節點的定義可能會根據所使用的上下文而有所不同。例如,當涉及計算機網絡或電信網絡時,節點可能有不同的用途,因爲它們代表重新分發點或通信端點。通常,節點由物理網絡設備組成,但在某些特定情況下會使用虛擬節點。

簡單地說,網絡節點是可以生成、接收或傳輸消息的點。在這裏,我們將討論不同類型的比特幣節點,它們是:完整節點、超級節點、礦工節點和 SPV 客戶端。


比特幣節點

進入被設計爲分佈式系統的區塊鏈背景下,計算機節點網絡使得比特幣成爲一種去中心化數字貨幣,它在點對點系統上運行,並且其設計可以抵抗審查。並且不需要任何其他方法來在一個用戶和另一用戶之間進行調解(無論他們在世界上的距離如何)。 

因此,區塊鏈節點負責充當可以執行各種功能的連接點。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通信。這些節點還能夠使用比特幣的點對點協議在分佈式計算機網絡內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自己的功能來定義的,因此比特幣節點有不同類型。


全節點

全節點是比特幣的支撐和安全保障,不可或缺。這些節點也被稱爲全驗證節點,因爲它們根據系統的共識規則介入驗證交易和區塊的過程。全節點還可以將新交易和區塊轉發到區塊鏈。

通常,完整節點會在每個塊和交易中上傳比特幣區塊鏈的副本,但這並不是被視爲完整節點的要求(可以使用區塊鏈的簡化版本)。


完整的比特幣節點可以通過不同的軟件應用程序創建,但最常見和流行的是 Bitcoin Core。 

這些是運行 Bitcoin Core 完整節點的最低要求:

  • 裝有最新版本 Windows、Mac OS 的計算機或筆記本電腦

  • 200 GB 可用磁盤空間。

  • 2GB 內存 (RAM)。

  • 下載速度至少爲 50 kb/s 的高速互聯網。

  • 開放連接或具有高負載限制的連接。完整熱點的上傳使用量可能爲每月 200GB 或更多,下載使用量每月最多爲 20GB。首次啓動全節點時,您還需要下載大約 200GB。

  • 全節點每天應運行至少 6 小時。 24/7 連續工作也更好。


許多志願者組織和用戶運行比特幣全節點作爲幫助比特幣系統的一種方式。目前,比特幣網絡上運行着大約 9,700 個公共節點。請注意,這個數字僅包括公共節點,即可以看到和訪問的可見比特幣節點(也稱爲監聽節點)。

除了公共節點之外,還有許多其他不可見的隱藏節點(非監聽節點)。這些節點通常通過 Tor 等隱藏協議在防火牆後面運行,這意味着它們被配置爲不監聽通信。


監聽節點 - 超級節點

基本上,監聽節點或超級節點是一個公開可見的完整節點。這樣它就可以與決定在它們之間建立連接的任何其他節點進行通信並提供信息。因此,超級節點本質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全天候 (24/7) 運行,並在將區塊鏈的歷史記錄和聚合交易傳輸到世界各地的多個接觸點時擁有多個連接。因此,與隱藏的全節點相比,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狀態下開採比特幣,必須投資專門的採礦硬件和軟件。這些挖礦程序與比特幣核心沒有直接關係,但其實施方式與嘗試挖掘比特幣區塊類似。礦工可以選擇單獨工作(單獨礦工)或分組工作(礦池礦工)。

雖然單個礦工的完整節點使用自己版本的區塊鏈,但集體礦工(礦池)與每個礦工一起工作,貢獻自己的計算資源(哈希能力)。

在礦池中,只有礦池管理員才需要運行全節點,礦池用戶可以稱爲全節點。


輕量級或 SPV 客戶端

SPV客戶端(或輕量級客戶端)是使用比特幣網絡但並不真正作爲全節點運行的輕量級客戶端。因此,SPV 客戶端不會對網絡的安全做出貢獻,因爲它們不維護區塊鏈的私有副本,也不參與驗證和確認交易的過程。

簡而言之,SPV是用戶可以檢查區塊中是否添加了某些交易的方式,而無需下載整個區塊數據。因此,SPV 客戶端依賴於其他全節點(超級節點)提供的信息。輕客戶端充當通信端點,並被許多加密貨幣錢包使用。 


客戶端與挖礦節點

需要注意的是,運行全節點的含義與運行全挖礦節點的含義不同。雖然礦工必須投資昂貴的挖礦硬件和軟件,但任何人都有能力運行完整的驗證器節點。此外,在嘗試開採區塊之前,礦工需要收集之前被全節點視爲有效的待處理交易。接下來,礦工創建一個候選塊(包含一組交易)並嘗試挖掘該塊。如果礦工可以找到該塊的有效解決方案,它將其廣播到網絡,其他全節點將驗證該塊。因此,共識規則是由驗證者節點的分佈式網絡定義和保護的,而不是礦工。



結論

比特幣節點通過比特幣 P2P 網絡協議相互通信,從而確保系統的完整性。行爲不當或試圖傳播不正確信息的節點會被誠實的節點快速識別,然後斷開與網絡的連接。

儘管運行完整的驗證器節點不會提供經濟獎勵,但強烈建議這樣做,因爲它爲用戶提供了信任、安全和隱私。全節點確保規則得到遵守。區塊鏈可以防止攻擊和欺詐方法,例如(雙重支出)或(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。