什么是比特币节点,如何下载安装比特币全节点?

想开始运行一个比特币全节点,但不知道从哪里开始?可以查看这篇文章,将告诉你如何从0开始下载安装一个比特币全节点。

内容摘要:

  • 比特币节点是一个软件,通过验证用户发送的新交易和矿工添加的区块来执行网络的共识规则。
  • 运行自营节点可以保护用户的隐私,防止用户接受欺诈性的币。
  • 所有矿工都是比特币节点,但不是所有节点都是比特币矿工。
  • 用户可以根据自己的使用情况运行全节点、轻节点或精简节点。

比特币的点对点优势在于其庞大的节点网络,加密领域的名言”不是你的私钥,不是你的币”,延伸到加密节点上就是”不是你的节点,不是你的规则”。

比特币全节点保护了用户隐私,加强了网络的分布式共识。而就在最近,网络的活跃节点创下了历史新高,让网络更加强大。

在加密技术中运行节点,类似于在货币世界中拥有眼睛。没有眼睛,你要靠别人来验证你收到的钞票是不是假钞。没有节点,你要靠别人来验证你的币,保护它们的不可变性。你为什么要放弃你的眼睛呢! 🤔 Charlie Lee [LTC⚡] (@SatoshiLite) 2018年10月15日。

设置一个节点不仅简单,而且对比特币网络的持续健康发展非常重要,此外,闪电网络(LN)还提供了一种激励比特币节点运营商和渠道流动性提供商(LP)的方式。

在本指南中,Crypto Briefing将带领读者了解为什么要设置比特币节点,以及如何在各种设备上进行设置。

什么是比特币节点?

比特币节点是一个验证交易和区块的程序,节点有不同的类型,从全节点、轻节点和精简节点。每一类之间都有技术上的差异,但比特币节点,无论形式如何,都会协助执行网络的共识规则。

共识规则是进入网络的一组条件。

比特币节点通过在发送BTC付款时验证私人地址和余额来执行这些规则。

一个完整的节点连接到一个由其他节点组成的网络中,形成分布式共识网络。

节点不必信任其他节点来验证付款。在全网广播之前,它自己会对它们进行验证。

比特币节点的网络会迅速不理会一个试图传播不正确信息的节点,根据不正确传播的数量,禁止其至少24小时甚至更长时间。

比特币钱包和比特币节点的关系

比特币钱包或地址是一组两个数字:公钥和私钥一起加密的数字。

比特币用户使用这对数字发送交易,构成一个钱包。

钱包与比特币节点交互,节点验证并在网络上广播交易。

这些钱包可以连接到在线服务器和钱包支持的节点,也可以连接到用户的自我托管节点。用户可以选择以下任何一种。

  • 交易所钱包:第三方钱包,钱包的私钥通常对用户隐藏或与第三方应用共享。这些钱包容易受到安全风险和交易所黑客的影响,在比特币的历史上已经发生过多次。
  • 简化支付验证(SPV)钱包:这些是通过区块链头与全节点交互的软件钱包。SPV钱包可以使用这些区块头确认区块中交易的添加。例子包括Electrum、Blockstream的绿色钱包和其他几个。
  • 自有节点:矿工、企业和有隐私意识的用户依靠自营全节点,直接连接到区块链,没有任何第三方中介。因此,保证了比特币地址的隐私和安全。

如果一笔交易无效,地址错误、余额不足或者其他,那么节点就会忽略这笔交易。

全节点和矿工的区别

比特币货币网络中的验证器或节点主要解决三个问题:确认交易的真实性、保护个人隐私、避免双重消费。

在最初的《比特币白皮书》中,挖矿节点与完整节点是不可分割的。 中本聪写道

“只要诚实的节点集体控制更多的CPU算力,比任何合作的攻击者节点组更安全,系统就会安全。”

由于激烈的竞争和专业矿机的增长,矿工已经成为 “专门的节点”,除了仅仅验证交易之外,他们还执行额外的工作。

所有矿工都是比特币节点,但不是所有节点都是比特币矿工。

矿工的工作是解决耗费精力的工作量证明(PoW)问题,将区块添加到主区块链中。挖矿软件接收来自节点的交易,在线性数据集(区块)中排序,最后,与其他矿工竞争,将他们的区块添加到区块链中。

双重消费指的是当一个地址通过重复使用代币或同时发送交易的方式,花费的比特币超过其持有的比特币。例如,拥有1个BTC的A人向B人和C人发送了两笔各1个BTC的交易。

中本聪解决了这个问题,他把网络设计成 “时间戳服务器”。

挖矿节点在基于时间的数据栈中对交易进行排序,构成一个区块。因此,只要第一笔交易被注册到一个区块,比方说,A到B的一个BTC被发送并记录下来;那么第二笔不足的交易将被拒绝。

当矿工成功将一个区块添加到网络中时,一个完整的节点会独立、权威地验证该区块中的所有交易。因此,如果矿工在区块中添加了一个无效的交易,节点将拒绝该区块。

只有当包含该交易的区块得到完整节点的批准时,交易才会收到第一次确认。

交易的确认次数是通过从当前区块高度减去存储支付的区块号得到的指标。

此外,如果为一个矿池做工作量证明(PoW),则不必成为节点。在这种情况下,矿池会根据共识规则为他们添加区块。

总之,矿工负责将交易存储到区块中,而节点则决定交易和区块是否遵循共识规则。

隐私保护

比特币的所有信息都会被公开记录,包括余额和使用所有地址进行的所有转账的历史记录。公开的信用记录使得比特币用户的隐私容易被泄露,因为一个地址可以有效地标记个人。

而比特币全节点则不加区分地接收和传输数据,使得不容易确定入账节点的IP地址。

此外,完全验证的用户可以考虑通过实现Tor网络来隐藏自己的IP地址。虽然可见的全节点只有约11500个,但专家表示,实际上,很多节点都是在Tor网络的封闭幕后运作。

运行比特币节点还可以保护用户在分叉网络上消费他们的硬币,因为他们的节点继续遵守未分叉区块链的规则。

例如,由于比特币现金是比特币的一个分叉,它们共享同一个地址。因此,如果一个钱包不支持比特币现金,或者反之亦然,向错误的钱包发送交易可能会导致资金损失,特别是如果发送到没有私钥备份的交易所或第三方钱包。

在最坏的情况下,可疑的应用程序和黑客可能会导致知情的用户相信他们正在接收比特币,而实际上可能是一个分叉的硬币。

如何设置比特币节点?

比特币全节点是一个服务器,它存储了区块链上所有的交易记录。全节点使用这些历史记录验证钱包上的余额,并根据共识规则验证交易。

因此,拥有一个比特币全节点需要内存空间。比特币区块链的大小会随着时间的推移而线性增加,目前,比特币区块链的大小约为320GB。

目前,BTC区块平均大小为1.3MB,整个节点空间在一周内以每个区块不到十分钟的时间增加了1GB多一点。

车主可以选择老版的HDD硬盘,也可以选择新版的固态硬盘(SSD)。相对于HDD,SSD的下载和验证速度更快。

运行完整节点的其他要求是:

  • 一个带有操作系统的硬件设备,一个桌面,钱包。也有像树莓派这样的独立设备的开源软件。
  • 硬盘/固态硬盘500GB。
  • 内存至少2GB
  • 一个互联网连接,对上传和下载有很高的限制。

Bitcoin Core是最流行的设置节点的GUI,Bitcoin Core团队由领先的区块链开发者组成,会发布新的客户端,并进行错误修复和协议更新。最近,社区一直在研究Schnorr/Taproot的重大更新。

用户可以在这里找到使用比特币核心设置完整节点的说明。

对于一个全节点,也就是所谓的存档节点,可能需要几天的时间来下载整个历史记录。该软件需要互联网连接来执行验证任务和发送交易。

Bitnodes建立了一个全球范围内的比特币节点公共库。用户可以在这个在线库中找到自己的节点,也可以连接到全球其他节点。

节点的运行也有其他方式。

精简节点是指比特币核心软件只保留最新区块的完整数据。

轻意味着从活动组件中移除不需要的或多余的部分。精简节点的工作原理类似,它通过将区块数据替换为索引头,将350GB信息中的相当一部分删除到5GB。

用户可以指定分配给精简节点的磁盘空间。但是,它必须大于288 MB,这是保存至少两天完整的块数据的最小值。

区块索引保存着与整个区块链相关的所有元数据。

轻量级比特币节点或轻节点是一种替代方案,它比完整节点需要更少的空间。轻量级节点只下载区块头而不是整个历史记录。

它们依赖于全节点来验证交易;全节点的网络将它们视为其工作的延伸。

BTCPayServer和RaspiBlitz是流行的开源解决方案,它可以在100美元的微处理器Raspberry Pi上实现全节点功能,并具有商家支付处理等一系列其他功能。

在Raspberry Pi这样的电脑或微处理器上设置BTCPayServer的说明可以在这里找到。

未来的激励措施

比特币节点也可以选择参与闪电网络(LN)。所有比特币节点软件都带有LN激活选项。

闪电网络(LN)正在发展成为激励这些节点的一种方式。闪电网络是利用关联关系进行扩张的。如果A和B有一个闪电通道,B和C也有一个闪电通道,那么A就会自动和C建立联系。

下一步是建立闪电支付,为比特币的第二层增加足够的流动性。像Lightning Pool这样的在线市场向网络上的LP支付费用,以方便支付。

声明:作者在发稿时持有比特币。

作者:Nivesh Rustgi

来源:https://cryptobriefing.com/how-set-up-bitcoin-node-beginners-guide/

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