什麼是區塊鏈節點？流行科學在運營原則上

了解區塊鏈節點的基礎知識

區塊鏈節點本質上是連接到參與驗證和存儲事務數據的區塊鍊網絡的計算機。每個節點在維持區塊鏈的完整性，透明度和分散性方面都起著至關重要的作用。與傳統的集中系統控制數據不同，區塊鏈節點共同確保了分佈式分類帳中交易的準確性。

在分散的環境中，節點充當單個驗證器，每個節點都保留整個區塊鏈的副本。這種冗餘可確保即使某些節點失敗或表現惡意，該系統仍然堅固且安全。節點使用點對點協議相互通信，以確保在哪些交易有效並應添加到下一個塊中的共識。

不同類型的區塊鏈節點

區塊鍊網絡通常具有各種類型的節點，每個節點都根據其功能和職責提供唯一功能：

• 完整節點：這些節點存儲區塊鏈的完整歷史記錄並獨立驗證所有交易。他們在不依賴其他節點的情況下執行網絡規則方面發揮了至關重要的作用。
• 輕量級（SPV）節點：簡化的付款驗證（SPV）節點不會下載整個區塊鏈。取而代之的是，他們依靠塊標頭來驗證交易，使其適用於存儲或處理能力有限的設備。
• 採礦節點：也稱為礦工，這些節點負責通過解決複雜的加密難題來創建新塊。他們經常運行完整的節點軟件，以確保採礦前交易的有效性。
• 靜止節點：在驗證證明（POS）區塊鏈中，Staking節點根據其持有的硬幣數量和作為抵押品鎖定的硬幣數量參與了區塊驗證。這些節點有助於維持共識並確保網絡。
• 當局節點：在私人或權限的區塊鏈中發現，權限節點具有特殊特權，可以由中央組織或財團控制。

每種類型對區塊鏈生態系統的總體功能和安全性有所不同。

節點如何達成共識？

共識機制是節點如何相互作用並同意區塊鏈狀態的基礎。流行共識算法包括：

• 工作證明（POW） ：Bitcoin和以太坊（以太坊2.0升級之前）使用，此方法需要節點（礦工）來求解計算強度的拼圖以添加新塊。第一個解決難題的礦工將解決方案廣播到網絡進行驗證。
• 股份證明（POS） ：在以太坊2.0和Cardano等基於POS的網絡中，節點被選擇根據他們願意將其作為抵押品的加密貨幣來創建新塊。與POW相比，這減少了能耗。
• 授權的股份證明（DPO） ：pos的一種變化，令牌持有人投票選出一小部分驗證交易和維護網絡的代表。
• 拜占庭式容錯（BFT） ：在私人或財團區塊鏈中常見，BFT即使某些節點失敗或惡意行動也可以達成共識。

無論使用哪種機制，目標都保持不變 - 確保所有節點都同意真理的單個版本，而無需對任何中央實體信任。

節點在交易驗證中的作用

當用戶啟動區塊鏈事務時，它會廣播到網絡並由節點拾取。這些節點在接受或拒絕交易之前執行幾項檢查：

• 數字簽名驗證：必須使用發件人的私鑰簽名每筆交易。節點驗證簽名以確保交易來自應有的所有者。
• 餘額檢查：節點確認發件人有足夠的資金來完成交易。
• 雙支出檢測：節點交易對先前記錄的交易，以防止雙重持續嘗試。
• 智能合約執行：在以太坊等平台中，節點還執行與交易相關的智能合約以確定結果。

經過驗證後，交易將與其他人分組為候選區塊。然後，礦工或驗證者競爭或選擇將此區塊附加到區塊鏈上。成功添加後，所有節點都相應地更新了區塊鏈的本地副本。

設置自己的區塊鏈節點

運行自己的區塊鏈節點可能是一種有意義的體驗，特別是對於那些有興趣了解分散網絡運作的人。這是設置基本完整節點的分步指南：

• 選擇區塊鏈：確定您要支持的區塊鏈。例如，Bitcoin，以太坊或萊特幣。
• 準備硬件：確保您的機器滿足最低要求。例如，運行Bitcoin完整節點至少需要600GB的磁盤空間和穩定的Internet連接。
• 下載軟件：從區塊鍊網站獲取官方節點軟件。對於Bitcoin，這將是Bitcoin核心。
• 安裝和配置：遵循特定於操作系統的安裝說明。某些配置可能包括調整防火牆設置或啟用端口轉發。
• 同步區塊鏈：安裝後，節點將開始下載並驗證整個區塊鏈。此過程可能需要幾個小時到幾天，具體取決於您的硬件和帶寬。
• 維護節點：保持軟件更新並定期監視性能。運行節點有助於加強網絡，同時您可以更大地控制交易。

此過程取決於區塊鏈略有不同，但核心原理在不同平台之間保持一致。

常見問題（常見問題解答）

問題1：我可以通過運行一個區塊鏈節點賺錢嗎？儘管運行常規的完整節點並不能直接產生收入，但某些區塊鏈通過積分或治理參與來獎勵節點操作員。但是，這通常適用於驗證器節點，而不是標準的完整節點。

Q2：運行節點風險嗎？除非您參與製定或採礦，否則涉及最小的財務風險，這需要鎖定資產或投資硬件。從法律的角度來看，請確保遵守有關加密貨幣操作的當地法規。

Q3：完整節點需要多少存儲空間？所需的存儲取決於區塊鏈。截至最近的數據，A Bitcoin完整節點需要約600GB，而以太坊節點可能需要超過1TB的存儲空間。這些數字會隨著時間的推移而增長。

Q4：我可以在移動設備上運行節點嗎？移動設備通常缺乏運行完整節點所需的存儲和處理能力。但是，輕巧的SPV節點可用於移動錢包，使用戶可以與網絡進行交互，而無需存儲整個區塊鏈。