钱包地址的UTXO模型是什么？

了解加密货币中的UTXO模型

UTXO（无需交易输出）模型是区块链技术中的一个基本概念，尤其是在Bitcoin之类的加密货币中。与其他一些区块链（例如以太坊）使用的基于帐户的模型不同，UTXO模型的功能更像是实际现金交易。每个交易都会消耗现有输出并创建新的输出，只有未使用的输出可供将来使用。

在此模型中，每个钱包地址在传统意义上都无法保持平衡。取而代之的是，它拥有一系列未解决的交易输出，可以用作新事务中的输入。当用户发送加密货币时，他们正在有效地选择要花费的UTXO，并为收件人和可能自己（作为更改）生成新的UTXO。

UTXO的一个关键特征是它们不能部分花费。它们必须完全消耗。

这意味着，如果您有一个价值5 BTC的UTXO，并且只想发送2个BTC，则将使用整个5 BTC，其中一个输出为2 BTC，将使用2个BTC，另一个输出3 BTC的另一个输出返回您的钱包，随着更改。

钱包如何解决UTXO系统中的工作

UTXO模型中的钱包地址是接收资金的标识符，但不能保持运行的平衡。相反，当用户想要进行交易时，他们的钱包会通过所有相关的UTXO进行扫描以找到足够的价值以覆盖所需的金额以及任何交易费用。

每次发生交易时，所选的UTXOS都会标记为花费并从可用输出的池中删除。然后创建新的UTXO并将其添加到收件人的地址或以更改为单位。这些新的UTXO后来可以在随后的交易中使用。

• 钱包自动管理UTXOS

  ，确保用户无需手动选择要花费的输出。
• 管理这些输出对大多数用户的管理过程，由钱包软件内部处理。
• 地址可能会随着时间的推移接收多个UTXO，每个UTXO都代表一个单独的输入，该输入可以在将来的交易中独立使用。

基于UTXO的交易的结构

UTXO系统中的交易由两个主要组件组成：输入和输出。输入参考先前未包装的输出，通过数字签名证明所有权。输出定义新收件人及其收到的金额。

例如，假设爱丽丝（Alice）收到了三个UTXO：一个价值1 BTC，另一个价值0.5 BTC和第三个价值2 BTC。如果她想向鲍勃发送3个BTC，她的钱包将将1 BTC和2 BTC UTXOS组合为输入。该交易将创建两个输出：3 BTC到BOB和0.49 BTC回爱丽丝（扣除0.01 BTC费用后）。其余的0.5 BTC UTXO保持未触及，可以在将来的交易中使用。

• 输入必须始终引用有效的无需输出

  从先前的交易。
• 每个输出都用一个脚本锁定，该脚本定义了它的用途，通常需要从所有者的私钥中获得数字签名。
• 一旦花费了输出，它就会成为区块链历史记录的一部分，无法重复使用。

UTXO系统中的隐私和效率注意事项

UTXO模型的一个优点是它具有增强隐私的潜力。由于每个事务涉及离散输入和输出，因此与直接可见的基于帐户的系统相比，很难追踪资金流。

但是，这种好处在很大程度上取决于钱包行为。例如，如果钱包重复重复相同的地址或以可预测的方式将多个UTXO结合在一起，则可以减少匿名性。许多现代钱包实现了更改地址旋转和硬币选择算法等功能，以减轻这些风险。

• 硬币选择算法优化了要花费的UTXO

  基于交易规模，费用和隐私问题等因素。
• 更改地址确保返回的资金转到新地址，而不是原始的发送地址，从而改善隐私。
• 高级钱包还可以支持地址标签或标签，以帮助用户在不损害安全性的情况下跟踪UTXO来源。

对用户和开发人员的实际影响

从用户的角度来看，了解UTXO模型有助于管理交易费用和优化基金使用。由于每个额外的输入都会增加交易大小，因此与花费许多小型相比，使用较少的大型UTXO会导致费用较低。

开发人员在基于UTXO的区块链上构建应用程序必须仔细管理如何选择，分组和跟踪UTXOS。在Cardano或Ergo等平台上的智能合约和分散应用程序（DAPP）通常需要特定的UTXOS来有效运行。

• UTXO系统中的交易费用通常是根据数据尺寸计算的

  ，不仅是交易的数量。
• 有效的UTXO管理会极大地影响性能和成本，尤其是对于高频应用。
• 钱包开发人员必须实施强大的硬币选择策略，以避免不必要的破碎和效率低下。

常见问题

如果我无法访问钱包，但仍然有与之相关的UTXO，会发生什么？如果您无法访问钱包并且没有备份（例如种子短语），则与该钱包绑在一起的UTXOS将永久无法访问。他们仍然保留在区块链上，但如果没有相应的私钥，就无法花费。

多人可以共享相同的UTXO吗？不，只有拥有与其锁定脚本相关的私钥的实体才能花费UTXO。但是，多签名（多sig）地址允许多方共同控制UTXO，需要指定数量的签名来授权交易。

UTXO模型是否比基于帐户的模型更安全？安全很大程度上取决于实施和使用。 UTXO模型提供了固有的不变性和透明度的好处，但是在正确实施时，这两个模型都可以安全。由于其独特的结构，UTXO对某些类型的攻击（例如重播攻击）提供了更好的抵抗力。

交换如何处理数百万用户的UTXO管理？交易所使用复杂的后端系统来有效地管理大量UTXO。他们经常批处理交易，利用层次确定性（HD）钱包，并采用自定义算法进行硬币选择和变更管理以优化性能并降低成本。