節點的定義可以根據上下文而改變。當涉及計算機或電信網絡時,節點可以充當重新分發點或通信端點。通常,節點由物理網絡設備組成,但在某些情況下使用虛擬節點。
網絡節點是可以創建、接收或傳輸消息的點。在本文中,我們將討論比特幣中不同類型的節點:全節點、超級節點、礦工節點和 SPV 客戶端。
比特幣節點
深入研究被設計爲分佈式系統的區塊鏈背景,我們可以說計算機節點網絡允許比特幣用作去中心化的點對點(P2P)數字貨幣。因此,它的設計具有抗審查性,並且不需要中介來進行用戶間的交易(無論它們距離世界有多遠)。
區塊鏈節點充當可以執行各種功能的通信點。任何連接到比特幣接口的計算機或設備都可以被視爲節點,因爲它們以某種方式相互交互。這些節點還可以使用點對點比特幣協議在分佈式計算機網絡中傳輸有關交易和區塊的信息。然而,每個計算機節點都是根據其特定功能來定義的,因此比特幣節點有不同類型。
完整筆記
全節點是真正支持和保護比特幣的節點,對網絡至關重要。這些節點也可以稱爲全週期驗證節點,因爲它們參與根據系統共識規則驗證交易和區塊的過程。此外,全節點可以向區塊鏈提交新的交易和區塊。
完整節點通常會下載比特幣區塊鏈的每個塊和交易的副本,但這並不是被視爲完整節點的要求(可以使用區塊鏈的縮小副本)。
可以使用各種軟件實現來創建成熟的節點,但最常見和流行的是比特幣核心。以下是運行完整比特幣核心節點的最低要求:
裝有最新版本 Windows、Mac OS X 或 Linux 的臺式機或筆記本電腦。
200 GB 可用磁盤空間。
2 GB 內存 (RAM)。
下載速度至少爲 50 KB/秒的高速互聯網連接。
無限連接或具有高上傳限制的連接。全在線節點每月可上傳200GB,每月下載20GB。第一次運行完整節點時,您還需要下載大約 200GB。
您的完整 noda 每天應工作至少 6 小時。如果節點能夠持續工作(24/7)就更好了。
許多志願者組織和用戶正在使用完整的比特幣節點來幫助比特幣生態系統。截至 2022 年,比特幣網絡上運行的公共節點已超過 10,000 個。請注意,這個數字僅計算公共節點,即可見且可訪問的開放比特幣節點(監聽節點)。
除了公共節點之外,還有許多其他不可見的隱藏節點。這些節點通常通過隱藏協議(例如 Tor)設置防火牆,或者僅僅是因爲它們已被配置爲連接無法被“竊聽”。
開放節點(超級節點)
本質上,超級節點是一個成熟的公共節點。它與選擇連接到它的任何其他節點進行通信並提供信息。所以,超級節點實際上是一個重新分發點,可以充當數據源和通信橋樑。
受信任的超級節點通常 24/7 運行,並建立多個連接,將區塊鏈歷史和交易數據傳輸到世界各地的多個節點。因此,與隱藏的完整節點相比,超級節點可能需要更多的計算能力和更好的互聯網連接。
礦工節點
爲了能夠在當前的競爭環境中開採比特幣,有必要投資專門的採礦設備和軟件。這些挖掘程序(軟件)與比特幣核心沒有直接關係,並且與挖掘比特幣區塊並行運行。礦工可以單獨工作(單獨礦工)或分組工作(礦池礦工)。
雖然單獨礦工的完整節點使用自己的區塊鏈副本,但礦池礦工一起工作,每個礦工都貢獻自己的計算資源(哈希能力)。在礦池中,只有礦池管理員才能運行全節點,可以稱爲礦池全節點。
輕型或 SPV 客戶
輕客戶端也稱爲簡化支付驗證(SPV)客戶端,是那些使用比特幣網絡但實際上並不充當完整節點的客戶端。因此,SPV 客戶端不會對網絡的安全做出貢獻,因爲它們不存儲區塊鏈的副本,也不參與驗證和確認交易的過程。
SPV是一種用戶無需下載所有區塊數據即可驗證某些交易是否已添加到區塊中的方法。因此,SPV 客戶端依賴於其他全節點(超級節點)提供的信息。輕客戶端作爲端點,被許多加密貨幣錢包使用。
客戶端和挖礦節點
需要注意的是,運行完整節點與運行完整挖礦節點不同。儘管礦工必須投資昂貴的挖礦硬件和軟件,但任何人都可以運行具有完整驗證週期的節點。
在嘗試開採區塊之前,礦工需要收集之前已被識別爲有效全節點的待處理交易。然後,礦工創建一個候選塊(包含一組交易)並嘗試挖掘該塊。如果礦工設法爲其候選區塊找到有效的解決方案,則會將其廣播到網絡,以便其他全節點可以驗證該區塊的有效性。因此,共識規則是由驗證節點的分佈式網絡定義和執行的,而不是由礦工定義和執行。
結果
比特幣節點之間通過比特幣P2P網絡協議進行交互,從而保證系統的完整性。試圖進行欺詐活動或傳播不正確信息的節點會很快被誠實節點識別並斷開與網絡的連接。
儘管通過完整的驗證週期運行節點沒有經濟獎勵,但強烈建議這樣做,因爲它可以確保用戶信任、安全和隱私。全節點保證合規性。它們保護區塊鏈免受攻擊和欺詐(例如,避免雙重支出)。此外,全節點不需要信任他人,並且允許用戶完全控制自己的資金。