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比特币比特币网络经常被吹捧为世界上最具革命性的去中心化技术形式之一。但要实现去中心化,需要一个由相互连接的计算机或节点组成的全球分布式网络。
这听起来很简单,但没有一种类型的节点,每种类型在帮助区块链正确发挥其网络功能方面都有不同的作用。在本文中,我们将分解不同类型的节点及其功能。
了解你的节点
一般来说,节点是连接到网络的计算机设备。在互联网和你的家庭里,你的手机是一个节点,你的笔记本电脑是一个节点,你的路由器是一个节点,那个无线IP摄像头,对,那也是一个节点。
节点可以有许多形状、大小和形式。每个人在你的家庭运作中都扮演着不同但至关重要的角色。
以比特币区块链为例,主要有四类节点:满节点、超级节点、轻节点和挖掘节点。完全、超级和轻型节点执行相似的功能,而挖掘节点执行完全不同的功能。
在深入研究这些节点是什么以及它们做什么之前,最好将区块链视为一个分类账或交易列表——,至少在本例中是这样。所有类型的节点都以某种方式参与构建或维护列表。
挖掘节点
关于什么是挖掘以及它如何工作已经写了很多,但是为了本文的目的,挖掘节点被简单地视为为区块链生成块的节点。
挖掘节点确定应该放入列表的块,这被称为“挖掘”。“当人们谈论比特币网络时,尤其是在其能源消耗的背景下,他们通常指的是矿工网络和专用集成设备(ASIC)机器。\”
挖掘节点实际上并不负责维护区块链,它们只负责创建要添加到其中的块。在创建这些块之后,它们将通过网络被发送到完整的节点,节点将验证它们并将它们添加到区块链中。
完整节点和超级节点
顾名思义,整个节点负责保存和分发整个区块链总账的副本。因此,他们在网络中起着至关重要的作用,因为他们是核实区块链历史的关键。
整个节点可以验证该事务并返回到起源块。在发布时,整个区块链的大小为200GB。有人估计比特币网络上有超过10000个可操作的完整节点。
然后,这些节点将区块链传播到网络上的所有其他节点,以确保维护最可信的区块链。节点越多,网络越分散,黑客越难入侵。
根据一个完整节点的传入和传出连接数,也可以称为超级节点或监听节点。
超级节点通常全天候工作,以帮助连接其他完整的节点,并在整个网络中分发区块链。他们充当信息或再分发的中继,以确保每个人都有区块链的正确副本。
光学节点
轻量级节点(或瘦节点)执行类似于完整节点的功能,但是它们不保留整个区块链的副本,而只包含它的一部分。
轻型节点仅下载先前事务的块报头,以确认区块链的有效性,并将该信息传递给其他节点。块头是给定块的摘要,它包含有关它被散列到的前一个块的信息、它被挖掘的时间以及称为nonce的唯一标识号。
一般来说,光节点连接到父节点,父节点通常是一个完整的节点;它保存了区块链的完整副本。因为轻量级节点存储的区块链更少,无法帮助通过网络传播大量数据,所以不需要像全节点或超级节点那样强大,拥有和维护起来也便宜很多。
也就是说,如果完整节点被黑客攻击并持有区块链的错误副本,则轻节点可以将该区块链排除为假,并向完整节点确认其应该维护的正确区块链。你可以把一群光节点想象成一群支持你的朋友,帮助你在一条直线和一个窄点上保持一个完整的节点。
使用轻型节点有助于进一步分散区块链网络,并以比整个节点更低的成本将真实总账传播到更远的距离。
确认不是共识。
节点通过遵循一些规则来验证区块链。当整个网络遵循这些规则时,所有节点都应该帮助生成相同的区块链。应当指出,核查实际上发生在开采区块之前;确认并不等同于共识。当挖掘节点就事务的顺序达成一致,而不是就哪些事务有效达成一致时。
假设我有1BTC,然后转0.25BTC给同事Yessi。目前,她的钱包里有25亿个比特币。为了确认这是有效的,比特币网络会“要求”完整的节点确认我有足够的硬币,以及交易后Yessi会有多少。一旦交易有效,矿工会抢购交易添加区块,并通过工作证书——进行验证,至少在比特币的情况下是如此。但这完全是两码事,值得一读。