摘要：所谓UTXO模型，简单来说，就是一种特殊的账户做账模型。它的中文意思称为“未花费交易导出”，它跟银行传统账户模型有一个很大的区别就是，这类模型只纪录交易自身，且不纪录交易的结果。

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比特币网络不是帐簿/余额模型，而是UTXO模型，UTXO是比特币交易生成及验证的一个核心概念。交易形成了一组链式结构，全部合法的比特币交易都能够追溯到前向一个或几个交易的导出，这些链条的源头都是挖矿奖赏，结尾乃是当前未花费的交易导出。所有的未花费（应用）的导出即整个比特币网络的UTXO。那么，究竟什么是UTXO模型呢？它又是怎么运作的？下面，我们一起来看看。


图片[1] - 什么是UTXO模型？UTXO模型是如何运作的？


什么是UTXO模型？

所谓UTXO模型，简单来说，就是一种特殊的账户做账模型。它的中文意思称为“未花费交易导出”，它跟银行传统账户模型有一个很大的区别就是，这类模型只纪录交易自身，且不纪录交易的结果。

像传统的银行帐户模型，它是直接纪录结果的，例如，我账户里有1万块，我要转给你3000，就会从我账户里扣减3000，我的余额是7000,你的账户里提升3000。

但UTXO模型不是这样记载的，他会将整个交易过程记下来，原理是这样的：还是假定我账户里有1万块，我要转给你3000。UTXO在记载的时候，他会先记做这1万块全部转了出去，然后纪录有3000块转到了你的账户里，还有7000块从我的账户转至我自己的账户。

整个过程中，它会把牵扯到的账户资金、交易地址，转账资产、资金来源等信息全部记下。以此就可以跟踪到每一笔交易的最初来源。因此，UTXO的实质其实是一种流水做账，会把交易的过程记下来。

这类模型的好处在于，它让每次交易过程，都被纪录得清清楚楚，并且可以追溯每笔资产的源头。也正是基于这个特点，UTXO可以跟共识机制一起处理双花问题。


UTXO模型的优缺点：

优点：

1、计算是在链以外，交易自身既是结果也是证明。节点只做验证即可，不需要对交易开展额外测算，也没有额外情况存放。交易自身的导出UTXO的计算是在钱夹完成的，那样交易计算压力完全由钱夹来承担，一定程度上降低了链的压力。

2、除Coinbase交易外，交易的Input始终是连接在某个UTXO后边。交易难以被重放，而且交易的先后顺序和依赖关系容易被验证，交易是否被消费也容易被举证。

3、UTXO模型是无状态的，更容易并发处理。

4、针对P2SH类别的交易，具备更好的隐私性。交易里的Input是互不相关联的，可以用CoinJoin这样的技术，来提高一定的隐私性。

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缺点：

1、难以实现一些比较复杂的逻辑，可编性差。针对繁杂逻辑，或者需要情况保存的合同，完成难度高，且情况空间利用率非常低。

2、当Input较多时，印证脚本还会增加。而签字本身是较为耗费CPU和储存空间的。


UTXO模型是如何运作的？

1、地址和UTXO

在以往金融系统中，交易会从一个账户上取出资金转移到另一个账户上。比特币的UTXO模型没有账户，因此没有专门的发送方账户/地址。地址虽然被用于接收UTXO，可是永远不会直接记录在区块链上。比特币地址是scriptPubKeys的编号，包含在每个交易的输出中。

当比特币被花费出去时，输入只包括实行scriptPubKey所必须的签字和公钥，并没提及比特币来自区块链上的哪个地址。可是，UTXO的上一个地址是能够轻松测算得出的。每个交易输入都通过交易id来指出其前序交易，并通过检索来指出使用该前序交易的哪一个导出（实际上便是在引入已有的UTXO）。被引用的交易导出的scriptPubKey能够被转换成比特币地址。

2、比特币的财政政策

UTXO模型能让全部比特币节点在任意时刻就比特币的出现状况达成一致。换句话说，所有人都可以审计比特币的总供给量，来保证比特币的财政政策被严格执行。

3、UTXO的搭配和分割

一个比特币交易能够包括随意数量输入和输出。因此，客户可以随意组合和分割UTXO去完成随意数额的支付。

比如，Alice拥有2个UTXO，各自价值0.5BTC和0.7BTC。当她向Bob付款1BTC时，可以用这俩UTXO做为输入，再将1BTC的输入发送给Bob。

Alice还此外创立了一个0.199BTC的输出做为找零发送给自己。因为需要缴纳交易费，她没法为自己推送0.2BTC。

️交易费不因交易导出（UTXO）的方式体现。它是由输入值和输出值之间的差值测算得到。

4、交易验证

UTXO模型能让比特币节点有效验证链上的每个交易。当节点接到一个交易时，不管该交易是否已经打包进区块，均可验证该交易里的UTXO是否真的有效且没有被花费。正是如此，比特币可以在不依赖可靠第三方的情形下处理双重花费难题。


讲到这里，相信大家对于什么是UTXO模型，以及它是怎么运作的都有一定的了解了。总的来说，UTXO不但可以帮助共识机制处理区块链里的第一类双花问题，更赋予区块链可追源的特征，区块链也能以此为基本，确保每笔交易的真实与可靠。

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