什么是UTXO模型与帐户模型？

了解UTXO模型

UTXO（UTXO（UND）交易输出）模型是区块链技术中的一个基本概念，尤其是Bitcoin和其他类似的加密货币。在此模型中，交易构成为输入和输出。当用户发送加密货币时，他们将以前的未经文件输出作为输入，并创建可以在将来交易中花费的新输出。

每个交易都会消耗现有的UTXO并生成新的交易。例如，如果爱丽丝想向鲍勃发送1个BTC，但只有2个BTC的UTXO，她将使用该UTXO作为输入，并生成两个输出：一个是1 BTC到Bob，另一个BTC为1 BTC返回自己，将其作为更改。

UTXO模型的关键功能是它不能保持持久的帐户余额。相反，钱包必须跟踪所有可用的UTXO，以确定用户可以花费多少。与基于帐户的模型相比，这使交易验证更加复杂，但它还通过并行处理功能增强了隐私性和可伸缩性潜力。

探索帐户模型

相比之下，以太坊等区块链和许多支持智能合约的区块链使用了帐户模型。该模型类似于传统的银行系统，在该系统中，每个地址都有一个平衡，可以通过每笔交易直接更新。

当用户启动传输时，系统将从其余额中扣除指定金额，并将其添加到收件人的余额中。不需要跟踪多个未解决的输出 - 每个帐户维护着反映其当前资金的状态。

智能合约执行还在此模型下运行。每次交互都会修改所涉及的帐户状态，这在构建分散应用程序（DAPP）时简化了开发人员的逻辑。但是，这种简单性是由于顺序处理要求而导致交易验证较慢的成本。

UTXO和帐户模型之间的关键差异

• 交易结构： UTXO模型依赖于交易输入和输出，而帐户模型直接更新均衡。
• 国家管理：UTXO系统不会明确存储帐户余额；相反，他们通过求和所有有效的UTXO来计算余额。基于帐户的系统持续跟踪余额。
• 可伸缩性的含义：UTXO允许并行交易处理，因为每个UTXO都可以独立处理。帐户模型通常需要顺序处理以避免双重支出或种族条件。
• 隐私功能：UTXO提供更好的隐私开箱即用，因为它不会暴露与地址有关的单一平衡。用户可以管理多个地址，而无需透露其总持有量。

这些区别会影响开发人员如何在不同区块链生态系统中使用应用程序设计，网络性能调整和安全考虑因素。

用例和生态系统适用性

利用UTXO模型的区块链通常非常适合于高吞吐量和增强隐私为优先事项的情况。 Bitcoin的设计受益于UTXO有效处理大量简单对等交易的能力。

另一方面，使用帐户模型的平台（例如以太坊）在需要频繁的状态变化和帐户和智能合约之间复杂相互作用的环境中出色。开发人员发现，在使用持续帐户余额时，更容易实现条件逻辑和多步骤过程。

一些新的区块链试图结合两种模型的各个方面，以优化特定用例。例如，某些协议可能会在UTXO基础上层面类似帐户的抽象，以启用智能合约功能，而无需完全牺牲可扩展性。

技术实施注意事项

实施这两种模型都需要仔细考虑权衡：

• 存储要求： UTXO集可以随着时间的推移大幅增长，尤其是如果用户经常进行少量交易，导致许多破碎的UTXO。相比之下，帐户模型存储了较少的记录，但必须更频繁地更新它们。
• 验证复杂性：验证UTXO事务涉及检查所有引用的输入是否无关紧要且有效。对于基于帐户的系统，验证包括确保足够的平衡和正确的非CE使用。
• 并发控制： UTXO模型支持更高的并发性，因为交易支出不同的UTXO不会互相干扰。帐户模型通常需要锁定机制或乐观的并发控制，以防止同时访问期间的不一致。

开发人员在选择或设计根据其应用程序要求量身定制的区块链协议时必须权衡这些因素。

常见问题

是什么决定区块链是使用UTXO还是帐户模型？选择取决于预期的用例，可伸缩性目标和开发偏好。 UTXO是优先考虑吞吐量和隐私的系统，而帐户模型则适合强调可编程性和状态过渡的平台。

区块链可以从UTXO切换到帐户模型，反之亦然吗？从技术上讲，通过硬叉或分层抽象是可能的，但是这样做将需要重大的架构重新设计，并可能影响与现有工具和基础架构的兼容性。

基于UTXO的区块链是否支持智能合约？是的，一些基于UTXO的区块链（例如Cardano和Ergo）通过使用其他逻辑扩展UTXO模型来实现智能合同功能，尽管该方法与以太坊风格的帐户模型不同。

UTXO和帐户模型之间的钱包管理有何不同？ UTXO连锁店上的钱包必须管理单个UTXO，以进行有效的交易创建，而基于帐户的钱包主要跟踪余额和Nonces。