优化未使用输出选择的挑战

当我们谈到存储在区块链的比特币时，大多数人会称之为“比特币地址余额”。从会计的角度来看，这样说是有道理的，但事实上，在区块链数据结构中，硬币并不是这样表示的。没有地址包含货币，但“货币”实际上存储为“UTXOs”。一个UTXO可以与一个比特币地址相关联，尽管也可以有许多不同的UTXO与同一个比特币地址相关联。地址平衡是与地址相关的所有UTXOs值的总和。要从非技术角度理解UTXOs，推荐你读理查德詹德尔布朗的《欢迎来到比特币岛》。如果你想了解一些技术，看看开发者指南。

(交易由投入和产出组成；未使用的输出为实际比特币)

当比特币钱包软件创建一个新的交易时，它同样具有安排交易内部数据的灵活性。这是因为用户指令钱包：“发送X个比特币到地址Y”，钱包需要梳理用户的UTXOs才能找到足够的输出，也就是总价值能达到X个比特币。不幸的是，没有简单易懂的方法来选择UTXOs，因为需要考虑几个因素。

幼稚的做法是直接寻找最小的产出，大于你要花费和使用的金额。否则，添加下一个最大的输出，直到您有足够的输出来满足目标成本。但是，这将导致输出被拆分，直到钱包充满了无法再使用的小额余额。如果用户曾经试图清空只有少量余额的钱包，这可能是一个性能问题？那么这个也可以起到终止用户的作用。这个钱包已经在很多交易中使用过，可能也导致了大量的utxo，但是在一次交易中把这些utxo都花光是不可行的。

虽然比特币交易可以包含成百上千个输入和输出数字，但它是有代价的。交易的投入和产出越多，交易的规模就越大。在撰写本文时，比特币的节点将拒绝超过100KB的交易。同时，因为块的大小是有限的(目前是1 MB)，所以你和其他人竞争让你的事务被矿工确认，矿工会把你的事务添加到块中。如果你直播一个没有成本或者成本微不足道的交易，你会承担以下两种风险：1。该节点拒绝广播该事务；2.矿商选择取消确认，改为确认每字节交易成本较高的数据。作为参考，我跟踪了一些交易和费用的指标？-在这里您可以看到，写入时的平均成本为每字节30丛。

(交易数据大小和费用支付)

如果我们要优化钱包会通过哪些算法选择UTXOs来建立交易，那么我们必须确定我们的目标是什么，我们要优化哪些交易属性？我可以想象优化UTXO选择的三个目标如下：

1。防止区块链膨胀：

A)如果可能的话，尽量避免创建小的变化输出。因为它们会给钱包和所有区块链用户带来性能成本。由于琐碎的规则和市场竞争，他们还会产生费用，这将使最终用户的费用更高。

B)整理小utxo:自然，一段时间后，钱包会产生很多小utxo。为了减少钱包和整个区块链的UTXO集合的大小，最好在一次交易中花费许多非常小的UTXO，以便从UTXO集合中删除它们。

2。隐私：

A)？UTXOs应该做出不确定的选择，使用几种不同的公钥。当钱包选择一个UTXO时，应该首先选择分配给相同公钥的其他UTXO。

B)？小输入——比零钱输出小，不与大输入共用一个公钥，所以不要使用它们，因为这些小输入会增加交易成本，降低隐私。

C)？如果你想创建一个变更输出，最好创建一个与支付值相同的值的变更输出。这有助于模糊哪个输出到达接收者，哪个返回给发送者。

D)变化输出要插在一个随机的位置，因为事务有很多输出，它们并不总是在第一个或最后一个位置。

3。降低交易成本：

A)当发送成本较小时，应优先选择交易输入集。这意味着事务的数据大小应该尽可能简单和小，几乎没有输入和输出。优先考虑仅使用单个UTXO作为事务的输入。

B)按币龄偏好UTXOs？通过发送足够旧的金币，足够大的交易将有资格被矿商确定为“高优先级”，无需额外费用。

C)如果消费UTXO的成本(通过要求的附加费)高于交易产出，就不要添加这个UTXO。

现实世界中的钱包是如何工作的？比特币核心钱包使用了一些相当复杂的逻辑：

1。如果任何UTXO匹配目标(成本值)，将使用该UTXO。

2。如果所有UTXOs的总和小于目标值，但刚好与目标值匹配，那么将使用这些UTXOs。(这可以防止扫描钱包时出错。)

3。如果所有UTXO的总和小于目标值且不超过目标值，则将使用大于目标值的最小UTXO。

4。比特币核心随机组合UTXO 1000次，直到它们的和大于或等于目标。如果它碰巧找到完全匹配的，它就会停下来，更早地使用它。关于这一步的推理，代码也指出：“这是随机的，不能起到尚力财经小编2022真正的安全作用。只是用来防止堕落行为。”

5。否则，最终结算要么是大于目标值的最小UTXO，要么是步骤4中的最小UTXO组合。

6。在构造最终交易时，如果任何变化产出小到足以被认为是“尘埃”而不是创造产出，那么比特币核心就会将它们剔除，并将价值捐赠给矿工，作为交易费用的一部分。

优化比特币核心的逻辑，以减少变化输出的大小，这就是上面列出的目标1A。这是选择UTXOs的“最佳”或“正确”方式吗？看你的视角3354如果你看重隐私，降低交易成本，或者UTXO集成，那么就是次优。

尚力财经小编2022

(UTXO集合的大小相对于未使用的输出数是递增的)

显然，没有灵丹妙药可以解决这个问题。实际上，上述三个优化目标是背道而驰的。鉴于这三个不相容的目标，钱包的作者认为最终用户会对选择钱包的UTXO的算法有更多的控制权。对于高级用户来说，是高级功能，但当用户在“性价比/隐私”中选择一个来优化时，我可以想象用户会为了追求平衡而妥协。

这些选择取决于钱包工程师(我称他们为区块链的好管家)。我们将数据写入共享资源，所以我们最好小心。在撰写本文时，17.6 UTXOs需要596 MB的数据来存储。如果比特币的受欢迎程度继续上升，这些数据肯定也会上升。但是在细心的区块链工程师的监督下，至少可以防止UTXO集增长超过需要的速度。

-原文：3359medium.com/@洛普/The-Challenges-of-optimization-Unspent-Output-Selection-a3 e5d 05d 13 ef作者：詹姆森洛普译者：毕比特来源：http://www . 8 BTC . com/优化-未用-产出[x]

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