什麼是節點?

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什麼是節點?
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節點的定義可以根據其使用情況而產生變化。當涉及機算或電信網絡時,節點可以提供不同的使用作用,作為再分發點或作為通訊端點。通常來說,節點都是物理設備,但亦存在使用虛擬節點的特定情況。

簡單而言,網絡節點是一種可以創建,接收或傳輸消息的關節點。在此文中,我們將討論不同類型的比特幣節點:全節點,超級節點,採礦節點和SPV客戶端。


比特幣節點

深入講解一下區塊鏈,區塊鏈是一個分佈式系統,而機算下運行的節點讓比特幣成為非中心化點對點(P2P)的數碼貨幣,該數字貨幣設計成耐審查而不需要經過任何中間人中進行從用戶到用戶間的交易(不管他們在世界上有多遠的距離)。

因此,區塊鏈節點能充當一個通訊點而負責執行不同的功能。任何能連接到比特幣通訊接口或設備可以被視為節點,因為它們以某種方式彼此通信。這些節點還能夠通過使用比特幣點對點等協議來傳輸關於分佈式網絡內的交易事務和區塊資訊。但是,每個機算節點都是根據其特定功能定義的,因此存在不同類型的比特幣節點。


全節點

全整節點是真正支持並為比特幣提供最安全網絡的節點,它們是網絡必不可少的。這些節點也稱為完整驗證節點,因為它們參與實行驗證區塊交易事務,並阻止任何不跟隨系統共識規則的區塊。全節點亦能夠將新建交易事務和區塊增加到區塊鏈。

通常,全節點會下載所有比特幣區塊鏈交易和事務副本塊,但這並不是成為全點的要求(亦可使用簡化的區塊鏈副本來代替)。

比特幣全節點可通過不同的履行軟件來建立,而最常用和受歡迎的是Bitcoin Core。以下是運行Bitcoin Core全節點的最低要求:

  • 使用最新版本的Windows,Mac OS X或Linux的台式或筆記型電腦。

  • 200GB的可用磁盤空間。

  • 2GB內存(RAM)。

  • 上傳速度至少為50 kB / s的高速互聯網連接。

  • 未計量的連接或具有高上載限制的連接。全節點可能達到或超過200GB /月的上載使用量和20GB /月的下載使用量。首次啟動全節點時,還需要下載~200GB。

  • 您的全節點每天至少應該運行6個小時。如果連續運行24/7會更好。


現在許多志願組織和用戶正在運行比特幣全節點來幫助比特幣的生態系統。目前,比特幣網絡上有大約9,700個公開節點正在運行。在此需要注意的是這個數字只僅包括公開節點,而且這些公開節點是指那些能探視亦無防問障礙的比特幣節點(也稱為偵聽節點)。

除了公開節點之外,還有許多其他隱藏節點(非監聽系列的節點)。這些節點通常隱藏在防火牆後,通過像Tor這類的隱藏式協議運行,或者單純地因為它們被設置成不能夠監聽的狀態。


聽力節點(超級節點)

基本上,偵聽節點或超級節點是都可公開的全節點。它負責與其他節點建立連結並透過通訊來傳遞訊息。 因此,超級節點基本上是可以充當著數據庫和通信傳遞的再分發點。

一個可靠的超級節點通常能夠全天候運行,可建立的多個連接,並將所有區塊鏈的更新歷史和交易數據傳輸到世界各地的多個節點。因此,與隱藏式的全節點相比之下,超級節點運行需要更大的電腦機算量和更好的網路連接。


採礦節點

比特幣採礦者為了能夠在當前的激烈競爭中脫穎而出,首要必然投資在專業特定的採礦硬件和程序上。而這些挖掘程序(軟件)跟Bitcoin Core沒有直接關係,但其特性是能夠同時執行嘗試採礦和挖掘比特幣區塊。採礦者能夠選擇單槍匹馬工作(獨自採礦)或團體工作(礦池採礦)。

獨自採礦者的全節點會使用他們所有的區塊鏈副本工作時。而團體性採礦者們會一起工作,並每個人貢獻投入自己的機算能力及資源 (哈算能力) 。在採礦池中,只有管理員級別才要求需要使用全節點運行工作 - 亦可認知其為礦池採礦者全節點。


輕量級或SPV客戶端

亦認知為簡化式支付驗證(SPV)客戶端,輕量級客戶端屬於充分利用比特幣網絡的客戶端,但並不完全充當著全節點的角色。因此,SPV的客戶端不會對網絡的安全性做出任何貢獻,因為它們不會保留任何區塊鏈的副本,也不會參與任何驗證過程和區塊鏈交易認證過程。

簡而言之,SPV是一種搜索方法,用戶可以通過該方法檢查區塊中有否包含某些交易記錄或檢查有沒有缺少的區塊,整個搜索方式無需下載整個區塊數據。因此,SPV客戶端亦需要依賴於其他全節點(超級節點)來提供需要的信息。輕量級客戶端通常用作通信端點,亦被許多的加密貨幣數碼錢包使用中。


客戶端與採礦節點

首先要注意的是,運行全節點與運行全採礦節點是各別不同的。雖然採礦者必須投資昂貴的採礦硬件和軟件,但其實任何人都能夠運行完整的節點驗證。此外,在嘗試任何採礦區塊工作之前,採礦者需要收集所有先前被全節點接受有效,並正等待處理中的交易事務。接下來,採礦者需要創建一個候選區塊(需帶有有一組列的交易)並嘗試進行挖掘該區塊。如果採礦者確實找到該區塊的有效解決方案,他會需要將其解決方案廣播到網絡,讓其他全節點驗證其區塊的有效性。所以,共識規則是由

分佈式網絡上的各驗證節點的確定過程及保護,而不是由採礦者的權限來確定驗證。


結論

比特幣節點通過比特幣P2P的網絡協議來互相通信,通過這樣的過程來保證了它們系統的完整性。所有不當行為或嘗試傳播錯誤信息的節點將會被誠實節點快速地被識別出來並立刻與網絡斷開連接。

儘管運行完整的驗證節點並不能提供實際經濟回報,但這過程是高度受到重視並強烈建議使用它,因為它將為用戶提供了信任,安全性和隱私。全節點確能保護並遵循規則。它們保護區塊鏈免受攻擊和欺詐(例如雙重支出問題)。此外,全節點是不需要信任其他節點,並能允許用戶完全控制他們的資金。

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