比特币UTXO交易模型
1. 双花问题
因为比特币网络有个天然的问题：分叉问题，总是可能出现多个比特币矿工挖出合法区块，然后在链上产生分叉。在这个时候比特币有一条规则：多条分叉链出现时，最长链（积累工作量最多的链）是有效的。如果你挖出一条比现有的诚实链更长的攻击链，那大家就会承认你的攻击链是有效的，诚实链会被作废。
这个时候就会产生双花问题。要实现双花就必须掌握全网51%的算力，因此又叫做51%攻击。
2. 什么是51%攻击
所谓51%攻击，就是利用比特币使用算力作为竞争条件的特点，使用算力优势撤销自己已经发生的付款交易。比特币发动51%攻击具体思路,大致如下：
准备工作：
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既然是51%攻击，就必须首先掌握足够的算力，无论是控制矿池，还是利用其它计算资源，总之必须使你的算力领先与现在网络总算力，领先的幅度越大，成功的可能性越高；
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拿到足够的BTC作为筹码，无论是自己挖到的，还是从任何渠道买的，都可以；
模拟攻击：
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攻击者拥有私钥privKey0001，私钥拥有对应可花费比特币10000个
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当前区块的高度是999999
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攻击者与商户交易了10000个比特币，在商户看到1000000区块中包含了此次交易后，坐上飞机驾驶员位置，开走了商户一架飞机。
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攻击者因为拥有较高算力，从999999区块再次计算区块（此时，排除自己的10000个比特币买飞机的交易），迅速的计算出了1000000/1000001/1000002/1000003…区块，其它节点拉取最长链节点的区块，同步了攻击者的含有恶意攻击的区块信息。运用手中的算力，从自己对外付款交易之前的区块开始，忽略自己所有对外的付款交易，重新构造后面的区块，利用算力优势与全网赛跑，当最终创建的区块长度超过原主分支区块，成为新的主分支，至此，攻击完成。
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因为攻击者买飞机的交易没有被区块包含，因此，可以再次到商户那里买上一架飞机开走。
可行性评估：
现在比特币全网算力差不多90T，而且还会快速增长，现在看来只有现在的几大矿池联合，才具有发动51%攻击的实力，普通个人或机构实施此攻击的可能性越来越小。
过去几年比特币网络的算力悄无声息的增长到了无比之大，这大大增加了比特币成功的可能性。反之也可以解释为什么山寨币不靠谱，太容易被51%攻击啦。在依赖密码学的数字货币领域，先发优势是非常明显的。
谁需要担心51%攻击
交易支付者不要担心。51%攻击可以撤销交易，不可以在没有私钥的情况下，控制私钥对应的比特币地址，因此不能无(私钥)中生有交易。支付者放心吧，在别人51%攻击时，你也有可能来一次双花商家。
交易接收者需要注意被别人51%攻击，预防攻击，多等待几个区块的确认。
攻击悖论
攻击是为了利益，既然攻击者持有了这么高的算力，诚实的挖矿带来利益是不是更好?攻击必然打击投资者对比特币系统信心，对攻击者来说是一件好事吗?
3. SPV简易支付验证
SPV这个词的意思Simplified Payment Vertification，重点在于支付验证，而不是交易验证。只是确认下这笔支付是否存在。这里面有一个merkle tree的数据结构，比特币的区块头是一个80个字节的定长，这个区块头中包含有merkle tree的根节点。这个根节点的作用可以用来验证区块是否包含这笔交易。
区块头结构:
| content | size |
|---|---|
| 版本号 | 4字节 |
| 父区块的哈希 | 32字节 |
| Merkle根值 | 32字节 |
| 时间戳 | 4字节 |
| 难度目标值 | 4字节 |
| Nonce | 4字节 |
区块头一直有80个字节，当钱包生成交易时，并向邻近节点传播。节点对收到的交易进行验证，并丢弃不合法的交易。（对于节点来说，对交易进行验证是一种义务，不然千辛万苦挖出来的矿当全网广播时，其他节点进行验证时会发现这是一个错误信息。）
交易的验证包括以下几项：
- 交易的size要小于区块size的上限
- 交易的输入UTXO是存在的
- 交易输入UTXO没有被其他其他交易引用（防止双花Double Spending）
- 输入总金额 > 输出总金额
- 解锁脚本验证
将合格的交易加入到本地的Transaction数据库，并将合法的交易转给临近节点。
矿工在挖矿前必须要组建区块，将coinbase交易打包进区块，将交易池中的高优先级的交易打包进区块（优先级 = 交易的额度 * UTXO的深度 / 交易的size），这样做的原因可能是为了防止粉尘攻击。
挖矿的过程就是不断变换区块头中的Nonce值使得区块头部的哈希值小于给定的目标难度值。挖矿成功后，将计算出来的随机数Nonce填入区块头部，向临近节点广播。
4. UTXO的模型技术
它不用传统的基于account的记账模式，传统的交易模型都是采用这个模型存储用户的数据，因为基于传统的关系数据库，有事务的支持可以很轻松的实现。而在区块链网络上，不可能采用这种中心化数据库的方式来解决的。它换了一个思路，就是记录交易的流转过程，就想以前看过那种从山上利用竹管接水，引到山下。传统的账户模式，本质上是只记录结果。这种方式不但复杂，且容易出错。比特币的思想，本身就是，数据不可篡改，不可篡改最重要的实现就是记录整个流转过程，就像时间一样，任何事情都是有序的，git的版本原理，任何的修改都会被记录下来。用编程的术语可以理解为：面向过程，重视过程而不只是结果。因为有了过程自然就有结果。
下面来看一组交易的数据：
Bicoin Transaction
交易4089e6ac***8081的第0个输出，将0.61692481 BTC发给1Hvn…;
交易4089e6ac***8081的第1个输出，将1.88497646 BTC发给18df…;
交易总输入Total Input 2.50807052 BTC
交易总输出Total Output 2.50190127 BTC
矿工Fees 0.00616925 BTC
在比特币的世界里面其实不存在钱包的概念，有的只是未花费的交易输出（UTXO）,钱包只是为我们管理显示了我们的UTXO。