李笑來的比特幣賬戶並沒有餘額

隨機

由 熱鏈中的人 於 2 月 27, 2018

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導讀

這是湯強區塊鏈系列文章之：比特幣常識概念UTXO。更多精彩乾貨，請關注公衆號“湯強”。

首富賬戶之所以沒有餘額，不是因爲沒有幣，而是比特幣系統沒有“賬戶”一說，只有“地址”的概念。“賬戶”對應“餘額”；而“地址”只對應UTXO。

UTXO（Unspent Transaction Output）指未花費的交易輸出。

每筆比特幣交易都有輸入和輸出，別人付給你的錢是“交易輸入”，你收到的錢是“交易輸出”。

“比特幣首富”是貼在李笑來額頭上撕不下來的標籤。

不管漲跌都只買不拋，據說他早已手握6位數的比特幣，現價每個7萬元，快追上一塊上海車牌了，而去年今天只賣4千塊。

按照這個速度，只要躺在家裏睡兩年，一覺醒來的他會超過身價900億美金的比爾·蓋茨，如果後者不買比特幣的話。

可如果你驚訝於首富賬戶沒餘額這件事，那說明你還得鞏固一個比特幣世界的概念：UTXO。

一、什麼是UTXO？

UTXO（Unspent Transaction Output）指未花費的交易輸出。

每筆比特幣交易都有輸入和輸出，別人付給你的錢是“交易輸入”，你收到的錢是“交易輸出”。

你一定會奇怪，你收到的錢明明放在賬戶裏沒動，爲什麼會被叫做“輸出”？

對，這就是“輸出”，只不過是“未花費的交易輸出”。一旦你支付出去，就是真正的“交易輸出”。

如果李笑來昨天轉你1.5個比特幣，交易是這樣的：

綠箭頭左右兩側，分別是李笑來和你的地址。

注意：地址看起來像賬戶，但它不是賬戶，因爲賬戶的另一頭對應你的姓名和密碼，而地址的另一頭卻只有公鑰和私鑰。

換句話說，比特幣系統根本不認識持幣者是誰，它只認識私鑰和公鑰。

那麼飄來一個問題：首富賜你1.5個比特幣，你的地址收到幣的一瞬間，餘額是多少？

答案是：沒有餘額。

這1.5個比特幣不是餘額，而是你地址裏的未花費交易輸出（UTXO）。

你一定會更奇怪，餘額和UTXO都代表擁有的財富，不就是一回事麼？

其實，看起來相似的東西，實際上可能完全不同。

二、UTXO和餘額區別在哪？

回答這個問題前，我們首先一起思考：如果比特幣和傳統貨幣一樣，使用賬戶系統，會有什麼問題？

首先需要一個數據庫，記錄所有人的餘額。

如果所有人的餘額都像刻在石碑上一樣，風吹雨打十年不變，那沒問題。可實際上，我們的賬戶餘額常常一天變十次。

記錄餘額不算個事，更新餘額才折騰人。

如果全世界有10億用戶，每人每天交易10次，那麼平均每秒餘額變動將達11萬次。按照這個速度生產餘額表，幾周之後，就能撐爆Google和支付寶兩家店所有的服務器。

而且，如果每次支付都更新餘額表，那麼一定有信息冗餘：如果你雙十一那天什麼都沒買，但你的餘額會隨着全國人民被更新14.8億次：

任何一筆交易發生後，所有人的餘額即使沒變也要更新，這又是爲什麼？

因爲要避免雙重支付。

比如這種情況：

有人給我1個比特幣，我很高興，但我轉念一想：應該確認這筆錢別人有沒有付給過其他人，否則我就會像收到空頭支票一樣。

於是，我打開餘額表一看，發現別人確實有這筆錢，我更高興了，一激動給別人發貨。晚上噩耗傳來：我被雙重支付了，收到的那個比特幣根本沒法用，因爲已經被支付給其他人了，而我查的那張餘額表在當時還沒更新。

都找不到衙門喊冤。

點對點系統沒有中心的權威賬本，達成共識需要經過大多數節點確認，如果信息傳遞有時間差，就不能同時確認所有賬戶餘額，所以必然面臨雙重支付。

如果比特幣被設計成這樣，一定出師未捷身先死，而UTXO一舉掃平餘額方案搬不走的兩座大山：數據庫肥碩和雙重支付問題。

UTXO的方案簡單到極致：只確認交易本身。

使用UTXO產生的數據庫比使用餘額系統的數據庫小得多。比特幣運行八年多，全部交易記錄不過幾百G，一臺普通家用電腦就能裝下。

至於賬戶餘額嘛，你從上到下掃描一遍同一地址所有的進進出出，立等可取。你只要等上6個區塊的確認時間，就能確保不被雙重支付，因爲這筆交易得到了全網的確認。

中本聰在比特幣白皮書上說：

It should be noted that fan-out, where a transaction depends on several
transactions, and those transactions depend on many more, is not a problem
here. There is never the need to extract a complete standalone copy of a
transaction\’s history.

需要說明的是：當一筆交易基於之前的多筆交易時，這些交易又各自基於多筆交易，但這並不存在任何問題。因爲這個系統並不需要提取一份所有歷史交易的完整記錄。

中本聰的意思是：我根本不怕交易多，因爲我的工具和別人不一樣。

三、反直覺的UTXO

幾年前，如果不理解UTXO你甚至都不敢做交易。因爲你會經歷這樣的場景：

12月1日，你爸爸給你1個幣；

12月2日，你媽媽給你2個幣；

12月3日，你客戶給你5個幣；

現在你的地址上一共有8個幣。

如果你要花4個幣買餅喫，那麼你會看到交易記錄是這樣的：

從你地址上減5個幣。

可是，你明明只要花4個幣，爲什麼會扣5個？

因爲比特幣沒有餘額，只有UTXO。

你有三個未支付的交易輸出（UTXO），分別是1、2和5，這三個UTXO像三個硬幣一樣，沒辦法掰開來花，只能全部付出去，但系統會給你找零。

所以別擔心，看起來你多付了錢，但其中4個幣給賣餅的，另外1個幣會回到你地址上，而這一切都由系統自動完成。

原來這些都要我們自己動手編程做，所以我們不得不感謝現在的比特幣錢包，是它們讓我們即使不理解UTXO，也不影響使用。

UTXO的設計非常反直覺，得到專欄作家卓克曾經有篇文章介紹比特幣付款的過程：

他說他給奶茶妹妹5個比特幣，系統會在他的賬上扣5個幣，在奶茶妹妹賬上加5個幣，然後這筆交易全世界都幫他記入區塊中永久保存。

這篇文章非常精彩，但在這點上卓老闆徹底搞錯了。這種理解是完美的餘額系統定式思維，他一定沒讀過這篇文章，纔會犯下這樣的錯誤。

關於比特幣的一切都是公開的：賬本公開、白皮書公開、源代碼公開，但就是這麼一個完全公開的東西，大多數人沒有理解，這是比較好玩的。

結語

現在你一定明白：其實並沒有什麼比特幣，只有UTXO。

如果比特幣價格一直漲，手握6位數比特幣的李笑來身價超過比爾·蓋茨也不會成爲世界首富，不是因爲他沒有餘額，而是因爲另一個人有7位數的比特幣，他就是比特幣之父中本聰（Satoshi
Nakamoto），我們都聽過他名字，卻不知道這名字背後對應的是誰。

但他一定是個高質量的思想者，所謂“高質量”，不是“什麼都想到”，而是儘可能做到“想到那些必要條件”，而UTXO就是其中之一。

於是，僅僅是設計思想的分岔，面對平庸和不朽兩條大道，比特幣頭也不回地向後者奔去。