我們區塊鏈：了解其類型和運作的完整指南

一個區塊鏈節點是網路中的一個點，其主要功能是在其他節點之間分發數據，確保系統的去中心化，同時保持信息流的高效。節點可以作爲數據傳輸的中介，也可以作爲最終接收者，構成支撐任何區塊鏈網路的基本結構。

區塊鏈節點的技術特性

一個節點本質上是一個計算機(服務器)，安裝了加密貨幣錢包，並與其他類似設備同步。這些節點的集合形成了區塊鏈。這種網路架構允許快速高效地分發大量數據。

一個節點的運作直接依賴於服務器的能力。任何能夠通過互聯網傳輸信息的設備都可以作爲節點，只要它配備了執行此功能所需的特定軟件。

在大多數區塊鏈系統中，節點扮演着三個基本功能：

• 存儲和分發關於網路參與者錢包中交易和餘額的信息
• 監控共識規則的實施 (PoS, PoW, 以及其他算法)
• 維護分布式帳本的運行，這些帳本包含自網路創建以來的完整交易歷史

重要的是要強調，節點需要連接到互聯網才能工作。離線存儲設備無法作爲節點。然而，一旦與互聯網建立連接，它就成爲一個完整的節點。

區塊鏈網路中節點的重要性

爲了確保區塊鏈的穩定運行，需要一網路相互同步的服務器。此配置的龍頭價值在於提供去中心化而不妨礙信息矩陣之間的交互速度。

考慮到計算節點分布在不同的國家和城市，即使在特定地區封鎖互聯網，也不會導致區塊鏈的中斷。然而，如果所有節點都集中在一個單一的羣體手中，他們可能會完全控制網路，從而危及去中心化的原則。

去中心化是加密貨幣的主要優勢之一。爲了確保這一特性並實現數據分布的效果，區塊鏈使用大量較小的節點，這些節點雖然不參與挖礦，但存儲了所有交易歷史。這防止了一個有限的羣體控制分布式帳本。

提供計算能力以確保區塊鏈正常運行的用戶將獲得獎勵，從而鼓勵更多人將其計算機連接到分布式網路。

區塊鏈網路中的節點類型

區塊鏈節點的功能和目的各不相同。許多區塊鏈中存在標準類型，以及在特定網路中使用的具有擴展功能的附加模型。

我們完整 (全節點)

這是第一種類型的節點，最初爲比特幣網路創建。完整節點構成區塊鏈的基礎，並參與交易的執行。

一個完整的節點包含自網路啓動以來到當前時刻的所有交易和區塊的信息。當用戶轉移加密貨幣時，該操作會被所有節點驗證並記錄在其歷史中。

成千上萬的完整節點可以同時在區塊鏈上運行，彼此之間不斷交換信息。處理這種巨大的數據流需要相當的計算能力。

當用戶第一次安裝完整節點時，必須將其與網路同步，下載整個區塊鏈。在某些網路中，這個過程需要大量內存。例如，在2022年11月，比特幣的區塊鏈大小爲438 GB，可能需要幾周的時間才能完成同步。

如果一個節點在網路上斷開連接一段時間，重新連接時需要重新同步，下載在缺席期間生成的所有信息。

完整節點具有一組特定的功能，使其與其他類型區分開來。最重要的功能之一是驗證籤名 (密鑰)，以確認交易和區塊。如果檢測到錯誤，節點可以拒絕操作。原因可能有所不同：格式不正確、算法錯誤、重復、記錄篡改等。

運行完整節點的用戶可以獨立驗證收到的轉帳，如果他們願意，也可以參與挖礦並獲得獎勵。

我們輕 (輕節點)

輕節點不包含有關區塊鏈的完整信息。這種類型的節點僅存儲與其連接的區塊的記錄，並且通常不持續運行。

通常，輕節點是一個軟件，它連接到一個完整節點，並將該節點的信息傳輸到用戶的計算機，例如帳戶餘額和交易歷史。實際上，輕節點利用完整節點作爲橋梁來訪問區塊鏈。

輕節點具備使用加密貨幣的基本功能，無需大量計算能力或內存，甚至可以在移動設備上運行。同步通常只需幾秒鍾。

我們的完整節點 ( 完整節點已修剪 )

這種類型的節點在第一次初始化時下載整個區塊鏈並進行同步。然後，它會自動加載新塊，並在達到特定內存限制時刪除舊塊。通常，用戶可以在設置中定義節點的大小，例如 10 GB。

我們礦工 (礦節點)

礦工節點參與加密貨幣的挖礦過程，僅用於基於工作量證明算法的區塊鏈(PoW)。它們可以是完整節點或輕節點。

爲了操作這種類型的節點，用戶必須擁有強大的計算設備：

• 中央處理器 (CPU)
• 圖形處理單元 (GPU)
• 專用集成電路 (ASIC)

也需要安裝專門的軟件。

在比特幣的礦業過程中，例如，需要解決復雜的數學問題。由於這些計算，礦工找到一個唯一的代碼值：一個哈希值，作爲完成工作的證明。

礦工隨後將找到的哈希值發送給其他節點，後者驗證其是否符合要求。如果驗證成功，礦工可以添加一個新塊並獲得相應的獎勵。

我們的龍頭 (龍頭節點)

這是在使用權益證明算法的區塊鏈中相當於礦工的節點(PoS)。質押節點也需要驗證交易並添加新塊，可以是完整節點或輕節點。

在這種情況下，獎勵不是通過數學計算來授予的，而是通過在帳戶中存入一定數量的貨幣。因此，操作一個質押節點並不需要購買昂貴的設備。只需正確配置軟件並存入所需的金額。

主節點

一個主節點類似於一個完整節點：它也存儲區塊鏈的所有信息並與其同步，但具有額外的功能。它們對於通過拆分交易並在錢包之間發送交易以確保匿名性是必需的。

完整節點的擁有者如果滿足區塊鏈設定的條件，可以獲得一個龍頭節點。通常，主要要求是在其帳戶中存入並保持一定數量的幣，以及在服務器(上進行特定的配置，這些配置因不同的加密貨幣而異。

當用戶進行匿名交易時，他們的幣在主節點中被“混合”。這個過程可能涉及不同數量的節點，這些節點分布在全球並隨機選擇。混合的輪次也會有所不同，可以手動或自動配置。因此，追蹤發件人與收件人之間的連接變得不可能。

Masternode可以使用PoS算法或混合共識PoW/PoS進行操作。爲了激勵用戶創建和管理masternode，系統向他們授予礦工佣金的一部分。獎勵的金額在不同的區塊鏈之間有所不同。

在NEM區塊鏈)XEM(中，主節點被稱爲超節點。

) 我們閃電

閃電網絡 ###LN( 是比特幣區塊鏈的第二層補充，由用戶之間的支付通道網路組成。該系統使用特殊的超快速節點，這些節點相互之間和與主區塊鏈進行同步。

閃電節點僅驗證與其直接相關的交易)，而標準節點則驗證區塊鏈上的所有交易(。由於這一特性，交易處理速度達到了最大化。

) 驗證者和預言機

這些是節點在去中心化網路中可以執行的附加功能：

• 驗證節點是一個驗證和批準交易的設備。這些節點可以使用不同的算法進行操作，具體取決於區塊鏈的特性。
• 一個預言機是一個節點，它將外部系統的信息傳輸到區塊鏈上。此類數據的一個例子可能是某個在區塊鏈上運作的交易所當前的貨幣價格。

需要一個特定的腳本來將信息轉換爲智能合約可以理解的格式。然後，驗證者將驗證預言機的數據以及區塊鏈上的所有其他信息。

在這種情況下，一個神諭的信號由大量驗證者進行驗證，從而增強了網路的整體安全性。

節點的分叉和功能變化

任何加密貨幣項目都可以定期更新。爲了使更新在整個網路中生效，所有節點必須接受它們。偶爾，開發者和驗證者社區可能會對某些更新的實施出現分歧，一部分節點接受它們，而其他節點拒絕它們。這些變化引入的過程稱爲分叉。

存在兩種類型的分叉：

• 一個軟分叉代表了不會違背區塊鏈基本配置的溫和變化和改進。爲了接受這些變化，節點的所有者必須更新軟件。即使只有部分節點接受此更新，系統仍將繼續穩定運行。
• 一個硬分叉意味着區塊鏈上會發生重大變化。因此，網路中的節點類型可能會完全改變。例如，在2022年9月，加密貨幣以太坊從PoW算法遷移到了PoS。因此，挖礦節點消失了，出現了具有驗證功能的質押節點。

如果社區對硬分叉的接受存在分歧，網路將分裂成兩個不兼容的區塊鏈：一個保持原始配置，另一個採用新的規範。