科普 | 没有UTXO，比特币或不能如此稳定运行10年
这是白话区块链的第1286期原创
作者 | 晏文春
出品｜白话区块链（ID：hellobtc）
在比特币社区内，有一种这样的说法：其实并没有比特币，有的只是UTXO。还有一种说法是：如果理解了UTXO，你就理解了比特币。
这两种说法虽然都有不同程度的夸张，但足以体现UTXO之于比特币的重要性。既然UTXO这么重要，今天我们就来简单介绍一下UTXO。
01
什么是UTXO
在当前的区块链项目中，主要有两种记录保存方式，一种是账户/余额模型，一种是UTXO模型。比特币采用就是UTXO模型，以太坊等则采用的是账户/余额模型。
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用掉的收款。比如韩梅梅收到一笔比特币，她没有用掉，这笔比特币对她来说就是一个UTXO。
02
账户/余额模型和UTXO模型
账户/余额模型生活中很常见，比如我们的银行账户、微信账户，都是基于账户/余额模型。
账户内的余额是作为一个整体存在的。李雷账户上有多少钱，看一下余额便知道，在发生交易时，变动的是余额。比如，情人节当天，李雷通过微信给韩梅梅转520元，李雷微信账户余额会减掉520元，而韩梅梅账户余额会增加520元。
UTXO模型则不同于账户模型。李雷有多少比特币，要对他比特币地址所有UTXO求和才知道。简单来说，UTXO模型就像我们用的钱包，而钱包里的每张纸币或每枚硬币都是一个单独的UTXO，因此钱包里有多少钱，并不一目了然，需要把所有纸币和硬币面额相加才能得出。
而每一次收付款，是以UTXO为单位消耗或者接收的。比如我们用10元钱买5元早餐时，这个10元作为一个UTXO先整体付给卖家，卖家再找零给你。
我们通过一个例子来说明。
情人节当天，李雷给韩梅梅买花，价格520元。用现金支付，他掏出6张百元大钞（相当于6个100元的UTXO）给卖家，卖家需要给李雷找零80元（50元、20元和10元纸币各一张）。这个过程中显而易见，李雷花600元买花，得到80元找零，卖家卖出花，得到520元。
从UTXO的角度看，李雷花掉了6个UTXO（6张100元），得到3个UTXO（3张找零）；卖家得到6UTXO，找零时花掉了3个UTXO。
如果用比特币完成这笔交易，过程就会稍有不同，假设李雷用6个均为1BTC的UTXO付给卖家5.2BTC，最后卖家得到一个价值5.2BTC的UTXO，找零给李雷是一个价值0.8BTC的UTXO，换句话说6个UTXO被“销毁”，变成了两个新的UTXO。（两者不同的原因在于，纸币面额的种类有限，而比特币不受这个限制）。
如果李雷和韩梅梅秀恩爱的过程发生在比特币网络上，转账过程是怎样的？
李雷挖矿得到系统奖励的12.5枚比特币，于是李雷比特币地址上就有一个12.5BTC的UTXO。
李雷要转5.2BTC给韩梅梅，12.5BTC的UTXO将会被整体花掉，其中5.2BTC 转给韩梅梅，剩下的7.3BTC找零给自己（为方便讨论，此处忽略矿工费）。换句话说，之前12.5BTC是以一个UTXO的形式整体存在的，在进行转账时，这个UTXO被“销毁”了，不存在了，变成了两个新的UTXO：一个属于韩梅梅，这个UTXO价值5.2BTC，另一个属于李雷，这个UTXO价值7.3BTC，这是找零给李雷的。
两种模型在转账时的对比
03
总结
UTXO 核心设计思路是：它记录交易事件，而不记录最终状态。要计算某个用户有多少比特币，就要对其钱包里所有的UTXO求和，得到结果就是他的持币数量。UTXO模型在转账交易时，是以UTXO为单位的，也就是说在支付时，调用的是整数倍UTXO，比如1个UTXO，3个UTXO，没有0.5个UTXO的说法。
在上文中，我们介绍了比特币的一般性交易：调用一个UTXO给其他人付款，以及集合型交易：调用多个UTXO给其他人付款；你还能举出其他的交易类型吗？
END
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