一、为什么首富账户没有余额

“比特币首富”曾经是贴在李笑来额头上的标签。

2017年有传闻说他不管涨跌都只买不抛，手握6位数比特币，价格最高时每个比特币13万元，而两年前仅1300多元。

按照当年的涨速，到2019年他的身家会超过有900亿美元的比尔·盖茨。

可如果你惊讶于首富账户没余额这件事，那说明你还得巩固一个比特币世界的概念：UTXO。

1.什么是UTXO

UTXO（Unspent Transaction Output，UTXO）指未花费的交易输出。每笔比特币交易都有输入和输出，别人付给你的钱是“交易输入”，你收到的钱是“交易输出”（见图2-1）。

你一定会觉得奇怪，你收到的钱明明放在账户里没动，为什么会被叫作“输出”？对，这就是“输出”，只不过是“未花费的交易输出”。一旦你支付出去，就是真正的“交易输出”。

如果某人昨天转你1.5个比特币，交易是这样的（见图2-2）：

箭头的左右两侧，分别是某人和你的地址。

注意：地址看起来像账户，但它不是账户，因为账户的另一头对应的是你的姓名和密码，而地址的另一头却只有公钥和私钥。

换句话说，比特币系统根本不认识持币者是谁，它只认识公钥和私钥。

那么有一个问题：某人给你1.5个比特币，你的地址在收到币的一瞬间，余额是多少？答案是：没有余额。这1.5个比特币不是余额，而是你地址里的未花费交易输出（UTXO）。

某人的账户之所以没有余额，不是因为没有币，而是比特币系统没有“账户”的概念，只有“地址”的概念。“账户”对应“余额”，而“地址”只对应UTXO。你一定会更奇怪，余额和UTXO都代表拥有的财富，不就是一回事吗？

其实，看起来相似的东西，实际上可能完全不同。

2.UTXO和余额的区别

在回答这个问题前，我们首先一起思考：如果比特币和传统货币一样，使用账户系统，会有什么问题？

首先需要一个数据库，记录所有人的余额。如果所有人的余额都像刻在石碑上一样，风吹雨打十年都不变，那没问题。可实际上，我们的账户余额常常一天变十次。

记录余额不算个事，更新余额才折腾人。

如果全世界有10亿用户，每人每天交易10次，那么平均每秒的余额变动将达到11万次。按照这个速度生产余额表，几周之后，就能撑爆谷歌和支付宝这两家公司所有的服务器。

而且，如果每次支付都更新余额表，那么一定有信息冗余：就算你“双十一”那天什么都没买，但你的余额也会跟全国人民的账户余额一起被更新14.8亿次（见图2-3）：

任何一笔交易发生后，所有人的余额即使没变也要更新，这又是为什么？

因为要避免双重支付。

例如这种情况：有人支付给我1个比特币，我很高兴，但我转念一想：应该先确认这笔钱有没有付给过其他人，否则我就会像收到空头支票一样。

于是，我打开余额表一看，发现支付给我比特币的人确实有这笔钱，我更高兴了，直接发货。随后噩耗传来：我被双重支付了，收到的那个比特币根本没法用，因为已经被支付给其他人了，而我查的那张余额表在当时还没更新。

无处喊冤。

点对点系统没有中心的权威账本，达成共识需要经过大多数节点确认，如果信息传递有时间差，就不能同时确认所有账户余额，因此面临双重支付。

如果比特币被设计成这样，一定出师未捷身先死，而UTXO一举扫平余额方案面临的搬不走的两座大山：数据库庞大和双重支付问题。

UTXO的方案极为简单：只确认交易本身。

使用UTXO产生的数据库比使用余额系统的数据库小得多。比特币运行八年多，全部交易记录不过几百GB，一台普通计算机就能存放。

至于账户余额，你从上到下扫描一遍同一地址所有的进出明细，结果立等可取。你只要等上一个小时，就能确保不被双重支付，因为这笔交易得到了全网的确认。

需要说明的是：当一笔交易基于之前的多笔交易时，即便这些交易又各自基于多笔交易，这也并不存在任何问题。因为这个系统并不需要提取一份所有历史交易的完整记录。

3.反直觉的UTXO

几年前，如果不理解UTXO，你甚至都不敢做交易。因为你可能会经历这样的场景：

12月1日，你爸爸给你1个比特币。

12月2日，你妈妈给你2个比特币。

12月3日，你客户给你5个比特币。

现在你的地址上一共有8个比特币。如果你要花4个比特币买饼吃，那么你会看到交易记录是这样的：

从你的地址上减5个比特币。

可是，你明明只要花4个比特币，为什么会扣5个？因为比特币没有余额，只有UTXO。

你有3个未支付的交易输出（UTXO），分别是1、2和5，这3个UTXO像3个硬币一样，1、2、5相当于这3个硬币的币值，没办法掰开来花，只能整个付出去，不过系统会给你找零。所以别担心，看起来你多付了钱，但其中4个比特币给卖饼的人，另外1个比特币会回到你的地址上，而这一切都由系统自动完成。

过去这些都要我们自己动手编程做，因此我们不得不感谢现在的比特币钱包，是它们让我们即使不理解UTXO，也不影响我们使用它。

UTXO的这种设计非常反直觉。得到专栏作家卓克曾经写过一篇文章介绍比特币付款的过程：

假如他给卖家5个比特币，系统会在他的账上扣掉5个比特币，在卖家账上加上5个比特币，对于这笔交易，全世界都帮他记入区块中永久保存。

这篇文章写得非常精彩，但在这点上卓克彻底搞错了。这种理解是基于完美的余额系统思维定式，才会犯下这样的错误。

关于比特币的一切都是公开的：账本公开、白皮书公开、源代码公开，但就是这么一个完全公开的东西，很多人没有理解，这是值得玩味的。

4.结语

现在你一定明白：其实并没有什么比特币，只有UTXO。

图2-4说的不是价格，不是身价，而是思想。