Bitcoin-UTXO: nozioni di base e soluzioni al problema della Polvere UTXO

Gli UTXO di Bitcoin sono componenti fondamentali della blockchain di Bitcoin e svolgono un ruolo cruciale nelle transazioni sulla rete. Tuttavia, spesso si presta poca attenzione a questi elementi, il che può portare a complicazioni come la Polvere UTXO in un secondo momento, soprattutto in un piano di risparmio. È quindi ancora più importante capire la struttura di una transazione Bitcoin, gli UTXO e i problemi che possono causare, e adottare misure per prevenire problemi futuri.

Spiegato in breve: cos'è un UTXO?

L'abbreviazione UTXO è l'acronimo di "Unspent Transaction Output", che in italiano si traduce approssimativamente in "uscita di transazione non spesa". Un UTXO rappresenta una certa quantità di Bitcoin in un wallet che non è ancora stata spesa o utilizzata.

Per comprendere il concetto di UTXO e il significato del problema UTXO, è innanzitutto essenziale dare un'occhiata più da vicino al principio di una transazione Bitcoin.

Transazioni Bitcoin: Il principio

Una transazione Bitcoin è l'elemento essenziale della rete Bitcoin che rende possibile il trasferimento di Bitcoin tra diverse parti. Qui giocano un ruolo diversi fattori:

Gli elementi costitutivi di una transazione Bitcoin

1. ID della transazione (TxID): Un numero di identificazione unico che identifica in modo univoco ogni transazione sulla rete.
2. Input: Gli input di una transazione si riferiscono agli UTXO preesistenti ricevuti nelle transazioni precedenti. Questi input indicano quanti Bitcoin devono essere elaborati nella transazione e si riferiscono agli indirizzi Bitcoin degli UTXO.
3. Output: Le uscite determinano la destinazione dei Bitcoin. Ogni uscita contiene un indirizzo Bitcoin e la quantità di Bitcoin che verrà inviata a questo indirizzo.
4. Tariffa: una tariffa di rete che la persona che effettua la transazione offre ai minatori come incentivo per includere la transazione in un blocco della blockchain. Le transazioni con commissioni più alte sono solitamente prioritarie per l'elaborazione.

Il processo di una transazione Bitcoin –– esempio

Supponendo che Peter voglia inviare ad Anna 0,1 Bitcoin, il processo è il seguente:

1. Peter crea una nuova transazione nel suo wallet in cui indica Anna come destinatario e imposta l'importo. In questo caso, l'importo è di 0,1 Bitcoin.
2. Il wallet cerca ora un UTXO adatto nel wallet di Peter che possa coprire l'importo desiderato. A titolo di esempio, supponiamo che Peter abbia un UTXO con 0,2 Bitcoin nel suo wallet.
3. Il wallet utilizza questo UTXO come input per la nuova transazione e specifica che 0,1 Bitcoin devono essere inviati ad Anna.
4. Il wallet genera ora una firma digitale per dimostrare di essere autorizzato a utilizzare i Bitcoin dell'UTXO selezionato.
5. La transazione viene inviata alla rete Bitcoin e inserita in un blocco della blockchain dai minatori dietro pagamento di una tariffa di transazione. In questo esempio, ipotizziamo che tale commissione sia pari a 0,01 Bitcoin.
6. Una volta che la transazione è stata confermata nel blocco, Anna riceve i 0,1 Bitcoin nel suo wallet e l'UTXO di 0,2 Bitcoin nel wallet di Peter viene contrassegnato come "speso" e non può più essere utilizzato per ulteriori transazioni. Questo crea due nuovi UTXO. Il resto dell'UTXO originale meno la commissione di 0,01 Bitcoin dà luogo a un nuovo UTXO nel wallet di Peter di 0,09 Bitcoin e a un UTXO nel wallet di Anna per un importo di 0,1 Bitcoin.

Il principio UTXO e i suoi effetti

Come già spiegato nella struttura e nel processo delle transazioni, gli UTXO svolgono un ruolo fondamentale nelle transazioni in Bitcoin. Per capire meglio gli effetti di questo principio, analizziamo alcuni aspetti importanti:

Cos'è un UTXO?

Un UTXO è un output della blockchain Bitcoin che non è ancora stato utilizzato come input in una transazione. In altre parole, è una quantità di Bitcoin che non è ancora stata utilizzata e spesa in una nuova transazione. D'altra parte, gli output che sono già stati utilizzati come input in una transazione sono denominati "Output di transazione spesi".

Il saldo di un indirizzo Bitcoin risulta quindi dalla somma degli UTXO assegnati a questo indirizzo. Ogni volta che avviene una transazione Bitcoin, uno o più UTXO inutilizzati vengono utilizzati come input e vengono generati nuovi output, che a loro volta possono essere utilizzati come UTXO. Questo concetto consente di tracciare in modo trasparente e sicuro la transazione Bitcoin nella blockchain e di evitare il "problema della doppia spesa", ovvero che un Bitcoin possa essere speso più volte.

Differenza tra una transazione e un UTXO

La differenza tra una transazione e un UTXO sta nella loro funzione e nel loro status nella blockchain. Una transazione è il processo di trasferimento dei Bitcoin in sé, in cui gli UTXO sono utilizzati come input. Un UTXO, invece, è la quantità inutilizzata di Bitcoin che non è stata ancora utilizzata come input in una transazione ed è quindi ancora disponibile per transazioni future.

È importante capire che gli UTXO non possono essere trasferiti direttamente, ma solo indirettamente attraverso la creazione e la conferma di nuove transazioni. Nella rete Bitcoin, il modello UTXO viene utilizzato per garantire che si possa spendere solo la quantità di Bitcoin disponibile.

Impatto sulle commissioni di transazione

La commissione di rete da pagare per una transazione non è direttamente correlata alla quantità di Bitcoin inviati, ma piuttosto al numero di UTXO coinvolti nella transazione. Questo può confondere a prima vista, in quanto si potrebbe pensare che quantità maggiori di Bitcoin comportino automaticamente commissioni più elevate.

Tuttavia, la ragione principale delle differenze di commissioni risiede nel modo in cui le transazioni vengono elaborate nella blockchain di Bitcoin. Infatti, ogni UTXO deve essere incluso nella transazione individualmente e ogni UTXO contribuisce alla quantità totale di spazio di archiviazione richiesto. Più UTXO vengono utilizzati in una transazione, più spazio di archiviazione è necessario.

Per illustrare questo aspetto si può utilizzare il seguente esempio: Supponiamo che una transazione consista in una combinazione di dieci piccoli UTXO, ciascuno del valore di 0,001 BTC. Il valore totale di questi UTXO è quindi di 0,01 BTC. Tuttavia, un'altra transazione utilizza un solo UTXO del valore di 0,01 BTC. Sebbene entrambe le transazioni abbiano lo stesso valore totale di 0,01 BTC, la prima transazione richiederà commissioni più elevate perché occupa più spazio in un blocco.

Pertanto, come descritto nel nostro esempio, le transazioni con molti UTXO di piccole dimensioni richiederanno più spazio di archiviazione in un blocco rispetto alle transazioni con meno UTXO ma di dimensioni maggiori, anche se l'importo totale dei Bitcoin in entrambe le transazioni è lo stesso.

In sintesi, ciò significa che la commissione di rete non aumenta linearmente con la quantità di Bitcoin trasferiti, come si potrebbe supporre inizialmente, ma è piuttosto influenzata dal numero di UTXO e dai conseguenti requisiti di spazio di archiviazione.

I fatti più importanti riassunti:

• UTXO sta per Unspent Transaction Output. Si riferisce agli output di una transazione che non sono ancora stati emessi.
• Il modello UTXO viene utilizzato per evitare la doppia spesa.
• Gli UTXO sono componenti importanti di una transazione Bitcoin.
• Una volta che un UTXO è stato speso, viene contrassegnato come "speso" e non può essere riutilizzato.
• Dopo che un UTXO è stato speso, viene creato un nuovo UTXO con un nuovo importo.
• Le commissioni per una transazione Bitcoin sono calcolate in base alla dimensione della memoria della transazione. Le transazioni più grandi occupano più spazio nel blocco e richiedono più risorse ai minatori.
• Le transazioni con molti UTXO hanno commissioni più elevate rispetto a quelle con pochi UTXO.

Il principio del Bitcoin è più simile al contante che a un conto bancario

L'impatto sulle commissioni di transazione può essere illustrato ancora più semplicemente confrontando gli UTXO con le monete fisiche: quando il tuo wallet riceve una transazione Bitcoin, è come se qualcuno mettesse una moneta nel tuo wallet. Questo perché un wallet Bitcoin memorizza tutte le singole transazioni insieme.

Immagina quindi di ricevere regolarmente tanti piccoli UTXO nel tuo wallet, come se stessi conservando tante piccole monete nel tuo wallet fisico. In una transazione fisica, è più facile pagare il valore di 100 euro con una banconota da 100 euro o due banconote da 50 euro piuttosto che con un gran numero di monete. Questo perché una banconota da 100 euro occupa meno spazio fisico di un centinaio di monete da 1 euro, ad esempio.

Questo principio si applica anche agli UTXO, in quanto un UTXO richiede meno spazio di archiviazione rispetto, ad esempio, a 100 UTXO, per cui si dovrebbe supporre che la banconota da 100 euro occupi nel wallet lo stesso spazio di una moneta da 1 euro. Ciò significa che è necessario uno sforzo fisico maggiore per tirare fuori dal wallet cento monete da 1 euro rispetto a una banconota da 100 euro. Lo sforzo maggiore di cui si parla in questo esempio è paragonabile alla tariffa di transazione più alta per molti UTXO, in quanto i minatori devono utilizzare più risorse per elaborare più dati.

Anche dopo una transazione in contanti si hanno nuovi UTXO. Ad esempio, se devi pagare 50 euro ma hai a disposizione solo una banconota da 100 euro, riceverai indietro 50 euro. La banconota da 100 euro può quindi essere considerata un "UTXO" nel wallet e viene suddivisa in due volte in 50 euro dopo il pagamento: una volta in 50 euro, che il destinatario riceve e rappresenta un nuovo UTXO nel suo wallet, e una volta nel resto ricevuto, anch'esso di 50 euro, che ora rappresenta un nuovo UTXO nel wallet del pagatore.

Il problema "Dust UTXO" e i suoi effetti

Quando si impilano regolarmente Bitcoin come parte di un piano di risparmio per beneficiare dell'effetto costo medio, gli UTXO della polvere possono diventare un potenziale problema. Gli UTXO vengono definiti "Dust UTXO" quando l'importo UTXO è inferiore all'attuale costo medio della transazione. Di conseguenza, l'importo in Bitcoin non può più essere trasferito o si "polverizza" perché viene completamente "mangiato" dalle commissioni di transazione di un trasferimento.

Un piano di risparmio regolare offre un certo rischio in questo senso, in quanto nel tempo si accumulano tanti piccoli UTXO contenenti una piccola quantità di Bitcoin, a seconda della regolarità e dell'importo.

Ad esempio, se attualmente investi 100 euro a settimana in Bitcoin, questi possono essere spesi bene, dato che le commissioni di transazione sono attualmente (marzo 2024) di poche migliaia di sats, cioè da 1 a 2 euro per transazione. Ma se investi 5 euro al giorno, con ogni transazione raccoglierai UTXO piuttosto piccoli, che potrebbero diventare UTXO di polvere nel prossimo futuro. Già oggi, una transazione consumerebbe oltre il 10% dell'importo di un UTXO così piccolo.

Tuttavia, se le commissioni di transazione continuano ad aumentare, come è prevedibile nei prossimi anni, e al momento dell'emissione di questi UTXO con importi di 0,00019 BTC o 0,000076 BTC, la commissione media di transazione è di 0,0002 BTC o più, allora la persona che vuole emettere o spostare gli UTXO deve pagare più Bitcoin in commissioni rispetto al Bitcoin da trasferire. In questo modo, la quantità di Bitcoin si è "sbriciolata" perché non può più essere trasferita a basso costo.

Di conseguenza, è importante evitare che si verifichino questi "Dust UTXO". Questo può essere garantito dalla gestione degli UTXO. La gestione degli UTXO è particolarmente importante quando è più probabile che le commissioni di transazione aumentino.

Le ragioni di un aumento delle commissioni di transazione possono essere molteplici. In passato, ad esempio, le commissioni sono aumentate quando è stato introdotto l'aggiornamento degli ordinali. Tuttavia, gli aumenti possono anche verificarsi teoricamente dopo un dimezzamento, quando la ricompensa del blocco viene dimezzata.

Soluzioni al problema "Dust UTXO" con l'accatastamento regolare di Bitcoin

1. Consolidamento UTXO: un modo per ridurre al minimo il problema "Dust UTXO" è quello di consolidare i tuoi acquisti regolari di Bitcoin unendo diversi UTXO piccoli in UTXO più grandi. In questo modo ridurrai il numero di UTXO nel tuo wallet, con conseguente riduzione dei dati delle transazioni e quindi delle commissioni. Si noti, tuttavia, che la fusione degli UTXO comporta anche l'addebito di spese di transazione, per cui è consigliabile pianificarla con attenzione.
2. Calcolo efficiente delle commissioni: scegli un wallet Bitcoin che calcoli le commissioni in modo efficiente e che ti permetta di regolare manualmente le commissioni delle transazioni. Regolando le commissioni in base alle condizioni attuali della rete, puoi assicurarti che le tue transazioni siano confermate rapidamente o a basso costo.

Il potenziale della Rete Lightning

Si sta già lavorando molto sulle soluzioni per risolvere o aggirare il problema "Dust UTXO" a lungo termine. Questo perché è particolarmente importante per le microtransazioni che non ci siano commissioni elevate che abbiano un impatto sproporzionato su un piccolo acquisto.

Una possibile soluzione a questo problema è la Lightning Network. La Lightning Network offre la possibilità di accatastare piccoli importi e di ridurre i costi delle transazioni. Eseguendo un maggior numero di transazioni al di fuori della blockchain, la rete Lightning può migliorare la scalabilità e ridurre il problema "Dust UTXO".

Con il nuovo Pocket top up service, sarà possibile acquistare Bitcoin direttamente tramite Lightning e conservarli in un wallet auto-custodito. Questo elimina il problema dei "Dust UTXO", ma è importante notare che i wallet Lightning sono wallet hot e non sono adatti ad accumulare grandi quantità di Bitcoin. Ciò significa che Lightning non può attualmente offrire una soluzione definitiva al problema.

Riepilogo e prospettive

La comunità Bitcoin lavora costantemente a nuovi sviluppi e soluzioni per ottimizzare la rete. I miglioramenti futuri potrebbero facilitare la gestione degli UTXO e ottimizzare ulteriormente la struttura delle commissioni. È quindi consigliabile che chi utilizza il Bitcoin si tenga aggiornato su questi dettagli e sviluppi tecnici per poter utilizzare il Bitcoin in modo efficiente e conveniente. Consolidando consapevolmente gli UTXO e utilizzando wallet efficienti, puoi ridurre l'impatto del problema "Dust UTXO" e sfruttare i potenziali vantaggi della Lightning Network.