결하는 것입니다. 미래의 BTC는 더 이상 단순한 디지털 금이 아니며, 단순히 가치 저장 도구로만 사용되지 않고, 커피 구매와 같은 소액 소비를 포함한 일상 거래에 사용될 가능성이 높습니다. TBC는 미래에 대량의 사용자를 수용할 수 있는 진정한 Web3 퍼블릭 블록체인 및 RWA 인프라가 되기를 희망하며, BTC 생태계가 EVM과 같은 번영하는 BVM 생태계를 구축하는 데 도움을 줄 것입니다.

프로젝트 특징

1 : 탈중앙화: BTC와 동일한 POW 합의 방안과 BTC와 동일한 SHA256 채굴 알고리즘을 사용하여 TBC의 개방성을 보장합니다. TBC 블록의 발행은 공정한 경쟁을 통해 결정되며, 시장의 최적 분배 능력을 충분히 발휘합니다.

2. 규정 준수 및 효율성: TBC는 규정 준수 노드 채굴 블록 메커니즘을 채택하여 네트워크의 계산 능력이 낮을 때 효율적으로 계산 공격 및 자산 도난의 위험을 방지합니다.

3 : 무한 확장성: 최적화된 UTXO 고동시성 모델을 채택하고 전통적인 UTXO 모델의 거래 형식을 업그레이드하여 백만 TPS를 수용할 수 있는 동적 확장 가능한 퍼블릭 블록체인을 구축합니다. (TBC 테스트넷 테스트 시 TPS는 13,000+에 도달했습니다.)

4 : Layer-1 UTXO 스마트 계약: UTXO 모델 기반의 순수 1층 실용 튜링 완전 스마트 계약 솔루션 TuringContract를 최초로 창안하여 EVM의 모든 논리를 구현할 수 있습니다. UTXO 모델의 장점 덕분에 TBC는 높은 성능과 매우 낮은 수수료의 장점을 가지고 있습니다.

5 : 거래의 제로 확인 기술------FT 및 NFT 거래가 즉시 완료됩니다. (낮은 지연 시간의 체인 상 애플리케이션 사용자 경험), 사용자 수가 증가함에 따라 GAS 비용이 감소합니다;

6 : 비트코인 운영 체제(실행 가능한 스마트 계약); 데이터 저장, 계약 실행, 거래 전송이 모두 하나의 체인에서 완료됩니다;

7 : 비트코인 지갑 주소와 동일한 지갑 주소: TBC는 동일한 수량과 동일한 기술 구조를 BTC에 적용하여 미래에 비트코인 1:1 중본 매핑 기능을 활성화할 것입니다; BTCfi 내러티브를 실현할 수 있습니다. (BTC를 자산으로 사용하고 BTC를 거래 단위로 사용하도록 활성화)

8 : 친화적인 크로스 체인 모듈화 인프라(임시명 TuringBridge): A) 오픈 소스 애플리케이션 라이브러리가 곧 출시됩니다. B) 높은 사용자 정의 가능성을 갖춘 즉시 사용 가능한 기능 애플리케이션을 활성화합니다.

TBC 핵심 기술 상세 설명

TBC는 높은 성능과 지역 스마트 완전성을 갖춘 블록체인 인프라입니다.

A. 높은 성능

A1. 무한 확장 가능

A2. 파이프라인 처리 가능

B. 스마트 완전성

각 지역 UTXO 체인은 완전한 튜링 기계입니다.

A1 높은 성능: 무한 확장 가능

높은 성능은 높은 병렬 확장성을 의미하며, 단일 기계 단일 코어 계산이 아닌 분산 계산을 채택합니다. 여기에는 두 가지 유형의 확장성이 있습니다: 강한 확장성과 약한 확장성입니다.

전자는 문제 규모를 고정하고 계산 코어 사용량을 증가시켜 총 계산 시간을 감소시키며, 다음과 같이 표시됩니다:

Time(N) = Time(1) / N

N은 CPU 처리 코어 수입니다.

후자는 문제 규모를 확대하면서 계산 코어를 증가시켜 계산 시간을 안정적으로 유지할 수 있습니다. 이는 다음과 같이 표시됩니다:

Workload(1)/1 ~? Workload(N)/N

여러 병렬 알고리즘을 연구하여 TBC가 채택한 분산 계산 모델은 강한 확장성과 약한 확장성 두 가지 특성을 동시에 갖출 수 있습니다.

A2 높은 성능: 파이프라인 처리 가능

TBC는 스마트 계약 설계 과정에서 항상 파이프라인 기본 개념을 고수하여 미래에 하드웨어화를 통해 직렬 프로그램의 실행 흐름을 가속화할 수 있습니다.

B. 스마트 완전성

1 : TBC의 UTXO 모델 하에서 각 UTXO 체인은 하나의 튜링 기계이며, 많은 동시 튜링 기계가 블록체인의 실용적인 스마트 완전 네트워크를 구성하며, 그 하부 BVM과 EVM은 큰 차이가 있습니다.

BVM 과 EVM 하부 모델 성능 비교:

2 : BVM 스택 프로세서

3 : OPPUSHTX 기술 소개

TBC는 현재 OPPUSHTX 기술을 선택하여 거래의 상하류 데이터를 프로그래밍 가능한 데이터 공간에 포함시켜 지역의 튜링 완전 능력을 실현하고, 격리된 UTXO는 서로 다른 프로그래밍 공간이 병렬로 실행될 수 있도록 하여 효율적인 블록 데이터 검증을 구현하고 각 거래의 비용을 낮춥니다.

4 : 데이터 팽창 -> 계층 해시

TBC는 독창적인 평면형 계층 해시 모델을 통해 노드 간 데이터 전송 또는 스마트 계약에서 데이터의 부풀어 오름 및 팽창 문제를 해결하여 상층 건축물에 견고한 기초를 제공합니다.** **

경제 모델 분석

1.TBC 완전 공정 시작: TBC는 비트코인 원래 프로토콜 기반의 순수 POW 모델입니다; ICO, IDO가 없으며, 노드 운영 및 실행 운영은 초기 기여자가 자금을 제공합니다.

2.TBC 퍼블릭 블록체인의 TOKEN은 TBC 토큰입니다; TBC의 최대 공급량 한도는 21억 개이며, 그 중 93.3%는 분기 시 자연적으로 존재하며 이미 잠금 상태입니다. (최소 4년 후에 해제될 수 있습니다.) 나머지 6.7%는 채굴로 생성됩니다. BTC와 마찬가지로 TBC의 채굴량은 4년마다 반으로 줄어듭니다. 4년 후, TBC의 총 유통량은 약 6500만 개로 예상됩니다.

3.TBC 블록 간격: 약 10분; 난이도 조정 알고리즘: FastDAA; 채굴 알고리즘: SHA-256 (BTC\BCH 호환); 블록 크기: 초기 한도 4G (그 후 상황에 따라 동적 확장)

개발 팀

TBC 초기 개발자는 전 세계 여러 핵심 기술 기가 팀에서 왔으며, 그들은 대형 블록 및 확장 솔루션 분야에서 다년간의 연구 경험을 가지고 있습니다. TBC는 고성능 컴퓨팅 분야 전문가의 학술 성과를 보유하고 있습니다. 2021년 09월, TBC의 하부 기술이 발명 및 발표되었으며, 튜링 완전 고성능 Layer1 스마트 계약 Turing-Contract도 일찍이 설계 및 실험을 완료했습니다. 2022년 03월 튜링 완전 고성능 Layer1 스마트 계약 Turing-Contract가 공식 출시되었습니다.

2023년 12월, TBC Alpha 테스트넷이 온라인으로 전환되었습니다. 세계적으로 유명한 고성능 컴퓨팅 센터의 확장성 솔루션이 검증되었습니다. TuringContract의 실행 속도는 13k TPS를 초과했습니다. 몇 개월의 테스트넷 테스트를 거쳐 TBC 메인넷은 2024년 2월 14일 공식적으로 시작되었습니다.

프로젝트 로드맵

1. 1단계: (BTCfi 단계)

TBC는 BVM【비트코인 가상 머신】을 통해 비트코인이 Defi, NFT, RWA 등 생태계 응용 프로그램에 참여할 수 있는 잠재력을 발휘하도록 합니다.

2. 2단계: (BVM이 모든 UTXO 체인과 호환되도록 추진)

a: 미래에 더 많은 UTXO 체인이 BVM을 채택하도록 추진합니다. 예: Doge의 생태계.

b: 성숙한 탈중앙화 크로스 체인 인프라인 TuringBridge를 통해 UTXO BVM 체인이 미래에 계좌 모델 EVM 체인 생태계와 통합될 수 있도록 지원합니다.

3. 3단계: (블록 크기가 TB 단계로 진입하고 수수료가 0에 가까워짐)

TBC는 기존 블록체인에서 많은 사용자로 인해 높은 수수료가 발생하는 관행을 깨뜨렸습니다. 네트워크가 발전함에 따라 TBC는 사용자가 증가함에 따라 거래 수수료가 감소하는 매력을 보여줄 것입니다. BTC 생태계의 대폭발을 지원합니다.

4. 4단계 (미래 WEB3 세계를 위한 최고의 기본 퍼블릭 블록체인 구축)

TBC는 대량의 블록체인 응용 프로그램을 실행하고 체인 상에서 데이터를 검증할 수 있기 때문에 네트워크 효과가 지속적으로 강화되며, TBC는 BTC가 차세대 인터넷을 선도하도록 지원하고, 최고의 WEB3 인프라 중 하나가 될 것입니다.

결론적으로: TBC는 제2의 삶을 위한 블록체인입니다. 비전은 WEB3 세계를 위한 최고의 기본 퍼블릭 블록체인을 구축하는 것입니다. TBC는 또한 비트코인 생태계에서 가장 중요한 BVM 가상 머신의 발기자이며, BTC 생태계의 Polygon과 같은 역할을 하고 있습니다. 현재 메인넷이 이미 온라인 상태이며, BTC 생태계의 폭발과 함께 TBC가 BTC L2의 선두주자가 될 기회가 있을지 기대해 봅시다!