一文看懂比特币的UTXO模型_PUT:Bit.Country

EOS,Solana这些大家所熟知的链都使用的是账户模型,甚至可以说?90%?以上的项目都使用的是账户模型,而只有一些老牌项目用的是UTXO模型,如,BTC,DOGE,LTC,当然也有一些比较新的项目也用的这个模型,如Layer?2中使用OP方案的FUEL。2.什么是账户模型

简单理解,就是银行账户那套系统,比如银行之间的转账,支付宝、微信的转账等等都属于账户模型。下面我举个栗子:

假如A有100?,B有100?

这时A给B转账50块钱

在系统中的表现形式就是?

A-50?,B?50?

所以他们的余额

A50?,B150?

这是一笔转账。

再假如,A还是有100?,他要给100个新开户的新人转账1元。

Doodles 24小时交易额达682.99枚ETH:金色财经报道,据NFTGo数据显示,NFT项目Doodles 24小时交易额达682.99枚ETH(约合80.7万美元),跌幅达36.87%。截止目前,该系列NFT地板价已回升至7ETH,24小时交易数为104。[2022/12/20 21:55:05]

这时需要A同时给100人转账1块钱

第1笔

A-1?,第1个人?1?

所以他们的余额

A99?,第1个人1?

第2笔

A-1?,第2个人?1?

所以他们的余额

A98?,第2个人1?

第3笔

A-1?,第3个人?1?

所以他们的余额

CF Benchmarks与Chainlink合作推出比特币利率曲线:金色财经报道,加密指数公司CF Benchmarks与Chainlink合作推出了比特币利率曲线。CF比特币利率曲线将使用三种不同的数据源、期货交易所的交易数据、Aave或Compound等DeFi借贷协议以及OTC加密货币贷方来衡量比特币的借贷。使用这些数据创建利率曲线,CF Benchmarks旨在改善借贷在加密货币中的工作方式。该公司表示,希望通过使曲线上的每个点“具有代表性、可复制性和效率”来促进金融产品的创造,例如利率衍生品合约。(theblock)[2022/9/29 5:59:37]

A97?,第3个人1?

以此类推

......

第100人

A-1?,第100个人?1?

所以他们的余额

OCC代理署长:政策制定者忽视了寻找监管其他类型金融技术的最佳方式:金色财经报道,美国货币监理署(OCC)代理署长Michael Hsu在接受采访时称,政策制定者可能会花费太多时间和精力来考虑加密货币,而忽视了寻找监管其他类型金融技术的最佳方式。我强烈的感觉是,如果任其发展,这个过程很可能会加速和扩大,直到出现严重问题甚至危机。

众议院共和党人在周二发给 OCC 负责人的一封信中批评了 Hsu 的评论,称银行与金融科技合作所带来的技术创新使银行能够接触到服务不足的客户。

Hsu解释称,他对银行和金融科技公司联手的担忧是,当多家公司分担责任时,监控风险的责任可能会变得混乱。金融科技合作伙伴关系的适当监管方法仍不清楚,因为各机构正在努力处理各种问题,然后确定使用哪些权限。[2022/10/15 14:28:09]

A0?,第100个人1?

理论上要转账100次,而且下一次的转账都必须要先完成前一笔,不然账户余额就无法保证一致性,会混乱,有没有多转,余额够不够转出等。

数据:超过470万用户在STEPN上注册,累计运动6700万英里:金色财经报道,Solana上的M2E应用STEPN周四发布关键数据,用户在该应用程序上记录了超过6700万英里(108,017,738公里)运动里程,在2022年6月2日达到了100万用户的历史新高,注册用户总数达到472万。此前报道,Stepn在2022年第一季度和第二季度的收入也分别超过2680万美元和1.22亿美元。(TheBlock)[2022/9/23 7:15:12]

理论上,随着交易笔数的增长,执行所需要的时间就越多。

货币DCEP也是基于UTXO模型做的,所以这个模型必然有它的独特之处。

UTXO全称UnspentTransactionOutput,意思是“未花费交易输出”,他的模型简单说有点像日常生活中的现金体系,举个栗子:

A有一个钱包,里面有1元面值,?10元面值以及100元面值。

“新债王”冈拉克认为美联储9月应该仅加息25个基点:9月14日消息,美国8月CPI数据出炉后,“新债王”冈拉克表示,虽然他认为美联储可能会在下次会议上加息75个基点,但如果是他自己的话(只)会加息25个基点,因其担心美联储可能会过度引导经济,而且它还没有停下来足够长的时间来看看加息已经产生了什么影响。(金十)[2022/9/14 13:28:08]

A要给B、C、D分别1块钱。

A有三种方式

第一种:拿出1元面值的钱给B

第二种:拿出10元面值的钱给C,找回9元

第三种:拿出100元面值的钱给D,找回99元

这三种方式都可以把这次交易完成。

再回到链上,想象一下这里每一个面值的钱其实就是一个链上UTXO,具体在使用过程中的UTXO并不是在转移的,而是在不断的销毁和重建,例如:

A用第二种方式给C转钱,?10元面值的UTXO会被销毁,系统会重新印出一张1元面值和一张9元面值的UTXO,?1元的给C,?9元的还给A。

第三种方式也同理,?100元的销毁,印出1张1元面值的和一张99元面值的UTXO,?1元的给D,?99元的还给A。

这是UTXO和账户模型转账方式的不同,更牛逼的是,UTXO模型可以并行转账,因为余额是通过分散的UTXO存在的,所以每个面值其实可以同时转账给不同的人,上面三种方式是可以在一笔交易中同时完成的,因为不会涉及到账户一致性问题,每个UTXO都是单独独立计算的。

我们在对比上面的账户模型,每一笔交易都必须依托于上一笔交易的完成,这其中的性能差距可想而知。这样就理解为什么央行数字货币使用的是UTXO模型了,不然深圳怎么给5万个钱包发送1000万数字人民币?

再说回上面那个例子:

A有100?,他要给100个新开户的新人转账1元。

面值100的UTXO可以拆分成100个面值1块钱的UTXO,然后在一笔交易中直接分给100个人,瞬间完成。

总之,把UTXO的面值想象成更加灵活的现金,在链上不断的销毁和重建。

想知道这个钱包地址到底有多少钱就需要统计底下有多少个余额的UTXO并求和。

4.账户模型和UTXO的优缺点

账户模型优点:

合约以代码形式保存在Account中,并且Account拥有自身状态。这种模型具有更好的可编程性,容易开发人员理解,场景更广泛。

批量交易的成本较低。设想矿池向矿工支付手续费,UTXO中因为每个Input和Out都需要单独Witnessscript或者Lockingscript,交易本身会非常大,签名验证和交易存储都需要消耗链上宝贵的资源。而Account模型可以通过合约的方式极大的降低成本。

账户模型缺点:

Account模型交易之间没有依赖性,需要解决重放问题。Ethereum?是怎么解决的,我们清楚?Ethereum?是采用的是唯一的?Nonce?值的方法,每个交易?Tx?中有一个?Nonce?字段,对于每个用户来说,这个?Nonce?都不能重复,从而避免了重放攻击。

对于实现闪电网络/雷电网络,Plasma等,用户举证需要更复杂的Proof证明机制,子链向主链进行状态迁移需要更复杂的协议。

UTXO优点:

计算是在链外的,交易本身既是结果也是证明。节点只做验证即可,不需要对交易进行额外的计算,也没有额外的状态存储。交易本身的输出UTXO的计算是在钱包完成的,这样交易的计算负担完全由钱包来承担,一定程度上减少了链的负担。

除Coinbase交易外,交易的Input始终是链接在某个UTXO后面。交易无法被重放,并且交易的先后顺序和依赖关系容易被验证,交易是否被消费也容易被举证。

UTXO模型是无状态的,更容易并发处理。

对于P?2?SH类型的交易,具有更好的隐私性。交易中的Input是互不相关联的,可以使用CoinJoin这样的技术,来增加一定的隐私性。

UTXO缺点:

无法实现一些比较复杂的逻辑,可编程性差。对于复杂逻辑,或者需要状态保存的合约,实现难度大,且状态空间利用率比较低。

当Input较多时,见证脚本也会增多。而签名本身是比较消耗CPU和存储空间的。

账户余额

账户模型:可以简单明了的看到账户底下有多少钱。

UTXO模型:统计该地址底下有多少个UTXO,把他们汇总起来的结果才是余额。

当交易笔数指数级上升时

账户模型:会越来越吃力。

UTXO模型:天然支持高并发。

从智能合约/开发者角度出发

账户模型符合开发者的逻辑习惯,相对容易写逻辑

UTXO脚本编程较为复杂

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水星链

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