關於節點的定義,很多情況下是不盡相同的。當涉及到計算機或者通訊網絡時,節點往往指的是一個再分發點或者通訊終端。通常,一個節點是由物理網絡設備構成的,但是虛擬的節點則大不相同。
簡而言之,一個網絡節點可以產生,接收或傳輸信息。據此,我們將要討論不同類型的比特幣網絡節點:全節點,超級節點,挖礦節點和SPV用戶。
比特幣節點
通過對區塊鏈文章的深入研究 -- 由於它的分佈式系統特徵 -- 計算機網絡的節點使得比特幣能夠像一個去中心化的點對點(P2P)數字貨幣運作。同樣的,比特幣也是免審查的,用戶之間的轉賬不需要任何中間商來提供擔保(無論用戶相距多遠)。
因此,區塊鏈的節點就像是一個發揮着不同功能的通訊節點一樣。任何連接到比特幣網絡的計算機或其他設備,都可以被視爲是比特幣網絡的節點,這些節點之間也進行着相互的交流,同時它們也能夠通過比特幣的點對點協議來傳輸交易和區塊的信息。然而,每一個計算機節點都是根據它的特定功能來定義的,所以,比特幣網絡中存在多種不同類型的節點。
全節點
全節點是那些真正支持和保護比特幣網絡的節點,它們相對於網絡來說是獨立的。它們也會參與到交易信息和區塊信息的確認工作當中,同樣的,全節點也能夠將新的區塊信息加到區塊鏈網絡當中。
通常,一個全節點會下載一個完整的比特幣區塊鏈網絡信息的副本,但這並不是一個硬性的要求(有時候也會下載一個縮減版的副本)。
一個比特幣的全節點的建立可以通過多種不同軟件的安裝來完成,但是最常用的軟件是比特幣核心(Bitcoin Core),以下是運行一個比特幣核心全節點的基本要求:
一臺裝有Windows,Mac OS X 或者Linux操作系統的臺式電腦或筆記本電腦
200GB的可用磁盤空間
2GB的內存
上傳速度不低於50kB/s的帶寬
無上傳限制或者高上傳上限的網絡連接。每個月,全節點能夠上傳的信息不低於200GB,下載信息不低於20GB。當第一次運行全節點時,需要下載約爲200GB的文本
全節點一天運行時間不低於6小時,最好是7x24小時的運行模式
很多志願機構和用戶運行作爲比特幣網絡的全節點來幫助比特幣的生態發展。像2018年,大約有9700多個公開的節點在比特幣網絡上運行。注意,這個數字僅僅是公開的節點,也就是那些可見的節點。
除了公開的節點,還有許多隱藏的節點是不可見的,這些節點通常是經過像Tor的隱藏協議,或者僅僅因爲它們配置不可公告,便只在防火牆後運行。
公開節點(超級節點)
本質上來說,一個公開節點或者一個超級節點都是一個可見的全節點。它與其他的節點之間進行數據的交流和傳輸,因此,一個超級節點就是一個再分發點,它扮演着一個數據來源和交流橋樑的角色。
一個可靠的超級節點通常是7x24小時不停地將區塊鏈的歷史信息和交易數據傳輸給全世界的節點。基於這個原因,相較於一個隱藏的全節點,一個超級節點需要更多的算力和更好的網絡連接。
挖礦節點
爲了能夠在競爭日益激烈的環境中挖到比特幣,就必須投資特殊的挖礦硬件和程序。這些挖礦程序(軟件)並不是直接關聯到Bitcoin Core上的,它們是與Bitcoin Core並行來挖礦的。一個礦工既可以選擇自己挖礦,也可以選擇加入礦池。
個人礦工的全節點使用的是他們自己的區塊數據副本,礦池的礦工們則是共同協作的,每一個人能夠貢獻自己的算力。在一個礦池中,只有礦池的管理員才被要求以一個全節點的身份運行 -- 可以被看作是整個礦池的全節點。
輕量級或SPV用戶
也被稱爲簡單支付驗證(SPV)用戶,這些輕量級用戶使用比特幣網絡但並不是全節點。SPV用戶沒有爲網絡安全貢獻力量,因爲他們不會保存區塊鏈信息的副本,也不會加入到交易信息的驗證工作中。
簡單來說,SPV就是一種不用下載整個區塊鏈信息副本,就可以查看交易信息的一種方式,因此,SPV用戶依賴其他全節點(超級節點)來提供信息。這些輕量級的用戶就像是通訊終端一樣,也被衆多的數字貨幣錢包所使用。
用戶VS挖礦節點
值得一提的是,運行一個全節點和運行一個全挖礦節點是不同的。只需要投資特殊的挖礦硬件和軟件,任何人都可以成爲一個全挖礦節點。
在嘗試挖一個區塊之前,一名礦工需要收集之前被全節點確認過的交易信息。接着,就需要創造一個備選區塊(有一組交易信息), 同時嘗試進行挖礦。如果一名礦工成功找到了這個備選區塊的哈希值,他就向全網公佈,這樣其他的節點就可以驗證其真實性。因此,這種共識的規則的準確性和安全性是由全網的節點共同維護的,並不只是礦工。
結束語
比特幣節點之間的相互交流是通過比特幣的點對點網絡協議進行的,它們通過這種方式來驗證系統的完整性。如果一個節點想要傳播一些錯誤的信息,就會被那些忠實的節點快速識別出來並將其從網絡中斷開。
運行一個全節點不會獲得任何經濟上的獎勵,但是該行爲依然值得強烈推崇,因爲它會爲用戶們提供誠信,安全和私密性。全節點保障規則的順利執行,它們保護着區塊鏈不被攻擊,除此之外,一個全節點不需要信任其他人,它使得用戶能夠百分百掌控自己的財產。
