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什么是区块链节点?

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區塊鏈
2021年8月25日
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AI 概要

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详细概要

节点是网络中将数据分发到网络中其他节点或作为网络端点的一个点。典型的区块链节点可以与网络中的多个其他节点互连。

在区块链中,节点通常是计算机、笔记本电脑或服务器等设备。区块链节点可以执行许多不同的功能,例如验证或拒绝交易区块。节点还可以在区块内保存和存储交易记录。同样,它也可以将交易记录分配给其他节点,以便保管和将来参考。

什么是区块链? 

区块链如何运作?

区块链技术已经变得非常受欢迎,因为它被认为是防篡改的。除了为金融交易提供安全的环境外,区块链网络还具有自调控功能,可防止未经授权的干预和操纵。

每当区块链上发生交易时,交易记录都会记录并分发到网络中的每个节点。交易记录在一个区块上。区块可能包含数百万笔不同金融交易的记录。

由于财务记录的副本会分发到网络中的每个节点,因此几乎无法操纵金融交易的记录。这是因为尝试操纵的人需要更改数千个节点上保存的记录。理论上,系统会受到任何操纵,因为未经授权的更改与整个网络保存的记录不一致。

如何在区块链网络中记录金融交易?

由于区块链网络的去中心化性质,系统会自动认证金融交易。在第一步中,交易由用户认证,用户使用私钥和公钥来访问网络。在第二步中,创建一个区块,代表交易。随后,交易记录将发送到网络中的每个区块链节点。

用户商定交易后,节点将验证交易。如果大多数节点验证了交易,则会将其添加到现有区块链中。所有更新也会在整个网络中分发,完成交易周期。

为什么区块链需要节点?

区块链节点是区块链网络上的装置,其将交易的副本保留在网络上,并且可以执行验证和认证交易等基本功能。

根据区块链节点的具体角色,它可以:

  • 接受或拒绝交易。
  • 验证和管理交易。
  • 在区块中存储和加密信息。
  • 充当通信点,与其他节点连接。

特定类型节点的作用可能与其他节点有所不同。例如,某些节点被编程为验证交易,而其他节点仅负责记录交易。有时,节点还会与其他节点共享数据。

节点也根据可用性进行分类。“在线节点”是指不断向网络发送更新的节点。它始终处于活跃状态。相比之下,“离线节点”并不总是连接到网络。连接后,这些离线节点需要下载和更新账本副本,以便与网络保持同步。

同样重要的是要记住,每个节点在其设备上都有一个唯一的标识符。用户可通过此唯一 ID 识别网络中的特定节点。作为记录保存者,节点可确保每个人都可以访问交易记录,不受任何类型的限制。用户可以使用其 ID 在区块链上轻松跟踪交易。

总体而言,节点对区块链网络至关重要,因为如果没有节点,区块链就不会存在。

节点如何帮助区块链安全

Nodes 保持记录与最新交易同步,保护区块链安全。由于节点数量庞大,黑客几乎无法进行更改,也无法发现。由于黑客无法删除在数千个不同节点上复制的数据,因此数据是安全的。

停电、黑客攻击和系统崩溃不会造成威胁,因为数据不限于任何单个节点。如果出现问题,其他节点的可用性可确保网络继续正常运行,用户能够访问所需资源。

区块链网络还可以在全球危机中维持自我。实际上,只需一个节点即可保持整个区块链的运行。即使每个节点都离线,您也只需一个节点即可恢复整个网络。从运营角度来看,节点是区块链的支柱。如果没有节点,网络将无法生存。

区块链上的节点类型有哪些?

区块链网络可能包含不同类型的节点。其中包括完整节点、光节点、超节点和闪电节点。(您还将遇到其他节点,例如 VeChain 权限节点、管理节点、修剪节点和挖矿节点。)

下面简要介绍了一些最重要的节点类型:

全节点

完整节点包含自平台首次交易以来每个区块的完整历史记录和信息。完整节点是区块链的支柱,因为它们对完成交易至关重要。每当发起交易时,整个区块链上的每个节点都会对区块进行验证和认证。

毋庸置疑,这些节点上有很多数据。为了不断处理如此大量的数据,节点需要巨大的计算能力。在任何特定时间,区块链生态系统都有数千个完整的节点协同工作。这些节点具有特定责任,使其与网络上的其他节点不同。

其独特功能之一是在每次区块交易中验证签名。要验证交易,节点需要验证数字签名。数字签名通常是发送方使用的私钥。

他们还有权接受或拒绝新的区块和交易。拒绝交易的原因可能不止一个。格式错误的区块将被拒绝。同样,记录中的重复输入和操作也是其他拒绝原因。

运行这些节点后,用户无需等待他人验证,即可验证传入的交易。在某些情况下,验证入账交易的用户会因付出的努力而获得奖励。

轻节点

顾名思义,光节点包含光或有限信息。光节点包含与其连接的特定先前区块相关的信息,而不是存储完整信息。信息存储在区块标头 中

与其他节点不同,光节点不需要持续运行。它们通常是连接到完整节点的软件,在需要时访问区块链。事实上,光节点使用完整节点作为中间方来访问网络。他们还使用完整节点来获取信息,例如账户余额和请求最新标头。

由于其操作轻量级,这些节点无需大量存储和资源即可运行。您可以在手机上运行一个光节点,因为 100MB 的存储空间计算能力较低,足以证明其运营合理。大多数光节点可在几秒钟内与网络同步。

超节点

超节点连接整个节点,帮助跨网络传播信息,确保每个人都拥有准确的数据。超节点可处理链外功能。他们提供验证、授权、网关服务和支持。除了正常运作外,它们还有助于投票活动、遵守区块链法律和执行协议活动。

超节点通常始终在线。与其他节点不同,运行主节点也需要更多的动力和资源。运行主节点意味着您需要处理维护、电力、存储空间和内存。由于所有这些开销,超节点的运营商将以代币和代币的形式获得补偿。

并不是每个人都能运行超节点。运行超节点需要对设备进行前期投资,并以加密货币的形式提供抵押品。保证金将获得利息,但如果您违反区块链规则,抵押品可能会被没收。

闪电节点

闪电节点是闪电网络上的节点。传统节点和闪电节点之间有一些关键区别。闪电节点不会验证网络上的每笔交易,而是直接与其交互来验证交易。

闪电节点还可以与点对点 (P2P) 网络上的其他节点交互。该节点的主要功能是与其他闪电节点兑换资金。

什么是挖矿节点?

每笔交易均由矿工添加到区块链。矿工也称为挖矿节点。区块链上的每个节点都可以成为矿工。

通过在区块链中添加和验证交易,成为矿工有很大的动力。例如,任何向比特币区块链添加交易的节点都会获得 6.25 枚比特币的奖励,基于 48,000 美元的比特币利率,价值约为 $300,000。

由于这一潜在有利可图的机会,许多矿工希望增加一笔交易。因此,比特币区块链软件为每个挖矿节点提供了一个数学难题。无论谁解决了难题,您都有机会添加交易。

当然,这并不简单。但本例将向您概述什么是挖矿节点,以及矿工为何花费大量时间和精力将交易添加到区块链。同样重要的是要记住,挖矿奖励因区块链平台的类型而异。

比特币节点与以太坊节点与卡达诺节点

比特币节点是比特币区块链的一部分。根据最新数据,比特币节点数量超过 11,500 个,并且每个月都在增加。

需要注意的是,由于许多节点处于非活动状态,并且其中许多节点是私下运行的,因此没有明确的计算比特币节点数量的方法。运行比特币节点可以提高安全性,增强隐私性。

以太坊节点与比特币节点非常相似。专家估计,以太坊节点数量已超过比特币节点数量。运行以太坊节点需要一定的管理技能。

您可以快速、全速或轻速运行节点。要在 HDD(硬盘驱动器)上运行以太坊客户端,必须至少有 8MB 带宽、4GB RAM 和 2 核 CPU。相比之下,运行完整的比特币节点可能需要更少的把握度。

Cardano节点也越来越受欢迎。这些是支撑 Cardano 网络的顶级节点,其拓扑结构与以太坊和比特币略有不同,因为它不会在每个节点上存储交易副本。相反,系统在一系列节点中指定了领导者,最终验证和确认交易。

如何运行节点

您可能已经猜到,在不同平台上运行节点有不同的程序和系统要求。为简化操作,下面简要介绍了如何在热门区块链网络之一比特币上运行节点。本例将为您介绍节点在此类平台上的运行方式。

要运行比特币节点,您需要一台运行最新版本 Windows、Mac OS X 或 Linux 的笔记本电脑或台式机。计算机必须至少有 2 GB 可用磁盘空间和 2 GB RAM。系统应能够访问速度至少达到 400KB 的宽带互联网连接。此外,您应该让节点每天运行至少 6 小时。

您可以在符合上述最低要求的本地计算机上运行比特币核心。为此,您需要配置比特币核心客户端。可能需要几天时间才能与区块链同步。

另一种选择是在云中运行节点。在 Google Cloud 或 AWS 上设置账户后,下载比特币核心并在计算机上配置端口设置。运行比特币节点还有其他多种方法,例如预先配置比特币节点,以便连接到计算机。

什么是区块链节点提供商?

您可以自行安装节点,但技术问题可能会阻碍您的进度。解决问题的一种方法是获得区块链节点提供商的帮助。这些区块链即服务公司提供必要的基础架构、资源和技术,助您在各种平台上运行节点。

供应商负责处理节点的所有责任。根据您的要求,您可以选择一个网络来运行节点。

选择区块链节点提供商时,需要考虑外包节点运营的价格,而不是自己完成。您应该确保供应商提供某种安全保障,因为安全漏洞可能会造成严重的经济后果。此外,请注意节点提供商的业绩记录,确保服务与您的产品完美集成。

结语

运行区块链节点可能是确保完全控制节点并遵循区块链规则的唯一途径。

在运行节点时,创建和广播交易非常简单,同时不会影响隐私信息。用户还可以将私钥与外部连接区分开来,从而提高安全性。新手和新手可以选择区块链节点提供商,确保整个流程用户友好,耗时更少。

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