区块链交易模型的理解：未花费的交易输出(UTXO)与基于账户的模型

UTXO模型和账号模型代表了区块链技术中两种最普遍的会计方法。这些模型在交易如何在分布式账本上处理和记录方面有根本的不同。

本质上，未花费的交易输出(UTXO)模型的运作类似于现金交易，而账号模型则更像传统银行账户。

未花费的交易输出(UTXO)模型解析

未花费的交易输出(UTXO) (未花费的交易输出) 以类似现金的原则运作，每个UTXO代表一个可用于消费的离散加密货币单位。在基于UTXO的区块链中，用户通过汇总他们控制的所有UTXO来确定自己的余额。

举例来说：想象一下，Bob购买了一个$10 汉堡，但只有$20 钞票。在付款时，餐厅找回$10 作为找零。在UTXO区块链中，这将表现为两个不同的UTXO——原始的$20 被消耗，创建一个新的$10 UTXO给餐厅，另一个$10 UTXO作为找零返回给Bob。

这 exemplifies 如何基于 UTXO 的系统如比特币在协议层面上运作——没有持久的账号身份的概念，只有与不同加密地址关联的 UTXO。比特币协议并不直接跟踪用户余额；它监控 UTXO 及其对应的所有权地址。

技术说明： 基于UTXO的区块链维护所有未花费输出的数据库，每个输出都通过密码学锁定到特定地址，从而创建一个无需身份管理的所有权验证系统。

账号模型机制

以以太坊为先驱并被许多后续区块链项目采用的账号模型，以不同的方式记录交易和状态变化。这种会计方法与传统银行系统非常相似。

当爱丽丝在一个基于账号的系统中将$10 转移给鲍勃时，这笔交易直接修改了两个账号的余额——减少了爱丽丝的余额$10 ，同时增加了鲍勃的余额。记录这些余额的分布式账本由网络节点(全节点)维护。

关键区别：基于账号的区块链跟踪余额变化而不是单个代币。该模型包含身份概念，用户与特定区块链账号或地址相关联。

技术说明： 基于账号的区块链维护一个包含所有账号余额的全球状态数据库，随着每笔交易更新该状态——这个过程需要顺序执行以防止不一致。

UTXO与账号模型之间的主要区别

| 特性 | 未花费的交易输出(UTXO)模型 | 账号模型 | |---------|------------|---------------| | 隐私 | 每笔交易更多 ( 新地址 ) | 更少 ( 持久账号 ) | | 交易处理 | 并行处理 | 顺序处理 | | 可编程性 | 更具挑战性 | 更简单直接 | | 状态管理 | 无状态 | 有状态 | | 实施示例 | 比特币，卡尔达诺 | 以太坊，BNB链 |

隐私考虑事项

基于UTXO的加密货币钱包通常为每笔交易生成新的地址，这使得第三方追踪变得复杂。这个架构特性提供了比基于账号的系统更强的隐私保护，因为透明的账号余额使得将账号与个人关联变得更加简单。

交易处理效率

UTXO模型本质上支持并行交易处理——多个交易可以同时被验证，从而提高吞吐量和效率。这与基于账号的模型形成对比，后者为了保持状态一致性而顺序处理交易。

并行处理在高交易量期间变得尤为重要，使网络能够每秒处理更多交易。这一能力有助于缩短确认时间、提高响应速度、改善效率和更好地利用资源。

智能合约可编程性

使用账号模型的区块链通常提供比基于未花费的交易输出(UTXO)系统更优越的可编程性和智能合约功能。基于账号的区块链的有状态特性使用户账号与智能合约之间的复杂交互成为可能，从而简化了可编程逻辑和复杂去中心化应用的开发。

账号模型为开发者提供了一种熟悉的范式，类似于账号之间的直接转账或对智能合约的函数调用，更接近于传统编程方法。

技术实施比较

这些模型之间的根本区别在于它们对交易和状态管理的不同处理方式：

• 未花费的交易输出(UTXO)模型：专注于跟踪单个未花费的输出，支持隐私保护交易和并行处理能力。该模型在需要高吞吐量和交易验证效率的场景中表现出色。

• 账号模型: 维护账户和余额的全局状态，简化交易逻辑，并使更复杂的智能合约交互成为可能。这种方法有利于构建复杂去中心化应用的开发者。

理解这些架构差异有助于开发者、用户和利益相关者在参与或构建区块链生态系统时做出明智的决策。每种模型都具有独特的优势，可能更适合广泛区块链领域内的特定用例。