比特币创历史新高背后的交易原理

来自国内比特币交易平台火币网的数据显示，8月8日12点30分左右，比特币价格突破23000元整数关口，再创历史新高。至此，比特币价格连续第4天突破历史新高，第4天最高涨幅19.7%。

比特币作为一个优秀且目前最成功的区块链系统，非常值得我们去研究和研究。通过前面的文章，相信大家已经知道比特币是一个大家共同维护的账本。那么，这个账本究竟是如何工作的呢？

一般来说，我们需要有一个账户才能开始记账。

比特币使用称为 UXTO 的模型代替传统账户。 UXTO是Unspent Transaction Output的缩写，是比特币发明者“中本聪”的天才设计。本质上，UXTO 是一个流水账。对会计有一点了解，看过企业记账的同学都知道，我们现在的会计系统大多采用一种叫做“借记贷记”的方法。账户分为借方和贷方。企业必须注册两个或更多主题。

简单来说，Alice 向 Bob 转账 1 美元，使用借记贷记记账方式至少生成两个账户，Alice 的账户减少 1 美元，Bob 的账户增加 1 美元。这种记账方式在企业管理和企业审计中有着无数的好处，这里不再详述。但是，这种会计方法也有一个最大的缺点，就是容易出现会计差错和会计差错。一笔交易需要注册在两个以上的账户，本质上是记录“交易的结果”，而不是“交易本身”。

如果要求程序员设计一个基于“借记贷记法”的账本比特币的原理及运作机制，每个账户的变化和余额都记录在数据库中。在数据库系统中，需要一系列附加规则来确保事务成功执行。在 Alice 向 Bob 转账 1 USD 的操作中，系统首先需要检查 Alice 的账户余额是否大于等于 1 USD，然后再检查 Bob 的账户地址是否合法。最后 Alice 的账户减 1，Bob 的账户增加 1。

上面的过程是不是很复杂？事实上比特币的原理及运作机制，会计师之所以如此忙碌，是因为他们每天都要将交易拆分成不同的科目进行记录。不同的会计师对交易的理解不同，可能会记录不同的科目（当然，在简单的转账系统中，这个问题是不存在的），导致会计上的差异。

“中本聪”并没有采用这种复杂的记账方案，而是采用了一种流水账记录方式来追踪比特币——UXTO。本质上，只记录交易本身，而不是交易的结果。从金融系统设计的角度来看，这种方式有点“交易清算分离”。区块链系统只处理所有交易，需要清算、查询余额等信息，由区块链节点自己处理。

讲一个故事来了解 UXTO：

淘金者汤姆挖出了一块重达100克的黄金，于是他先记录了一份采矿记录，100克黄金进入了汤姆的口袋。然后汤姆把这块黄金给了爱丽丝，系统记录了一笔交易——100克黄金从汤姆的口袋里转移到了爱丽丝的口袋里。后来，爱丽丝把黄金切成两半卖给了鲍勃和查理，于是系统记录了另一笔交易——100克黄金从爱丽丝的口袋里转出，分别转给鲍勃50克和查理50克。公克。上面的记录如下表所示：

描述一下程序员最熟悉的树形结构可能会更清楚：

每个根节点都是一个 CoinBase（挖矿交易），是每个比特币的原始来源。然后随着交易的变化，树不断的增长，每个叶子节点就是一个UXTO----Unspent Transaction Output----未花费的交易输出。严格来说，比特币系统不是树状结构，而是单向图。随着事务的复杂性，中间的分支会不断的交织在一起，但这并不妨碍我们用树形结构来理解它。

比特币的 UXTO 系统遵循两条规则：

1、 除 CoinBase（挖矿交易）外，所有资金来源必须来自之前一笔或多笔交易的 UXTO；

2、任何交易的总输入必须等于总输出，等式两边必须平衡。 （在比特币系统中，输出一般小于输入，差的是转账费，属于矿工。）

用这种方式记录交易是不是简单多了？规则越少，系统出错的可能性就越小。比特币多年来经受住了时间的考验。

UXTO 模型的最大好处是它忠实地记录交易。我们的现实世界随着时间流动，交易一一发生。比特币的区块链系统将这个世界上发生的事情一一忠实地记录下来，无法回滚或删除。只要交易记录准确、清晰，那么大家清算的结果就不会错。

因此，“交易”是比特币区块链系统的核心，“记录交易”是区块链系统的设计原则，也是区块链设计思想的核心之一。

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