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比特币 UTXO 模型初学者指南
未花费交易输出 (UTXO) 是比特币协议用来跟踪余额在加密钱包之间移动的技术。
在跟踪和管理个人加密余额时，基于区块链的协议通常使用两种不同的会计模型之一。
一种称为账户/余额模型 。 以太坊 、Tezos 和 EOS 等项目使用此模型来跟踪区块链用户执行交易时的余额。另一种称为未花费交易输出 (UTXO)模型。
比特币和许多其他加密货币，如莱特币 、 卡尔达诺和狗狗币 ，都使用 UTXO 模型。
但它到底是什么，它是如何工作的，与账户/余额模型相比，UTXO 有哪些优势?
了解 UTXO 模型
历史
亚当·巴克 (Adam Back) 和已故的哈尔·芬尼 (Hal Finney) 是比特币白皮书作者中本聪经常光顾的密码朋克密码学小组的两名成员。两人分别在 1997 年至 2004 年间独立开发了 UTXO 模型。
当比特币的创造者中本聪于 2009 年推出该协议时，它成为第一个实现 UTXO 模型的运营数字货币系统。
长期以来，哈尔·芬尼和亚当·巴克一直被怀疑是中本聪，尽管这一点从未得到证实。
UTXO 一览
当您将比特币发送给某人时，会以编程方式执行几个步骤。交易过程中最早的步骤之一是让您的加密货币钱包扫描区块链以查找您拥有的资金量。这些资金被称为未花费的交易输出(UTXO)。
你可以将 UTXO 视为之前比特币交易留下的零钱。
这些资金被视为“未使用”，因为它们可以免费发送给某人或转移到另一个钱包。它们被称为“事务输出”，因为它们是从以前的交易创建的。
如果您使用 12 美元的钞票在午餐上花费 20 美元，您将剩下 8 美元的钞票。在此示例中，剩余的 8 美元将是未花费的交易输出。它会回到你的钱包里，准备用来购买其他东西。
这正是比特币 UTXO 的工作原理。当您进行交易时，先前比特币交易的输出，即您的松散比特币零钱，将用作新交易的输入。
实物现金交易和 UTXO 之间的另一个关键比较是，两者都必须全部花费 ， 不能细分 。如果你有一个 5 比特币的 UTXO 并想向某人发送 1 BTC，你必须发送价值 5 比特币的整个 UTXO，并收到一个新的 UTXO，作为价值 4 BTC 减去任何费用的回报。
就像上面的例子一样，你交出一张完整的 20 美元钞票来支付 10 美元的午餐费用。
当 UTXO 被花费时，它被视为“消耗”，并在技术上从流通中移除。
任何剩余的更改都会生成为全新的 UTXO。UTXO 系统的这一部分是比特币解决双花问题的方式。
就像你不能亲自给店主一张 5 美元的钞票，然后把同样的 5 美元钞票交给其他人一样，比特币用户也无法在两笔单独的数字交易中成功使用相同的未花费交易输出。
当一个人尝试两次花费相同的 UTXO 时，这两笔交易最终会进入内存池——一种待处理交易的等待室。它们一直留在这里，直到赢得工作量证明竞赛的成功矿工将它们捆绑到新的区块中。
您可以在我们的 Kraken 学习中心文章中了解有关此过程的更多信息 什么是比特币挖矿?
即使两笔交易都捆绑到两个单独的区块中并同时处理，由于时间戳，其中一笔交易也会先于另一笔交易进行验证。在通过多次确认(新区块添加到区块链)后，其他节点将标记第二个无效交易并拒绝它。
Coinbase 交易
比特币交易唯一没有输入的情况是当新铸造的 BTC 是通过挖矿创建时。
这被称为 coinbase 交易 ，代表每个新区块中的第一笔交易。
流通中的每个聪(比特币的子单位)都可以使用透明的区块链账本追溯到各自的 coinbase 交易。
比特币为什么使用 UTXO 模型?
账户余额
为了识别用户的余额，也称为 UTXO 集，加密钱包软件会扫描区块链以查找与相应公共钱包地址关联的所有 UTXO。
所有 UTXO 的总和可以准确说明钱包所有者控制了多少加密货币。
当 UTXO 被花费时，接收者的公共钱包地址被分配给该金额，一旦执行，新的 UTXO 就会记录在区块链上。
存储
比特币 UTXO 记录在各种交易中，这些交易存储在比特币区块链上的区块中。但是，这些信息没有明确索引，因此很难快速搜索和整理元数据。
当使用比特币核心客户端等钱包软件时，UTXO 元数据使用 LevelDB 数据库进行存储和索引。LevelDB 是 Google 于 2011 年创建的开源存储系统，可以更快地定位 UTXO。
Bitcoin Core 客户端是一种流行的软件，用于连接到比特币区块链网络。Bitcoin Core 最初由中本聪创建，现在由自愿开发者社区维护。
