比特幣網絡不是賬本/余額模型，而是UTXO模型，UTXO是比特幣交易生成及驗證的一個核心概念。交易構成了一組鏈式結構，所有合法的比特幣交易都可以追溯到前向一個或多個交易的輸出，這些鏈條的源頭都是挖礦獎勵，末尾則是當前未花費的交易輸出。所有的未花費（使用）的輸出即整個比特幣網絡的UTXO。什么是UTXO呢？

TX是Transaction（交易）的縮寫，TXO即為 TX output（交易輸出）：包含一個value值和一段腳本，該腳本規定了誰有權使用這筆交易（比如需要私鑰簽名）。UTXO就是Unspent TXO（未花費的交易輸出），比特幣網絡規定，只有對“尚未使用過”的交易簽名才能是有效簽名。每筆交易都有若干交易輸入，也就是資金來源，也都有若干筆交易輸出，即資金去向。一般來說，每一筆交易都要花費（spend）一筆輸入，產生一筆輸出，而其所產生的輸出，就是“未花費過的交易輸出”，也就是 UTXO。

比特幣交易遵守以下規則：

1、所有的資金來源都必須來自前面某一個或者幾個交易的 UTXO，歷史交易出入相接，生生不息，錢就在交易之間流動起來了。

2、任何一筆交易的交易輸入總量必須等于交易輸出總量，等式兩邊必須配平。

數字貨幣無法像金屬貨幣（比如黃金）那樣，僅靠物理轉移即可轉移所有權————即當A將一份黃金交給B后，A必然不再擁有這份黃金。

而A將一份數字貨幣轉給（簽名）B后，A仍可以把同一筆交易轉給C，因為A掌握私鑰，這兩份簽名均為有效簽名，這就構成了“雙花”。以往的密碼學貨幣無法有效解決雙花問題，因而無法擺脫對第三方中心化機構認證的依賴（第三方信任）。因此必須有一種機制來確保每筆交易只能使用一次，即只有對“尚未使用過”的交易簽名才能是有效簽名。

比特幣規定每一筆新的交易的輸入必須是某筆交易未花費的輸出，每一筆輸入同時也需要上一筆輸出所對應的私鑰進行簽名，并且每個比特幣的節點都會存儲當前整個區塊鏈上的UTXO，整個網絡上的節點通過UTXO及簽名算法來驗證新交易的合法性。這樣，節點不需要追溯歷史就可以驗證新交易的合法性。

UTXO模型的好處是：

可擴展性 - 由于可以同時處理多個UTXO，因此可以實現并行事務并鼓勵可伸縮性創新。

隱私 - 甚至比特幣也不是一個完全匿名的系統，但只要用戶為每筆交易使用新地址，UTXO就可以提供更高級別的隱私。 如果需要增強隱私性，可以考慮更復雜的方案，例如環簽名。

相比使用賬戶/余額模型的以太坊來說，這種模型的復雜度更高，效率也不及后者，但對于雙花攻擊的抗性更強。目前除了比特幣，也有一些其他的區塊鏈開始推廣這種模型，例如Hyperledger，理由也正如前述，允許并行處理多個交易，同時可以保護隱私。但反對使用UTXO模型的人認為，UTXO在實際運行中會比理論上產生更大的復雜性，而這可能是沒必要的，而且由于其無狀態性，和智能合約的契合性不好。