Muistio: Mitä UTXO:t oikeastaan ovat?

Olet saattanut joskus kuulla käsitteestä unspent transaction output tai lyhyesti UTXO. Esimerkiksi Bitcoin-, Litecoin ja Dogecoin ovat UTXO-pohjaisia lohkoketjuja, joissa kaikki lohkoketjussa tapahtuvat transaktiot eli siirrot koostuvat näistä niin sanotuista käyttämättömistä transaktioulostuloista. UTXO ovat siis käytännössä vain avointen lohkoketjujen kirjanpitotapa1, mutta UTXO on varsin kapulakielinen ilmaisu jonkun vastaanottamalle (ja vielä kuluttamattomalle) bitcoinille tai muulle kolikolle.

Satoshi Nakamoto esitteli UTXO-mallin tekniset yksityiskohdat alkuperäisessä Bitcoinin teknisessä kuvauksessa:

Kuva 1. Ote Satoshi Nakamoton julkaisemasta Bitcoinin teknisestä kuvauksesta. Lähde: Bitcoin.org

Yksi bitcoin on laskennallisesti jaettavissa sataan miljoonaan eli 100 000 000 satoshiin, mutta lohkoketjussa bitcoin ei ole mitenkään jaettavissa. Bitcoin muistuttaa lohkoketjussa siis ennemminkin säästöpossussa olevia kolikoita.2 Bitcoinissa yksi yksittäinen yksityisellä avaimella allekirjoitettu transaktio koostuu siis yhdestä tai useammasta syötteestä (= vanhoja siirtoja) ja korkeintaan kahdesta tulosteesta (= uusia käyttämättömiä ulostuloja).

Kollegani Ilari Karhu on tarkastellut UTXO-kirjanpitoa pro gradu -tutkielmassaan seuraavasti:

[UTXO]-malliin perustuvassa transaktiossa, jokainen tapahtuma perustuu aikaisempien tapahtumien tuloksiin. Tällaisia aiempien tapahtumien tuloksia kutsutaan käyttämättömiksi transaktioiden ulostuloiksi. Yksinkertaistettuna jokainen transaktio kuluttaa aikaisempien transaktioiden ulostuloja tuottaakseen uusia, käyttämättömiä ulostuloja. Konseptin ymmärtämiseksi UTXO-transaktioita voitaisiin ajatella käteistransaktioiden kautta, kuten esimerkiksi eurotransaktioiden. Eurot jakautuvat nimellisarvoisesti eri seteleihin ja kolikoihin. Euromääräisessä kaupassa kolikot ja setelit pysyvät sellaisinaan, kun ne vaihtavat omistajaa. UTXO:n kirjanpidollisessa tapauksessa vaihtoprosessi on taas seuraavanlainen: vaihtoprosessissa vaihdettava kryptovaluutta tuhotaan (käytettynä sisääntulona), jonka jälkeen prosessissa luodaan ulos uusi arvoltaan yhtäläinen kryptovaluutta (käyttämättömänä ulostulona). Jos taas eurotransaktiossa ostaja maksaa esineestä sellaisella setelillä, jonka arvo on enemmän kuin esine, myyjä palauttaa ylijäämän takaisin vaihtorahana, kuten esim. kolikoina. UTXO:n tapauksessa ostajalle taas luodaan vaihtorahan arvoinen kryptovaluutta (käyttämättömänä ulostulona), jonka hän lähettää takaisin itselleen samassa transaktiossa, jossa maksu suoritetaan.3

Ajattele siis, että tietyssä Bitcoin-lohkoketjuosoitteessa oleva bitcoinmäärä koostuu tunnetusta määrästä yksittäisiä kolikoita. Tätä on helppo hahmottaa vertaamalla näitä vastaanottamiasi (= käyttämättömiä) bitcoineja käteiskauppaan ja vaihtorahaan: maksat kaupassa 50 euron setelillä 25 euron ostokset. Tässä tilanteessa luovutat kauppiaalle syötteenä 50 euron setelin (käytetty transaktioulostulo), josta saat vaihdossa uusia käyttämättömiä transaktioulostuloja vaihtorahana (esimerkiksi 20 ja 5 euron setelit).

Kuvio 1. UTXO-kirjanpidolle paras analogia on käteiskauppa ja siihen liittyvä vaihtoraha. Lähde: Coinmotion Research

Yllä olevasta kuviosta näkee, että molemmissa tapauksissa on maksaja luovuttaa maksun vastaanottajalle tietyn määrän arvoa ja maksaja saa transaktion yhteydessä takaisin vaihtorahaa. Huomaa, että molemmissa tapauksissa transaktio selvitetään yksiselitteisesti eli esimerkiksi 50 euron seteliä ei voi leikata puoliksi 25 euron maksun suorittamiseksi, vaan maksaja luopuu 50 euron lajiesinemäisestä setelistä ja saa takaisin 25 euron arvosta uusia seteleitä eli 20 euron ja 5 euron setelit.

Tämä sama logiikka koskee myös bitcoinsiirtoja eli kulutustapahtumassa useista käyttämättömistä transaktioulostuloista koostuva 1 BTC kulutetaan joko kokonaisuudessaan tai pienemmistä osista (ja pienemmät osat eivät välttämättä ole täsmälleen 1 BTC, joten maksajalle palautetaan vaihtorahana ylimääräinen arvosumma uutena käyttämättömänä ulostulona).

Tarkastellaan seuraavaksi konkreettista esimerkkiä UTXO-pohjaisesta arvonsiirtotilanteesta.

Pekalla on 0,25 bitcoinia omassa lohkoketjuosoitteesssa ja hän haluaa siirtää 0,1 bitcoinia Villen lohkoketjuosoitteeseen omasta lohhkoketjuosoitteestaan.

Pekan osoitteessa olevat bitcoinit koostuvat aiemmista käytetyistä kolikoista syntyneistä käyttämättömistä kolikoista. Pekalla on osoitteessaan 0,05 BTC käyttämätön kolikko ja 0,125 BTC käyttämätön kolikko.

Pekka kuluttaa yksityisellä avaimella allekirjoittamassaan arvonsiirtotapahtumassa 0,25 bitcoinia käytettynä transaktioulostulona eli käyttämätön kolikko muuttuu käytetyksi kolikoksi. Tästä seuraa kaksi uutta käyttämätöntä kolikkoa: Villelle siirtyy 0,1 BTC ja Pekka saa vaihtorahana takaisin 0,15 BTC.

Kuvio 2. Bitcoinkolikoiden arvonsiirtomekaniikka osoitteiden välillä: ennen arvonsiirtoa, arvonsiirron aikana ja arvonsiirron jälkeen ilman louhijoille maksettavia siirtokuluja. Lähde: Coinmotion Research

Pekan osoitteen 0,25 BTC:sta valikoituu siis 0,05 BTC ja 0,125 BTC Villelle tehtävään siirtoon, jonka tuloksena hänen 0,15 BTC:n arvonsiirtonsa lopulta jakautuu kahtia. Villen osoitteeseen siirtyy 0,15 BTC ja Pekka saa takaisin 0,025 BTC käyttämättömänä kolikkona.

Oletetaan vielä yllä olevaa esimerkkiä noudattaen, että Pekan 0,25 BTC:n osoitteen aiemmin vastaanottamat kolikot muodostuvat tällä tavoin:

– 0,125 BTC
– 0,05 BTC
0,0375 BTC
0,01875 BTC
0,009375 BTC
0,009375 BTC

= 0,025 BTC

Pekka haluaakin siirtää Villelle 0,24 BTC. Siirron yhteydessä tapahtumaan valikoituvat kaikki muut käyttämättömät kolikot paitsi viimeinen 0,009375 BTC. Arvonsiirrosta syntyy kaksi käyttämätöntä kolikkoa: 0,24 BTC siirtyisi Villelle ja Pekka saa vaihtorahana takaisin uuden 0,000625 BTC kolikon.

Tässä tilanteessa Pekan osoitteen käyttämättömien transaktioulostulojen loppusaldo olisi 0,000625 (vaihtoraha) + 0,009375 (käyttämätön kolikko) = 0,01 BTC ja Villen osoitteen loppusaldo olisi 0,24 BTC.

Bitcoinin UTXO-pohjaisen tilikirjanpidon ansiosta kaikki lohkoketjun transaktiot ovat lopulta johdettavissa alkuperäisiin lähteisiinsä, sillä kaikki kierrossa oleva bitcoin palautuu lopulta louhijoiden lohkotukeen eli uuden tarjonnan luomiseen (engl. coinbase transaction). Bitcoinin yksilöivä kirjanpitotapa mahdollistaa hyvin hienostuneita analyysitapoja.4

Hyvää loppuviikkoa!

-tb


Tässä materiaalissa esitetyt kannanotot, näkemykset, kuviot, kaaviot, arviot ja ennusteet ovat kirjoittajan valikoimia, eikä niitä voi pitää minkäänlaisena kehotuksena toimeen tai päätökseen. Materiaalissa esitetyt tiedot ja arviot voivat muuttua nopeasti, eikä kirjoittaja tai muukaan taho sitoudu päivittämään muutoksia materiaaliin. Materiaali ei väitä välittävänsä täydellistä tai ehdottoman oikeaa kokonaiskuvaa siinä kuvatuista asioista. Kirjoitus ei ole sijoitussuositus tai -neuvontaa. Menneet tapahtumat tai asiat eivät ole tae tulevista tapahtumista tai asioista. Don’t trust, verify. Do your own research.

Voit tilata maksuttoman Coinmotion Wealth -uutiskirjeen tästä.

Kiitos Ilari Karhulle avusta kirjoituksen valmistelemisessa!

Olemme mukana Sijoittaja 2023 -messuilla 14. marraskuuta Helsingin Messukeskuksen kokouskeskus Siivessä. Tule tapaamaan meitä!

  1. Tilanne on erilainen, kun tarkastellaan esimerkiksi Ethereumin kaltaisia lohkoketjuja, joissa nojataan tilikohtaiseen kirjanpitoon. Toisin kuin UTXO-pohjaisissa lohkoketjuissa, tilikohtaisen lohkoketjuverkon transaktiossa jokaiseen kryptovaraan ei viitata yksilöllisesti, vaan varat esitetään ainoastaan tilejen saldoina (saldoa päivitetään siis vain transaktioissa). Tämä tarkoittaa sitä, että lohkoketjuosoitteen varoja voidaan niin sanotusti “kuluttaa” osittain – uusi transaktio ei synnytä uusia ulostuloja, vaan saldot päivitetään tilikohtaisesti. Esimerkiksi Pekalla on sähköisellä pankkitilillään 50 euroa: tämä 50 euroa ei ole eroteltavissa yksittäisiin euroihin, euromäärä on kiinteä saldo. ↩︎
  2. Toisissa lohkoketjuissa, kuten Ethereumissa, nojataan tilikohtaiseen (engl. account-based model) malliin, joka muistuttaa säästöpossun sijaan pankkitiliä tai luottokorttia. ↩︎
  3. Tarkemmin aiheesta, ks. Karhu, I. (2022). Lohkoketjupohjaisten omaisuuserien valuaatio: Metcalfen laki
    . Pro gradu -tutkielma. Jyväskylän yliopisto. ↩︎
  4. Ks. Karhu (2022) ja Oinonen (2021) ↩︎

Vastaanota uusimmat näkemyksemme sähköpostitse

What the heck is CARE?

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Integer mollis, lectus sit amet scelerisque cursus, tortor ipsum consectetur quam, eget sagittis mi mauris dictum diam. Suspendisse tempus feugiat pharetra. Nulla luctus malesuada nisl, molestie pharetra nisl condimentum at. Suspendisse id finibus tortor, et aliquet urna. Duis et ex arcu. Nunc in faucibus sem, sit amet tincidunt enim.

Mauris pellentesque finibus ex at eleifend. Pellentesque et magna vel arcu mattis hendrerit. Phasellus sed interdum nibh. Suspendisse vehicula tortor at blandit laoreet.

What the heck is Proof Of Work?

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Integer mollis, lectus sit amet scelerisque cursus, tortor ipsum consectetur quam, eget sagittis mi mauris dictum diam. Suspendisse tempus feugiat pharetra. Nulla luctus malesuada nisl, molestie pharetra nisl condimentum at. Suspendisse id finibus tortor, et aliquet urna. Duis et ex arcu. Nunc in faucibus sem, sit amet tincidunt enim.

Mauris pellentesque finibus ex at eleifend. Pellentesque et magna vel arcu mattis hendrerit. Phasellus sed interdum nibh. Suspendisse vehicula tortor at blandit laoreet.