FIN:一文看懂比特币的UTXO模型_ARC Governance

EOS，Solana这些大家所熟知的链都使用的是账户模型，甚至可以说?90%?以上的项目都使用的是账户模型，而只有一些老牌项目用的是UTXO模型，如，BTC，DOGE，LTC，当然也有一些比较新的项目也用的这个模型，如Layer?2中使用OP方案的FUEL。2.什么是账户模型

简单理解，就是银行账户那套系统，比如银行之间的转账，支付宝、微信的转账等等都属于账户模型。下面我举个栗子：

假如A有100?，B有100?

这时A给B转账50块钱

在系统中的表现形式就是?

A-50?，B?50?

所以他们的余额

A50?，B150?

这是一笔转账。

再假如，A还是有100?，他要给100个新开户的新人转账1元。

这时需要A同时给100人转账1块钱

第1笔

A-1?，第1个人?1?

所以他们的余额

A99?，第1个人1?

第2笔

A-1?，第2个人?1?

所以他们的余额

A98?，第2个人1?

第3笔

A-1?，第3个人?1?

所以他们的余额

A97?，第3个人1?

以此类推

......

第100人

A-1?，第100个人?1?

所以他们的余额

A0?，第100个人1?

理论上要转账100次，而且下一次的转账都必须要先完成前一笔，不然账户余额就无法保证一致性，会混乱，有没有多转，余额够不够转出等。

理论上，随着交易笔数的增长，执行所需要的时间就越多。

货币DCEP也是基于UTXO模型做的，所以这个模型必然有它的独特之处。

UTXO全称UnspentTransactionOutput，意思是“未花费交易输出”，他的模型简单说有点像日常生活中的现金体系，举个栗子：

A有一个钱包，里面有1元面值，?10元面值以及100元面值。

A要给B、C、D分别1块钱。

A有三种方式

第一种：拿出1元面值的钱给B

第二种：拿出10元面值的钱给C，找回9元

第三种：拿出100元面值的钱给D，找回99元

这三种方式都可以把这次交易完成。

再回到链上，想象一下这里每一个面值的钱其实就是一个链上UTXO，具体在使用过程中的UTXO并不是在转移的，而是在不断的销毁和重建，例如：

A用第二种方式给C转钱，?10元面值的UTXO会被销毁，系统会重新印出一张1元面值和一张9元面值的UTXO，?1元的给C，?9元的还给A。

第三种方式也同理，?100元的销毁，印出1张1元面值的和一张99元面值的UTXO，?1元的给D，?99元的还给A。

这是UTXO和账户模型转账方式的不同，更牛逼的是，UTXO模型可以并行转账，因为余额是通过分散的UTXO存在的，所以每个面值其实可以同时转账给不同的人，上面三种方式是可以在一笔交易中同时完成的，因为不会涉及到账户一致性问题，每个UTXO都是单独独立计算的。

我们在对比上面的账户模型，每一笔交易都必须依托于上一笔交易的完成，这其中的性能差距可想而知。这样就理解为什么央行数字货币使用的是UTXO模型了，不然深圳怎么给5万个钱包发送1000万数字人民币？

再说回上面那个例子：

A有100?，他要给100个新开户的新人转账1元。

面值100的UTXO可以拆分成100个面值1块钱的UTXO，然后在一笔交易中直接分给100个人，瞬间完成。

总之，把UTXO的面值想象成更加灵活的现金，在链上不断的销毁和重建。

想知道这个钱包地址到底有多少钱就需要统计底下有多少个余额的UTXO并求和。

4.账户模型和UTXO的优缺点

账户模型优点：

合约以代码形式保存在Account中，并且Account拥有自身状态。这种模型具有更好的可编程性，容易开发人员理解，场景更广泛。

批量交易的成本较低。设想矿池向矿工支付手续费，UTXO中因为每个Input和Out都需要单独Witnessscript或者Lockingscript，交易本身会非常大，签名验证和交易存储都需要消耗链上宝贵的资源。而Account模型可以通过合约的方式极大的降低成本。

账户模型缺点：

Account模型交易之间没有依赖性，需要解决重放问题。Ethereum?是怎么解决的，我们清楚?Ethereum?是采用的是唯一的?Nonce?值的方法，每个交易?Tx?中有一个?Nonce?字段，对于每个用户来说，这个?Nonce?都不能重复，从而避免了重放攻击。

对于实现闪电网络/雷电网络，Plasma等，用户举证需要更复杂的Proof证明机制，子链向主链进行状态迁移需要更复杂的协议。

UTXO优点：

计算是在链外的，交易本身既是结果也是证明。节点只做验证即可，不需要对交易进行额外的计算，也没有额外的状态存储。交易本身的输出UTXO的计算是在钱包完成的，这样交易的计算负担完全由钱包来承担，一定程度上减少了链的负担。

除Coinbase交易外，交易的Input始终是链接在某个UTXO后面。交易无法被重放，并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。

UTXO模型是无状态的，更容易并发处理。

对于P?2?SH类型的交易，具有更好的隐私性。交易中的Input是互不相关联的，可以使用CoinJoin这样的技术，来增加一定的隐私性。

UTXO缺点：

无法实现一些比较复杂的逻辑，可编程性差。对于复杂逻辑，或者需要状态保存的合约，实现难度大，且状态空间利用率比较低。

当Input较多时，见证脚本也会增多。而签名本身是比较消耗CPU和存储空间的。

账户余额

账户模型：可以简单明了的看到账户底下有多少钱。

UTXO模型：统计该地址底下有多少个UTXO，把他们汇总起来的结果才是余额。

当交易笔数指数级上升时

账户模型：会越来越吃力。

UTXO模型：天然支持高并发。

从智能合约/开发者角度出发

账户模型符合开发者的逻辑习惯，相对容易写逻辑

UTXO脚本编程较为复杂

标签：ANCROSFINOSTARC GovernanceHOTCROSSefinity币预测价格lost币最新消息

DAI热门资讯