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【蜗牛娱乐】区块链入门:没有UXTO,比特币或不能如此稳定运行10年

玩比特币 蜗牛娱乐 4年前 (2019-02-27) 168次浏览 0个评论

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【蜗牛娱乐】区块链入门:没有UXTO,比特币或不能如此稳定运行10年

在比特币社区内,有一种这样的说法:其实并没有比特币,有的只是 UTXO。还有一种说法是:如果理解了 UTXO,你就理解了比特币。

这两种说法虽然都有不同程度的夸张,但足以体现 UTXO 之于比特币的重要性。既然 UTXO 这么重要,今天我们就来简单介绍一下 UTXO。

01  什么是 UTXO

在当前的区块链项目中,主要有两种记录保存方式,一种是账户/余额模型,一种是 UTXO 模型。比特币采用就是 UTXO 模型,以太坊、EOS 等则采用的是账户/余额模型。
UTXO 是 Unspent Transaction Output 的缩写,意思是未花费的输出,可以简单理解为还没有用掉的收款。比如韩梅梅收到一笔比特币,她没有用掉,这笔比特币对她来说就是一个 UTXO。

02  账户/余额模型和 UTXO 模型

账户/余额模型生活中很常见,比如我们的银行账户、微信账户,都是基于账户/余额模型。

账户内的余额是作为一个整体存在的。李雷账户上有多少钱,看一下余额便知道,在发生交易时,变动的是余额。比如,情人节当天,李雷通过微信给韩梅梅转 520 元,李雷微信账户余额会减掉 520 元,而韩梅梅账户余额会增加 520 元。

UTXO 模型则不同于账户模型。李雷有多少比特币,要对他比特币地址所有 UTXO 求和才知道。简单来说,UTXO 模型就像我们用的钱包,而钱包里的每张纸币或每枚硬币都是一个单独的 UTXO,因此钱包里有多少钱,并不一目了然,需要把所有纸币和硬币面额相加才能得出。

而每一次收付款,是以 UTXO 为单位消耗或者接收的。比如我们用 10 元钱买 5 元早餐时,这个 10 元作为一个 UTXO 先整体付给卖家,卖家再找零给你。

我们通过一个例子来说明。

情人节当天,李雷给韩梅梅买花,价格 520 元。用现金支付,他掏出 6 张百元大钞(相当于 6 个 100 元的 UTXO)给卖家,卖家需要给李雷找零 80 元(50 元、20 元和 10 元纸币各一张)。这个过程中显而易见,李雷花 600 元买花,得到 80 元找零,卖家卖出花,得到 520 元。

从 UTXO 的角度看,李雷花掉了 6 个 UTXO(6 张 100 元),得到 3 个 UTXO(3 张找零);卖家得到 6UTXO,找零时花掉了 3 个 UTXO。

如果用比特币完成这笔交易,过程就会稍有不同,假设李雷用 6 个均为 1BTC 的 UTXO 付给卖家 5.2BTC,最后卖家得到一个价值 5.2BTC 的 UTXO,找零给李雷是一个价值 0.8BTC 的 UTXO,换句话说 6 个 UTXO 被“销毁”,变成了两个新的 UTXO。(两者不同的原因在于,纸币面额的种类有限,而比特币不受这个限制)。

如果李雷和韩梅梅秀恩爱的过程发生在比特币网络上,转账过程是怎样的?

李雷挖矿得到系统奖励的 12.5 枚比特币,于是李雷比特币地址上就有一个 12.5BTC 的 UTXO。

李雷要转 5.2BTC 给韩梅梅,12.5BTC 的 UTXO 将会被整体花掉,其中 5.2BTC 转给韩梅梅,剩下的 7.3BTC 找零给自己(为方便讨论,此处忽略矿工费)。换句话说,之前 12.5BTC 是以一个 UTXO 的形式整体存在的,在进行转账时,这个 UTXO 被“销毁”了,不存在了,变成了两个新的 UTXO:一个属于韩梅梅,这个 UTXO 价值 5.2BTC,另一个属于李雷,这个 UTXO 价值 7.3BTC,这是找零给李雷的。

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两种模型在转账时的对比。

03

总结

UTXO 核心设计思路是:它记录交易事件,而不记录最终状态。要计算某个用户有多少比特币,就要对其钱包里所有的 UTXO 求和,得到结果就是他的持币数量。UTXO 模型在转账交易时,是以 UTXO 为单位的,也就是说在支付时,调用的是整数倍 UTXO,比如 1 个 UTXO,3 个 UTXO,没有 0.5 个 UTXO 的说法。

在上文中,我们介绍了比特币的一般性交易:调用一个 UTXO 给其他人付款,以及集合型交易:调用多个 UTXO 给其他人付款;你还能举出其他的交易类型吗?

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