OIN:一文看懂比特幣的UTXO模型_COI

EOS，Solana這些大家所熟知的鏈都使用的是賬戶模型，甚至可以說?90%?以上的項目都使用的是賬戶模型，而只有一些老牌項目用的是UTXO模型，如，BTC，DOGE，LTC，當然也有一些比較新的項目也用的這個模型，如Layer?2中使用OP方案的FUEL。2.什么是賬戶模型

簡單理解，就是銀行賬戶那套系統，比如銀行之間的轉賬，支付寶、微信的轉賬等等都屬于賬戶模型。下面我舉個栗子：

假如A有100?，B有100?

這時A給B轉賬50塊錢

在系統中的表現形式就是?

A-50?，B?50?

所以他們的余額

A50?，B150?

這是一筆轉賬。

再假如，A還是有100?，他要給100個新開戶的新人轉賬1元。

自2020年初以來有超過52%的財富100強企業已開始實施加密計劃:金色財經報道，The Block的研究團隊與Coinbase合作，揭示美國最大公司和知名消費品牌的加密貨幣和區塊鏈投資及產品計劃的趨勢。Coinbase于6月22日發布了一份名為《加密貨幣現狀：企業采用》的新報告，該研究為該報告提供了依據。自2020年初以來，超過一半（52%）的財富100強企業已經開始實施加密貨幣、區塊鏈或Web3計劃。自2020年以來，在《財富100強》中，科技、金融服務和零售領域的公司在Web3采用率方面處于領先地位。23年上半年，零售業采用率的增長彌補了金融服務公司采用率下降的影響。花旗風投、谷歌風投、微軟風投和高盛的加密貨幣私人投資數量相當于所有其他財富100強公司的總和。[2023/6/27 22:01:36]

這時需要A同時給100人轉賬1塊錢

第1筆

Nansen預測：USDT的持有量將會增加:金色財經報道，穩定幣市場已成為美國監管機構的一大目標。在 BUSD（由Paxos管理的Binances 的基于美元的穩定幣）成為監管機構目標的消息傳出后，行業觀察人士開始懷疑下一只鞋子會掉下來。根據加密分析公司 Nansen 的說法，Binance 上的錢包正在大量增加 Circle 的美元穩定幣 USDC。Binance 的一個錢包目前持有超過 18 億美元的 USDC，這是過去三個月中的最高金額。同時，Nansen 預測，由于無法與 USDC 進行交易，因此 USDT 的持有量將會增加。[2023/2/22 12:23:27]

A-1?，第1個人?1?

所以他們的余額

A99?，第1個人1?

第2筆

A-1?，第2個人?1?

Coinbase：目前美國銀行賬戶交易故障已解決:10月3日消息，Coinbase此前出現無法受理涉及美國銀行賬戶的付款或提款的情況，調查結果顯示該故障系在創建ACH轉賬（通過自動清算網絡所進行的電子支付）時遇到了技術問題。目前該問題已被解決。

金色財經此前報道，Coinbase無法受理涉及美國銀行賬戶的付款或提款的故障系在創建ACH轉賬（通過自動清算網絡所進行的電子支付）時遇到了技術問題。官方表示，用戶資金安全，團隊正在努力修復全部功能。[2022/10/3 18:38:13]

所以他們的余額

A98?，第2個人1?

第3筆

A-1?，第3個人?1?

所以他們的余額

A97?，第3個人1?

以此類推

......

Old Street Digital獲得280萬美元的種子輪融資:金色財經報道，Old Street Digital ('OSD') 今天宣布完成由 Draper Associates 牽頭的 280 萬美元種子輪融資。

OSD 正在建立一個機構資產管理公司，將基礎研究驅動的投資組合管理帶入加密領域。今天宣布的這一輪融資包括 Plassa Capital 和歐洲、亞洲和美國的知名風險投資和天使投資人以及英國資產管理行業的高級管理人員的參與。

Old Street Digital 首席執行官 Paul Ridley 表示：機構投資者在數字資產方面存在巨大機會，但他們需要經驗豐富的專業人士提供可靠的產品，他們可以信任。我們正在建立一個加密資產管理公司，以填補這一空白。在可訪問的基金結構中積極管理基金。”?Old Street Digital 本季度推出了第一只基金，該公司預計將在第四季度開設另一只基金。[2022/8/8 12:09:51]

第100人

CME比特幣期貨持倉未平倉總量自13537張下降至13707張:金色財經消息，據KingData數據監控，CFTC 6月22日至6月28日CME比特幣期貨持倉周報顯示：

未平倉總量自13,537 張下降至13,707張。

機構多頭頭寸9,157張，空頭頭寸10,688張，多空持倉比例1:1.2，機構多空力量均衡，整體偏向看空；

大戶多頭頭寸2,095張，空頭頭寸426張，多空持倉比例4.9:1，大戶顯著偏向看漲；

散戶多頭頭寸890張，空頭頭寸1,028張，多空持倉比例1:1.2，散戶多空力量均衡，略微偏向看空。[2022/7/4 1:49:36]

A-1?，第100個人?1?

所以他們的余額

A0?，第100個人1?

理論上要轉賬100次，而且下一次的轉賬都必須要先完成前一筆，不然賬戶余額就無法保證一致性，會混亂，有沒有多轉，余額夠不夠轉出等。

理論上，隨著交易筆數的增長，執行所需要的時間就越多。

貨幣DCEP也是基于UTXO模型做的，所以這個模型必然有它的獨特之處。

UTXO全稱UnspentTransactionOutput，意思是“未花費交易輸出”，他的模型簡單說有點像日常生活中的現金體系，舉個栗子：

A有一個錢包，里面有1元面值，?10元面值以及100元面值。

A要給B、C、D分別1塊錢。

A有三種方式

第一種：拿出1元面值的錢給B

第二種：拿出10元面值的錢給C，找回9元

第三種：拿出100元面值的錢給D，找回99元

這三種方式都可以把這次交易完成。

再回到鏈上，想象一下這里每一個面值的錢其實就是一個鏈上UTXO，具體在使用過程中的UTXO并不是在轉移的，而是在不斷的銷毀和重建，例如：

A用第二種方式給C轉錢，?10元面值的UTXO會被銷毀，系統會重新印出一張1元面值和一張9元面值的UTXO，?1元的給C，?9元的還給A。

第三種方式也同理，?100元的銷毀，印出1張1元面值的和一張99元面值的UTXO，?1元的給D，?99元的還給A。

這是UTXO和賬戶模型轉賬方式的不同，更牛逼的是，UTXO模型可以并行轉賬，因為余額是通過分散的UTXO存在的，所以每個面值其實可以同時轉賬給不同的人，上面三種方式是可以在一筆交易中同時完成的，因為不會涉及到賬戶一致性問題，每個UTXO都是單獨獨立計算的。

我們在對比上面的賬戶模型，每一筆交易都必須依托于上一筆交易的完成，這其中的性能差距可想而知。這樣就理解為什么央行數字貨幣使用的是UTXO模型了，不然深圳怎么給5萬個錢包發送1000萬數字人民幣？

再說回上面那個例子：

A有100?，他要給100個新開戶的新人轉賬1元。

面值100的UTXO可以拆分成100個面值1塊錢的UTXO，然后在一筆交易中直接分給100個人，瞬間完成。

總之，把UTXO的面值想象成更加靈活的現金，在鏈上不斷的銷毀和重建。

想知道這個錢包地址到底有多少錢就需要統計底下有多少個余額的UTXO并求和。

4.賬戶模型和UTXO的優缺點

賬戶模型優點：

合約以代碼形式保存在Account中，并且Account擁有自身狀態。這種模型具有更好的可編程性，容易開發人員理解，場景更廣泛。

批量交易的成本較低。設想礦池向礦工支付手續費，UTXO中因為每個Input和Out都需要單獨Witnessscript或者Lockingscript，交易本身會非常大，簽名驗證和交易存儲都需要消耗鏈上寶貴的資源。而Account模型可以通過合約的方式極大的降低成本。

賬戶模型缺點：

Account模型交易之間沒有依賴性，需要解決重放問題。Ethereum?是怎么解決的，我們清楚?Ethereum?是采用的是唯一的?Nonce?值的方法，每個交易?Tx?中有一個?Nonce?字段，對于每個用戶來說，這個?Nonce?都不能重復，從而避免了重放攻擊。

對于實現閃電網絡/雷電網絡，Plasma等，用戶舉證需要更復雜的Proof證明機制，子鏈向主鏈進行狀態遷移需要更復雜的協議。

UTXO優點：

計算是在鏈外的，交易本身既是結果也是證明。節點只做驗證即可，不需要對交易進行額外的計算，也沒有額外的狀態存儲。交易本身的輸出UTXO的計算是在錢包完成的，這樣交易的計算負擔完全由錢包來承擔，一定程度上減少了鏈的負擔。

除Coinbase交易外，交易的Input始終是鏈接在某個UTXO后面。交易無法被重放，并且交易的先后順序和依賴關系容易被驗證，交易是否被消費也容易被舉證。

UTXO模型是無狀態的，更容易并發處理。

對于P?2?SH類型的交易，具有更好的隱私性。交易中的Input是互不相關聯的，可以使用CoinJoin這樣的技術，來增加一定的隱私性。

UTXO缺點：

無法實現一些比較復雜的邏輯，可編程性差。對于復雜邏輯，或者需要狀態保存的合約，實現難度大，且狀態空間利用率比較低。

當Input較多時，見證腳本也會增多。而簽名本身是比較消耗CPU和存儲空間的。

賬戶余額

賬戶模型：可以簡單明了的看到賬戶底下有多少錢。

UTXO模型：統計該地址底下有多少個UTXO，把他們匯總起來的結果才是余額。

當交易筆數指數級上升時

賬戶模型：會越來越吃力。

UTXO模型：天然支持高并發。

從智能合約/開發者角度出發

賬戶模型符合開發者的邏輯習慣，相對容易寫邏輯

UTXO腳本編程較為復雜

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