2.5课程PPT：双花问题与UTXO的微妙.pdf 9页

2.5 双花问题与UTXO的精妙 01 双花问题 一笔钱被花了两次或更多次，也叫“双重支付”。 在数字货币体系中，数字资产本质上是基于互联网的虚拟数字。 简单来说，所谓的数字资产其实就是一串字符，很容易被多次复制或发送。 在这种情况下，如果没有中心机构，人们就无法确定资产是否已经被花费比特币如何解决了双花，从而导致同一数字资产可能因系统运行不当而被重复使用。 区块链与创新思维02 如何避免“双花”？ 传统电子支付： • 依赖第三方信托机构 • 数据集中管理，实时修改账户余额，防止“双花”：人类在交易中需要为第三方验证支付巨额费用。 区块链与创新思维03 如何避免“双花”？ 比特币系统： • 矿工在生成区块时，会从网络中收集交易信息，交易信息中包含付款人的私钥签名。 • 矿工首先会验证签名是否正确，只要签名正确，就视为付款人认可了支付。 • 然后矿工会从之前的区块链往回追溯，看支付方这次消费的比特币之前有没有消费过。 • 然后记录付款人可用的比特币余额。 这个过程也被称为 UTXO 机制。 区块链与创新思维04 比特币中的UTXO机制 • UTXO是Unspent Transaction Outputs的缩写，全称是“未花费的交易输出”。

• U代表Unspent，意思是未支付或未使用。 “未支付”是指交易输出还没有出现在其他交易的输入中。 • TX 是交易的缩写。 交易是从一个比特币钱包转移到另一个比特币钱包。 它是改变比特币所有权的唯一途径，包括输入、数量和输出等基本内容。 • O是Output，意思是输出，和TXO一起表示交易输出。 区块链与创新思维 05 比特币中的UTXO机制 比特币中没有用户账户的概念。 当我们说我们拥有多少比特币时比特币如何解决了双花，我们实际上是指我们拥有的那些 UTXO 中指定的比特币数量。 爱丽丝有 10 个比特币。 本质上，在目前的区块链账本中，几笔交易的UTXO项目的收款人是由Alice的地址写的，这些UTXO项目的总金额为10。区块链与创新思维06比特币交易比特币的分布式区块链账本是由交易形成的逐个。 每笔交易都会花费一个输入并产生一个输出。 产生的输出是“未花费的交易输出”，即UTXO。 prev: H( )prev: H( )prev: H( )挖矿奖励trans: H( )trans: H( )trans: H( )H( ) H( )H( ) H( )H( ) H( ) 未花费交易输出 交易 交易 交易 交易区块链与创新思维 07 比特币交易 比特币交易遵循几条规则：第一，除coinbase交易外，所有资金来源必须来自于一项或多项先前交易的UTXO。

第二，任何一笔交易中交易输入的总量必须等于交易输出的总量，等式两边必须平衡。区块链与创新思维08 UTXO示例Coinbase交易普通交易交易编号：#1001 Transaction Number : #2001 Transaction Input Transaction Output (UTXO) Transaction Input Transaction Output (UTXO) Number and Amount Payee Address Fund Source Number and Amount Payee address Mining income (1) 12Alice's address #1001 (1) (1) 2Bob地址 (2) 10Alice's address 普通交易交易编号：#3001 Transaction input transaction output (UTXO) Fund source number and amount Payee Address #2001 (1) (1) 2.5 Jimmy's Address #2001 (1) (2) 7.5 Alice's Address 区块链与创新思维