比特币交易机制 以太坊账户机制 VS 比特币 UTXO

比特币和以太币作为区块链中的两大数字货币，占据了整个数字货币市场的一半以上。 无论是比特币还是以太坊，它们的设计理念都有其独特之处。 如果不了解比特币和以太坊的底层运行机制，可以参考笔者之前的文章《解读区块链底层的优美设计理念》和《以太坊：区块链中的“Windows”操作系统》。

什么是比特币 UTXO？

UTXO 代表未花费的交易输出。

在比特币社区中，Transaction 被称为 TX，因此有 UTXO 的称号。 事实上，我们拥有的比特币本质上是 UTXO（未花费的交易输出）。

银行转账、证券交易所、在线支付平台等都是基于账户的设计模型。 传统意义上的账户体系是中心化的，导致一个中心服务器维护一个数据库。 一旦服务器出现故障，所有数据和服务将不可用。 运行比特币的交易机制，去中心化的比特币没有所谓的账户概念。

我们来谈谈比特币中的UTXO机制是如何工作的？ 比如小A在比特币网络发起一笔交易，小A的钱包地址有8个比特币，给小B发了5个比特币。这个交易分为两部分。 一部分，小A的5个比特币发送到小B的比特币地址，剩下的3个比特币发送到小A的比特币地址。

每个 UTXO 都是不可分割的，只能通过交易分割到不同的地址。 付款是交易的输出，收据是未花费的输入。 UTXO的核心设计思想是无状态的，它记录的是交易事件，而不是最终状态，也就是说只记录变动事件，用户需要根据历史记录来计算自己的余额。

以太坊账户机制

比特币的这种 UTXO 设计在以太坊中没有使用，这与以太坊的目的有关。 以太坊的目标是建立通用计算，而比特币是一种数字货币。 不同的需求导致不同的设计。 Buterin 指出了 UTXO 的缺点，分为三类：

1.可以表达的状态有几种：

UTXO 只能处于花费或未花费状态，这为需要任何其他内部状态的多阶段合约或脚本留下了空间，这也意味着 UTXO 只能用于构建简单的一次性合约，UTXO 更像是二进制控制 。

2. 区块链盲区

UTXO脚本只能看到自身的历史轨迹，无法看到区块链数据的全貌，导致功能扩展受限。 在花费比特币的过程中，我们需要仔细组合 UTXO。 它还导致复杂的系统状态逻辑，不适合设计智能合约基础设施（Fabric 和 Ethereum 都是常见的账户模型）。

3.价值盲区

UTXO 脚本无法提供非常细粒度的数量控制。 基于账户模型的余额可以在消费过程中任意取值。 它仅取决于程序可以表示的最小精度。

以太坊使用账户机制通过消息相互交互。 每个账户都有一个与之关联的状态和一个 160 位的地址标识符。

比如小A有8个以太币，发5个给小B，小A的账户从5个以太币变成3个以太币，小B的账户增加4个以太币，他们的账户地址和原来的地址一样。

以太坊中的账户分为两种类型：外部拥有账户和合约账户。

外部账户：

1. 有以太币余额。

2. 可以发送交易（以太坊转账或激活合约代码执行智能合约）。

3. 由私钥控制。

4.没有相关代码。

合约账户：

1. 拥有以太坊余额。

2.有关联代码。

3.代码执行由交易或其他合约发送的调用激活。

账户构成了以太坊用户与智能合约之间的连接，可操作性被放大。 外部账户可以通过合约账户向外界发送消息以响应请求。

以太坊账户机制中需要维护的数据，包括：

1. Nonce：外部账户为交易次数，合约账户为创建的合约编号。

2.余额：地址的以太币余额。

3. storageRoot：账户存储内容组成的默克尔树根的哈希值。

4. codeHash：账户EVM码的哈希值。 合约账户是合约代码的哈希，外部账户是空字符串的哈希。

两种解决方案的优点

比特币和以太坊在设计理念上都提供了有别于传统交易模型的解决方案，模型设置也各有所长。

UTXO的优点：

·隐私性比较强，理论上可以为每个输出设置一个地址。

不需要维护余额等状态值，余额是从过去的记录中计算出来的。

UTXO是一条独立的数据记录，可以通过并行性大大提高区块链交易验证的速度。

· 你不需要关心交易问题警察可以查到比特币账户吗，你只需要关心输出脚本。

UTXO 是不可分割的，每笔交易都需要多次输出，即消费和找零。

账户优势：

可以快速获取账户余额，而比特币需要整合指定地址拥有的所有UTXO中未花费交易的总价值。

节省空间，因为每笔交易只有一个输入和一个输出。

· 易于实现图灵完备的智能合约。

一个轻客户端，可以通过在指定方向扫描状态编号来访问帐户相关数据。

UTXO 是比特币的原生设计。 在区块链之前，没有这样的逻辑数据结构。 UTXO的出现让人们对数据传输有了不同的思考警察可以查到比特币账户吗，但并不是所有的区块链都需要UTXO。 比特币的交易机制在不同的场景下可以选择不同的交易模型。 无论是账户机制还是UTXO，数字货币的发展都是质的飞跃。 当然，未来可能会有更好的解决方案，重新定义数字货币交易系统。返回搜狐查看更多

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