比特币钱包：UTXO 是如何放置在钱包中的？

中易财经8月28日消息，在进一步讨论SPV的实现之前，有必要先说明一下比特币钱包里存储的是什么，钱包和私钥有什么关系？ 既然用了“钱包”这个词，那么应该和我们日常生活中使用的钱包有一些相似之处。 为了更直观的解释，我们将其与我们日常生活中使用的钱包进行比较。 日常生活中，可能会在其中存放纸币、支票、印章等（为简化描述，我们将银行卡排除在外，银行卡的使用涉及到很多中间环节，增加了表达的复杂度）。

用钞票购物时，

1、从钱包中取出多张不同面额的纸币，计算总面额是否大于要求的金额，应退回多少零钱；

2. 将这些钞票直接交付给卖家；

3. 卖家验证这些钞票的真伪；

4、卖家计算这些钞票的面额是否大于或等于商品价格，并退回相应的找零。

5. 将收到的零钱退回钱包。

比特币钱包中存放的东西，相当于“一次性支票”，上面标有面值和相应的“印章”。 付款时，

1、用户从钱包中取出几张“一次性支票”比特币怎么转入钱包，计算总面值是否大于要求金额，应退回多少零钱。 注意扣除比特币系统收取的手续费；

2. 写支票给卖家，注明卖家地址和付款金额； 如果您需要找零，请给自己写一张找零支票（写上您自己的地址和找零的金额）；

3、在从钱包中取出的每张支票上盖上相应印章，以确认支付权；

4. 将这些账单提交给比特币系统，比特币系统验证支票的真实性和付款的有效性。

5. 如果比特币系统验证通过，收款人将收到的支票放入钱包。 用户丢弃钱包中已支付的支票（这些支票已被比特币系统视为无效，不能再使用），

即使是刚接触比特币的人也能猜到“印章”指的是“私钥”。 但什么是“一次性支票”？ 在比特币系统中，这种“一次性检查”的术语是UTXO，全称是Unspent Transaction Outputs（未花费的交易输出）。 区块链是一个记录所有历史交易（Transaction）的总账，每个区块（block）包含若干笔交易记录。 每笔交易记录由两部分组成：资金来源（可以有多个来源）和资金去向（可以有多个目的地），术语分别为Tx_in（交易输入）和Tx_out（交易输出）。 也就是说，每笔交易TX包含若干个Tx_in和若干个Tx_out。

除了创世块中的交易外，每笔交易都必须有资金来源。 资金来源有两种，一种是挖矿奖励（按固定算法实现的货币发行），出现在每个区块的第一笔交易中； 另一个是之前交易中没有使用过的Tx_out（交易输出）比特币怎么转入钱包，即UTXO。 付款人需要出示证据证明他拥有这个Tx_out，而比特币系统需要验证这个Tx_out是否真的没有被花费（是否是UTXO）以及付款人是否有权利花费它。

资金去向（TX_out）包括两部分，一是转出的金额，二是控制权（谁可以使用）。 提款权是通过比特币的脚本系统实现的。 如果收款人的地址是1开头的普通地址，脚本中会包含该地址对应的公钥的哈希值（hash160）。 一般需要用对应的私钥对钱进行签名； 如果收款人的地址是 3，脚本将包含特定脚本的哈希值 (hash160)。 使用货币时，一般需要根据特定的脚本用多个私钥进行签名。

用户钱包中的比特币实际上是Tx_out中记录的用户已经控制的、尚未花费的金额的总和，即用户可以控制的所有UTXO金额的总和。 一个完整的钱包应该存储若干个UTXO和每个UTXO对应的私钥。 当然，有时候从安全的角度考虑，钱包可能会分为两部分，在线钱包只有UTXO，离线钱包只存储私钥。 但是用户如何将他们所有的 UTXO 都放入钱包中呢？

用户如何包含自己的UTXO

(1) 分权方式：

执行：

1.创建本地数据库，用于存储UTXO；

2. 设置区块扫描起点（区块链上的扫描起点高度），从该点开始，依次下载该点之后所有区块的完整数据。

3. 分析每个区块的所有TX数据，依次读取每个Tx_in的prev_Tx_out([tx hash] + [tx_out serial number])，查看UTXO数据库中是否存在这个Tx_out，存在则删除UTXO 数据库（或标记为删除）。

4.依次分析每个Tx_out的脚本，如果与用户相关，则记录[tx hash]+[Tx_out序列号]和整个tx_out内容到UTXO数据库；

备注：如果钱包里只有新创建的私钥，可以从最新的区块开始扫描（因为私钥碰撞的可能性可以看作0。在你告诉别人比特币地址之前，对应的地址私钥不会有任何收益）

优点：不依赖于信任； 数据准确。

缺点：速度慢，需要从比特币网络下载大量数据，对网络造成很大压力。

(2)集中方式：

1. 一个中心化的组织（或个人）运行一个完整的比特币节点，并建立一个包含所有 UTXO 的数据库。

2. 用户使用中心化机构提供的API请求与自己相关的UTXO数据。

优点：速度快，不拖累比特币网络；

缺点：依赖信任； 数据可能不准确（中心服务器可能出现故障，或者与中心服务器的会话被劫持，数据可能被篡改）