什麼是UTXO？比特幣的交易模型如何使用它？

比特幣的UTXO模型使用未解決的事務輸出作為單個“硬幣”，每個唯一的可識別和花費僅一次，可確保區塊鏈上的交易處理的安全性和透明度。

2025/03/10 17:15

要點：

• UTXO（無需交易輸出）是比特幣會計系統中的基本概念。它代表了尚未花費的以前交易的剩餘平衡。
• 每個比特幣交易都將UTXOs作為輸入消耗，並創建新的UTXO作為輸出。
• 了解UTXOS對於掌握如何在區塊鏈上驗證和處理比特幣交易至關重要。
• 與基於帳戶的系統相比，UTXO模型提供了增強的安全性和透明度。

什麼是UTXO？

UTXO或未解決的交易輸出是比特幣交易模型的核心元素。與傳統的基於賬戶的系統在集中跟踪餘額不同，比特幣利用了基於UTXO的分類帳。想像一個UTXO作為具有特定值和唯一標識符的硬幣。每個比特幣交易都涉及花費這些“硬幣”。發送比特幣時，您實際上是選擇多個添加到或超過您發送的數量的UTXO。

UTXO如何在比特幣交易中工作

每個比特幣交易都包括兩個關鍵組件：輸入和輸出。輸入指定所花費的UTXO，而輸出定義了創建的新UTXO。這樣想：您的錢包裡有幾枚硬幣（UTXO）。為了付款，您選擇必要的硬幣，而交易將創建新硬幣（UTXO）作為更改。該過程確保所有比特幣都被解釋並防止雙支出。

創建新的UTXO

成功處理比特幣事務並將其添加到區塊鏈中時，它會生成新的UTXO。這些新創建的UTXO代表發送給不同收件人的金額，包括發件人的更改。每個UTXO都是唯一確定的，以確保只能花一次。每次交易都將繼續此過程，創建了不斷發展的UTXOS網絡。

支出UTXO

要花費比特幣，您必須收集足夠的UTXO，以支付交易金額和相關的交易費用。這些選定的UTXO在隨後的交易中被標記為“花費”，並創建新的UTXO作為輸出。此過程確保每個比特幣只能花一次，並保持系統的完整性。區塊鏈保留了所有花費和未固定UTXO的細緻記錄。

交易費用的作用

交易費用向核實並添加交易的礦工支付給區塊鏈。這些費用包括在交易輸出中，為礦工創建了新的UTXO。費用激勵礦工來確保網絡並有效地處理交易。費用的金額通常可以根據網絡擁塞而調節。

UTXO模型中的安全性和透明度

UTXO模型提供了重要的安全優勢。由於每個UTXO都是唯一可識別的，只能花一次，因此幾乎消除了雙重支出的風險。 UTXO模型的透明度使任何人都可以檢查區塊鏈並通過追踪UTXOS的運動來驗證任何交易的有效性。

UTXO和基於帳戶的模型之間的差異

基於帳戶的系統，例如傳統銀行業務中的系統，跟踪單個帳戶中的餘額。交易只需調整這些帳戶中的餘額即可。相比之下，UTXO模型使用了更精細的方法，將每個未量輸出視為單個單元。這種差異從根本上改變了交易的驗證和記錄在區塊鏈上的方式。

UTXO對比特幣可伸縮性的影響

UTXO模型在處理交易中的效率在比特幣的可擴展性中起著至關重要的作用。儘管該模型非常安全，但越來越多的UTXO可能會影響交易處理時間和網絡性能。這導致了關於UTXO模型中潛在改進和優化的討論。

UTXO套件及其大小

比特幣區塊鏈上無需交易輸出的整個集合稱為UTXO集。隨著更多交易的發生，該集合會增長更大的，可能增加存儲要求並影響交易驗證時間。這種增長是比特幣正在進行的開發和可伸縮性工作的關鍵考慮。

高級UTXO概念

與UTXOS相關的高級概念包括用於有效管理UTXO集合的技術，以及使用CoinJoin等技術來增強用戶隱私。這些技術有助於提高UTXO模型框架內比特幣交易的效率和隱私。

UTXO的未來

UTXO模型仍然是比特幣功能和安全性的核心。儘管存在有關可伸縮性的挑戰，但正在進行的研發工作旨在應對這些挑戰，而不會損害UTXO模型的核心原則。未來可能涉及完善和優化模型，而不是完全替換模型。

常見問題：

問：UTXO和比特幣有什麼區別？

答：比特幣是一個價值單位，而UTXO是未量的比特幣的記錄。一個比特幣可以由多個UTXO表示。

問：可以多次花費UTXO嗎？

答：不，一個UTXO只能花一次。一旦將UTXO用作交易中的輸入，就可以將其標記為花費，並且無法再使用。

問：UTXO模型如何防止雙重支出？

答：UTXO模型可以防止雙重支出，因為每個UTXO都有一個唯一的標識符，只能花一次。嘗試兩次花費相同的UTXO將導致網絡拒絕第二筆交易。

問：UTXOS如何存儲？

答：UTXO被存儲在比特幣區塊鏈上，該區塊鍊是一個分佈式的，可公開訪問的分類帳。比特幣網絡中的每個節點都維護區塊鏈的副本，包括UTXO集。

問：UTXO集的大小的意義是什麼？

答：UTXO集的大小會影響比特幣節點的存儲要求和交易驗證效率。較大的UTXO集可以導致更長的處理時間。

問：UTXO模型如何促進比特幣的安全性？

答：區塊鏈的不變性，再加上UTXOS的“花費一次”的性質，使雙支出非常困難。這種固有的安全性是比特幣系統的主要優勢。