科普|比特币UTXO模型

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比特币不使用“账户余额”模型来表示价值。 相反，它以硬币为首要概念，每一美元都由比特币用户单独持有。 未花费的交易输出 (UTXO) 代表比特币的“块”。 UTXO 用作比特币交易的输入。 UTXO 模型使得比特币在可审计性、透明度和效率方面优于传统金融系统。

什么是 UTXO？

未花费的交易输出（UTXO）代表一定数量的比特币。 多个 UTXO 可以合并，单个 UTXO 可以拆分成支付所需的任意面额。

我们可以将 UTXO 理解为实物货币，因为它们必须作为一个完整的单位来使用。 如果你想花 50 美分，你不能打破 1 美元的硬币来支付。 相反，您必须花掉整个美元并换取 50 美分。 但是，与实物货币不同，UTXO 没有标准面额。 一个 UTXO 可以是任意数量的比特币。

顾名思义，UTXO 是比特币交易的输出。 输出作为 UTXO 存在，直到它们被用作另一笔交易的输入，此时它们不再是未花费的。

在任何时间点，现有 UTXO 的集合称为 UTXO 集。 比特币节点跟踪 UTXO 集以确定哪些代币没有被花费以及谁可以花费它们。 该系统允许比特币解决双花问题。 双花问题长期以来一直困扰着数字货币尝试。

UTXO 是如何创建的？

新的 UTXO 是通过花费现有的 UTXO 创建的。 每笔比特币交易都包含输入和输出。 输入使用现有的 UTXO，输出创建新的 UTXO。 那么如何比特币做成实物硬币，如果新的 UTXO 是通过销毁现有的 UTXO 而产生的，那么原来的 UTXO 是如何产生的呢？

币库交易

币库

交易是一种特殊类型的交易，它通过创造新的比特币来奖励找到区块的矿工。 由于新比特币的创建如何比特币做成实物硬币，coinbase 交易没有输入，但有一个或多个输出。 就像所有正常输出一样，coinbase 交易的输出是一个新的 UTXO。

每个 UTXO 的历史都可以追溯到 coinbase 交易的一个或多个输出。

了解比特币的 UTXO 模型

比特币的 UTXO 模型不同于大多数数字货币系统。 这是因为比特币的设计不同于传统金融系统。 比特币的初衷是实现完全透明、公平和可审计。 UTXO 可以帮助比特币实现这些目标。 那么 UTXO 模型是如何工作的呢？

地址和 UTXO

在传统的金融系统中，交易从一个账户中提取资金并将其转移到另一个账户。 比特币的 UTXO 模型没有账户，因此没有专门的发送者账户/地址。 地址虽然用于接收 UTXO，但从未直接记录在区块链上。比特币地址是

脚本公钥

的编码，包含在每笔交易的输出中。

花费比特币时，输入仅包含执行 scriptPubKey 所需的签名和公钥，没有提及比特币来自区块链上的哪个地址。 但是，可以很容易地计算出 UTXO 的先前地址。 每个交易输入通过交易 id 指定其之前的交易，以及之前交易的哪个输出由索引使用（本质上引用现有的 UTXO）。 引用交易输出的scriptPubKey可以转换为比特币地址。

比特币的货币政策

UTXO 模型允许所有比特币节点随时就比特币的存在达成共识。 也就是说，任何人都可以审计比特币的总供应量，以确保严格遵守比特币的货币政策。

UTXO的合并与拆分

比特币交易可以包含任意数量的输入和输出。 因此，用户可以任意组合和拆分 UTXO 来完成任意金额的支付。

例如，Alice 持有两个 UTXO，分别价值 0.5 BTC 和 0.7 BTC。 当她支付给 Bob 1 BTC 时，她可以将这两个 UTXO 作为输入，然后将 1 BTC 的输入发送给 Bob。

爱丽丝另外创建了 0.199 BTC 的输出作为零钱发送给自己。 由于交易费用，她不能给自己发送 0.2 BTC。

⚠️ 交易手续费不以交易输出（UTXO）形式体现。 它是根据输入值和输出值之间的差异推断出来的。

交易验证

UTXO 模型允许比特币节点有效地验证链上的每一笔交易。 当一个节点收到一笔交易时，无论该交易是否被打包成一个区块，它都可以验证交易中的UTXO是否真正有效并且没有被花费掉。 正因为如此，比特币可以在不依赖可信第三方的情况下解决双重支出问题。

UTXO 模型与账户模型

大多数金融系统（包括银行和加密货币）不使用 UTXO 模型。 因此，用户不依赖于某些代币来控制资产，而是使用一个或多个账户，每个账户都有余额。账户模型可以让金融机构和商户准确记录个人账户的借贷情况，避免找零和借贷。

硬币选择

问题。

帐户模型可靠性问题

账户模型的优势是以牺牲透明度和可审计性为代价的。 审计所有银行账户中的美元总额是不可能的。

此外，大多数账户模型都存在拒付和账户透支等问题。 由于比特币交易必须引用 UTXO 才能使用，因此无效交易不能添加到区块链中。

UTXO模型的隐私问题

UTXO 模型为用户提供了隐私优势。比特币用户可以将每个 UTXO 存储在不同的

地址

分别处理。 通过这种方式，用户可以隐藏他们的 UTXO 之间的联系，避免暴露在公众视线中。 区块链观察者更难确定哪些 UTXO 属于哪些用户。

比特币的设计大大降低了生成新地址的难度。 账户模型系统（尤其是在传统金融系统中）使得生成新账户即使不是不可能也很麻烦，迫使用户将全部或大部分资金保存在一个账户中。

链分析公司试图通过各种方法破坏比特币的隐私并确定 UTXO 的所有权。 然而，这些方法依赖于假设和间接证据，而不是严格的逻辑。

相关术语

贸易

交易是比特币从一个地址转移到另一个地址的记录。 所有交易都记录在区块链上的区块中。

UTXO集合

UTXO 集合是某个时间点存在的所有 UTXO 的集合。 所有 UTXO 的总和就是比特币的当前供应量。

交易编号 (txid)

交易 ID (txid) 是标识特定交易的一串字母和数字。 这个字符串只是交易的哈希值，经过第二次 SHA 256 计算。

多次付款

所谓的多次付款是指某人不止一次花费相同数额的钱，并导致一方或双方相信他们已经收到了这笔钱。 比特币使用去中心化账本和时间戳区块链解决了双重支出问题。

缺乏

货币稀缺是指货币难以找到或创造的事实。 虽然货币普及很重要，但一旦可以轻松创造货币，就会对经济产生负面影响。

（结束）

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