本指南解释了UTXO的含义、它在加密交易中的应用，以及为什么它是区块链领域的一个重要概念。它还检查区块链中交易结构的细节，这使得 UTXO 成为一个重要的组成部分。

什么是 UTXO？

UTXO 是网络创建的交易输出，用于在每个业务交易中提供非精确的更改。每笔交易中未花费的加密货币部分为会计措施提供了基础。就像复式记账一样，加密交易也有输入和输出。重要的是，分析区块链的工作原理为理解 UTXO 模型提供了良好的基础。

区块链如何运作

比特币（BTC）和其他加密货币是由复杂的数学结构生成的，这些结构根据其周围的语义具有不同的含义。结构本身可以包含原始数据或其他较小的结构，其中，根据这些结构的定义，其中的数据由协议解释。

区块链中的每笔交易都带有时间戳并捕获在称为块的数据集中。然后按顺序添加到链中，每个块头都带有前一个块头的哈希值以形成分类帐。这使得在技术上不可能篡改区块链中的交易，因为尝试破坏链上先前区块的加密哈希需要大量的计算能力。

因此，区块链由一系列区块组成，形成不可变的公共数字账本。它的工作原理就像一本虚拟账本，包含区块链交易各方（主要是个人和企业）进行的所有交易。每个块都有一个Header和一个Transaction List。

标头保存有关特定块的所有元数据，包括指向较早块（也称为父块）的前一个块哈希。通过这种方式，每个块都指向其父块，并且链可以追溯到第一个块，也称为创世块。

这种链接并指向过去导致了块的链状结构，称为区块链。了解区块的基本概念可以帮助您更好地了解交易在区块链中的工作原理，这可以帮助您更好地理解 UTXO 概念。 

技术UTXO模型

分析区块链中的单个交易揭示了具有不同语义的几种不同结构。

• 它以交易版本开始，这是一个数字，表示网络特定交易的类型。当区块链节点读取版本号时，它可以确定可用于验证特定交易的规则集。

• 交易中的最后一个结构是锁定时间，它标记交易是否可以立即或在一段时间后添加到区块链中。这两个结构之间是一个输入和输出列表，它们是 UTXO 模型最重要的组成部分。

• 交易输出包括区块链专家所说的加密锁和值，其中输出被认为是锁定的，而输入提供了解锁它的密钥。该值是指锁定在输出中的给定加密货币的数量。

• 值得注意的是，每个交易输入都包含一个指针和一个解锁密钥。顾名思义，指针指向之前的交易输出，而密钥则解锁相应的交易输出。每次通过输入成功解锁输出时，区块链都会将其标记为“已用”，而在现实世界中，该交易被称为“已完成”。每次发生此操作时都会创建一个新的“未使用”输出。

• 未花费的交易输出是指尚未被输入解锁的所有输出。输出被解锁或交易完成后，它将从循环供应中删除，并由新的输出取代。因此，未锁定的输出或已完成的交易的价值总和将始终等于新创建的输出的价值总和。

这项活动使比特币和其他加密货币的总流通供应量保持恒定。因此，UTXO 意味着锁定在区块链中的加密货币价值，并且每笔交易都可以追溯到其创建的第一个时刻。

为什么 UTXO 在比特币和其他加密货币中很重要

• 在使用 UTXO 模型的加密货币中，包括比特币、比特币现金 ( BCH ) 或莱特币 ( LTC )，所有交易都具有输入和输出的结构。例如，每笔比特币交易都有一个“条目”部分，您可以在其中查看您用钱包管理的余额的来源。另一方面，还有“出发”部分，您可以在其中查看资金的发送地点。

• 此外，还可以看到剩余的资金已退回，并且每笔交易任何人都可以看到和追踪。仔细一看，UTXO 模型允许用户完全控制自己的资金如何使用以及在什么条件下使用。它还使得比特币和其他使用它的加密货币比传统金融系统更加可审计、透明和高效。

• 要发起比特币或其他加密货币交易，您必须有可用余额，并且该余额必须在您的钱包中注册为 UTXO。这意味着必须通过“退出或 UTXO”向您支付一些款项，以便它成为您的“入口”，为您提供可用的余额来支出。因此，UTXO 是交易的重要组成部分，因为没有它们，交易就不可能进行。

比特币UTXO集解释

• 任何给定时间所有 UTXO 的集合称为UTXO 集，由每个比特币节点持续维护。比特币使用UTXO集来监控尚未花费的输出交易，这些交易可以作为新交易的输入。比特币全节点将保留 UTXO 集的副本，以帮助他们验证交易，而无需检查整个区块链。 

• 从技术上讲，这些集合称为链状态并存储在每个节点的链状态数据目录中。每次将新块添加到区块链时，链状态都会更新最新交易的列表，并定义哪些先前的 UTXO 被花费以及哪些新的 UTXO 被生成。

• 本质上，网络中的每个比特币节点在其本地数据库中始终具有完全相同的 UTXO 副本。

• UTXO 只是加密货币，不同的数字钱包以不同的方式呈现它们以获取用户信息。例如，如果您向钱包询问您的比特币余额，后端的钱包将收集您拥有的所有 UTXO，并向您显示这些 UTXO 的价值总和。提供的数字是您的最终钱包余额。这些计算在远离用户的后台进行。

真实世界的 UTXO 模型

在现实世界的应用中，UTXO 的运作方式与实物现金或硬币类似。UTXO 是一种交易输出，同样可以作为新交易的输入。本质上，UTXO 定义了每个区块链交易的开始和结束位置。该模型是比特币和其他几种加密货币的基本组成部分。

UTXO模型示例

例如，当您在商店使用现金购买任何商品时，您向收银员支付全部金额，然后向收银员支付全部金额，拿走产品，然后收到找零。你不会用十美元的钞票来购买五美元的东西。相反，您放弃一张 10 美元的纸币，并获得新的 5 美元作为找零加上产品。 

同样的概念也适用于 UTXO。在每笔加密交易中，UTXO 都会被全部消耗，即使所需的付款只是原始 UTXO 的一小部分。使用上图，如果你想支付一些价值 6 BTC 的产品或服务，但你只有 10 BTC 的 UTXO：

您将创建一笔交易，消耗 10 BTC 的全部 UTXO，并创建另外两个新的 UTXO：一个用于用 6 BTC 支付，另一个用于您自己的 4 BTC 价值。你支付给自己的UTXO被称为找零UTXO，你的钱包会自动追踪它，给你最终的余额4 BTC。每次您支付的金额小于 UTXO 的可用价值时，您的钱包都会自动为您的余额创建找零 UTXO。

UTXO 和账户余额模型比较

大多数区块链，例如比特币、莱特币、比特币现金和比特币 SV，都应用 UTXO 模型进行记账。然而，也有一些例外，例如使用账户余额模型的以太坊，以及同时使用 UTXO 和基于记账模型的卡尔达诺。

该账户模型的工作原理与传统银行账户类似，用户可以拥有一个或多个账户，资金金额不限，并且没有找回的概念。贷方只是添加到余额中，而借方则被减去。 

UTXO 模型在可扩展性、隐私性和效率方面效果更好。UTXO 交易被简化，因为每个 UTXO 只能作为一个整体被消耗一次。基于简单性，交易验证可以更好地工作，并且可以使用UTXO模型创建各种隐私增强技术方案。

即便如此，UTXO 模型在可用性方面也存在一些挑战。例如，该模型不太直观，这就是为什么大多数钱包会选择具有直观用户界面的普通帐户。此外，UTXO账户在智能合约方面受到限制，不支持私钥和合约代码控制。 

由于这些原因，以太坊更喜欢账户余额模型而不是 UTXO 模型。 

UTXO 和法定货币——它们是一样的吗？

关于 UTXO 模型的讨论中的一个主要问题是它与法定货币票据是否相同或不同。大多数用于强调UTXO基本工作原理的实际例子通常都会将它们与法定货币进行类比。

然而，这些演示可能包含某些问题，可以用来更多地了解 UTXO 模型。首先，大多数人不考虑所涉及的交易费用。对于每笔区块链交易，用户必须支付费用才能发起网络交易。

因此，当您将加密货币发送到不同的地址时，您将获得与原始值相同的新 UTXO 减去发送的金额，以及交易费用。不同区块链的交易费用可能有所不同。

UTXO 模型解释中经常被忽视的另一个值得注意的问题是法定票据的固定价值。法定货币的供应量有限，这取决于政府印钞的决定。正是由于这个原因，法定货币票据具有预先确定的价值。这对于 UTXO 来说是不一样的，因为它们可以有任意数量。

因此，UTXO 模型也可以带来一些优于法定货币票据的好处。例如，UTXO 比法定货币更灵活。甚至可以在一个 UTXO 中包含 1,000 个比特币，而不是处理数千个法定货币现金。

总体而言，与法定货币相比，UTXO 具有更大的灵活性，同时在区块链功能中发挥着至关重要的作用。然而，与法定货币相比，UTXO 同样有其局限性。例如，必须记录每个人数字钱包中的 UTXO 数量。

这意味着当您参与公共区块链交易时，您只能组装或分解UTXO硬币。在不发送或接收任何加密资金的情况下，您无法更改数字钱包中 UTXO 的数量和金额。

UTXO 模型的优点

大多数关于 UTXO 模型的讨论都会强调它提供的价值。以下是UTXO模型的一些优点：

• 无语言的智能合约。基于UTXO的智能合约与语言无关，这是区块链领域的重大突破。这使得所有 UTXO 都能够创建独特的共识机制。
  
• UTXO模型支持去中心化交换和原子交换。UTXO 模型支持去中心化交易和原子交换，从而无需任何中介的干预即可实现点对点加密货币交易。用户不必担心任何托管服务、中心化账户或具有原子交换功能的代理代币。这为用户钱包之间的直接加密货币交易创造了更好的设施。
  
• 提高了可扩展性。UTXO 币提供了更好的可扩展性，因为用户可以选择一次处理多个 UTXO，从而实现设施或并行交易处理。因此，用户可以清楚地注意到该模型如何最小化区块链网络上的计算负载。
  
• 隐私和安全。UTXO 模型提供隐私和安全性，因为每个 UTXO 交易都会生成新地址，因此几乎不可能跟踪交易。此外，每个 UTXO 交易中输入和输出之间的链接可以使所有交易序列的身份验证更加容易，从而解决双花问题。

最后的想法

UTXO 模型作为一种区块链机制，可以随时跟踪代币的位置。从本质上讲，UTXO 提供了重要的记账功能，这使它们成为区块链系统的基本方面。它们作为区块链的记账机制，对于包括加密货币交易在内的所有类型的交易都至关重要。

UTXO（未花费的交易输出）常见问题解答