UTXO与普通账户模型

作者：Crypto White trustless创始人

来源：https://biquanlibai.notion.site/fffb0783e68e4ae898cd980ce8e9f37b

模型基础

区块链的tx分为两种模型，分别是比特币为代表的UTXO（Unspent Transaction Output）模型，和以太坊为代表的Account模型。前者适用于货币记账，后者适用于链上应用。

UTXO模型

1. 类似于现金的交易模型

2. 比特币的tx结构（Github）

const std::vector<CTxIn> vin;
const std::vector<CTxOut> vout;
const int32_t nVersion;
const uint32_t nLockTime;

1. 一个tx包含一个或多个输入（Input）、一个或多个输出（Output）。以币安热钱包地址为例：

• 每个Output包含了转账的目标Address和Value，拥有这个Address的私钥即可花费这个Output

• 每个Input通过(txid, index)指向了之前一笔tx的一个Output，通过Output私钥签名将这个Output花费掉

• 未被花费的Output称作UTXO，一个UTXO只能被花费一次

• 一笔tx的Input金额之和会略大于Output金额之和，差值是付给矿工的Fee

• Fee的多少和tx的size正相关

4.支付流程：用户A支付金额n给用户B

• 用户A会维护自己所拥有的UTXO集合（比如币安热钱包地址的UTXO集合）

  • 遍历链上的历史tx得到

• 用户A从集合中选取一个或多个UTXO作为tx的Input

  • 这些UTXO的金额之和为m，m大于n

• 用户A为tx设置两个Output

  • 一个Output支付给B的地址，金额是n

  • 另一个Output支付给A的一个找零地址，金额为m-n-fee

• 同样以币安热钱包地址举例

  • 这个tx支付2 BTC给热钱包并找零

  • 这个tx把热钱包的一个1 BTC的UTXO支付给多个地址

5.UTXO模型的特点

• 隐私性强

  1. 用户的钱包由多个地址组成：默认找零给新地址，默认每个地址只用一次

  

  

  比特币的多地址钱包

• 并发容易

  1. 支持一对多转账

  2. 一个地址的两个UTXO可以独立花费

• 结论

  1. UTXO模型是符合“去中心化账本”需求的最简设计

  2. 简洁意味着安全，比特币运行十余年未出过问题

  3. UTXO的设计和钱包里的一堆coin相似，印证了Bitcoin的起名

1. 例子回顾：双花攻击（Double-spending Attack）