科普 | 如果没有 UTXO，比特币可能无法如此稳定地运行十几年

作者| 严文纯

出品 | 白话区块链（ID：hellobtc）

在比特币社区有一种说法，没有比特币，只有UTXO。 还有一句话：懂UTXO，就懂比特币。

这两种说法虽然有不同程度的夸张，但足以体现UTXO对比特币的重要性。 既然UTXO这么重要，那么今天就简单介绍一下吧。

什么是 UTXO

在目前的区块链项目中，记录的方式主要有两种，一种是账户/余额模型，另一种是UTXO模型。 比特币采用的是UTXO模型（Nervos也是，只是改进了UTXO模型），而以太坊等采用的是account/balance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被使用的集合。 比如韩梅梅收到了一个比特币，但是​​她没有花掉，这个比特币对她来说就是一个UTXO。

账户/余额模型 VS。 UTXO模型

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

账户中的余额是作为一个整体存在的。 李磊账户里有多少钱？ 你可以通过查看余额来判断。 当交易发生时，改变的是余额。 比如情人节那天，李雷通过微信转账520元给韩梅梅，那么李雷的微信账户余额就会减少520元，而韩梅梅的账户余额就会增加520元。

UTXO模型不同于账户模型。 李雷有多少比特币，只能通过将他的比特币地址的所有UTXO加起来才能知道。 简单来说，UTXO模型就像我们使用的钱包，钱包里的每一张纸币或者硬币都是一个单独的UTXO，所以钱包里有多少钱不是一目了然的，需要对比一下纸币和硬币面额添加得到它。

每笔付款都在 UTXO 中消费或接收。 比如我们用10块钱买了一份5块钱的早餐，这10块钱会作为UTXO整体支付给卖家，卖家再给你找零。

让我们用一个例子来说明：

情人节那天，李雷给韩梅梅买了花，520元，是现金支付的。 李磊拿出6张百元大钞（相当于6张100元UTXO）给卖家，卖家需要给李磊80元零钱（一张50元纸币，一张20元纸币，一张10元-元注各）。 在这个过程中，可以明显看出，李磊花了600元买了花，换了80元，卖家卖花换了520元。

从UTXO来看，李磊花费了6个UTXO（6张100元），得到了3个UTXO（3张找零）； 卖家得到了 6 个 UTXO，并花费了 3 个 UTXO 找零。

如果交易是用比特币完成的，过程会略有不同。 假设李雷用 6 个 UTXO 每个 1 BTC 支付给卖家 5.2 BTC，最终卖家得到一个价值 5.2 BTC 的 UTXO。 给李雷零钱是一个价值 0.8 BTC 的 UTXO。 也就是说btc钱包没了，6个UTXO被“销毁”，变成了2个新的UTXO。 （之所以不一样是因为纸币面额种类有限，而比特币没有这个限制）。

如果李雷和韩梅梅秀恩爱的过程发生在比特币网络上，转账过程会是怎样的？

李磊挖矿获得系统奖励12.5BTC（编者按：本文写于去年比特币减产前，现在比特币区块奖励为6.25BTC），所以李磊的比特币地址有12.5BTC的UTXOs比特币。

李雷想转5.2BTC给韩梅梅，12.5BTC的UTXO将被整体花掉，其中5.2BTC转给韩梅梅，剩下的7.3BTC找零给自己（对于为讨论方便，此处忽略矿工费）。 也就是说，之前的12.5 BTC是以一个UTXO的形式作为一个整体存在的。 在转账过程中，这个UTXO被“销毁”，不复存在，变成了两个新的UTXO：一个属于韩梅梅，这个UTXO价值5.2 BTC； 另一个是李雷的，这个UTXO价值7.3个BTC，这是李雷的零钱。

转移资金时两种模式的比较

总结

UTXO的核心设计思想是：它记录的是交易事件，而不是最终状态。 计算一个用户有多少比特币，需要将他钱包里所有的UTXO加起来，结果就是他的持有量。 UTXO模型在转账交易中以UTXO为单位，也就是说支付时调用UTXO的整数倍，比如1个UTXObtc钱包没了，3个UTXO，没有0.5个UTXO。

上面我们介绍了比特币的通用交易——调用一个UTXO来支付给其他人，以及集体交易——调用多个UTXO来支付给其他人。 你能说出任何其他交易类型吗？