我們將解釋節(jié)點和主節(jié)點的理論基礎。我們?nèi)绾螀⑴c，以及他們在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中執(zhí)行的任務是什么。

什么是節(jié)點？

區(qū)塊鏈中的節(jié)點，通常是指下載了相關加密貨幣（比特幣、Ethereum、Monero等）軟件，以參與對等網(wǎng)絡的計算機。

加密貨幣區(qū)塊鏈的結構是對等點（P2P）之間的網(wǎng)絡架構。P2P是指參與網(wǎng)絡的計算機彼此相等。P2P這個詞并不新鮮，P2P網(wǎng)絡的第一次大規(guī)模使用是由音樂文件共享網(wǎng)絡Napster完成的。

雖然Napster網(wǎng)絡一點也不復雜（只是一個文件共享協(xié)議），但與現(xiàn)在的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡相比，它的基本原理是一樣的。從這個意義上說，最古老的P2P網(wǎng)絡，類似于當前區(qū)塊鏈的工作，是SETI @ HOME網(wǎng)絡。SETI @ HOME是一個計算機網(wǎng)絡，由SETI創(chuàng)建，用于分析世界各地射電望遠鏡的數(shù)據(jù)，分析來自射電望遠鏡的數(shù)據(jù)，尋找銀河系中的智能生命。人們想要參與這個網(wǎng)絡，只需從它的官方網(wǎng)站下載軟件并執(zhí)行即可。

這樣，在P2P網(wǎng)絡中，參與網(wǎng)絡的每一臺計算機都可以接收節(jié)點的名稱。在網(wǎng)絡中，所有的節(jié)點都有責任提供網(wǎng)絡服務。這是因為網(wǎng)絡節(jié)點的互連性，允許進行互操作性。

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡是指執(zhí)行給定區(qū)塊鏈P2P協(xié)議的節(jié)點集。整個網(wǎng)絡以完全聯(lián)合、去中心化和分布式的方式編排和協(xié)調(diào)每個用戶在網(wǎng)絡中所做的操作。這意味著全世界的計算機網(wǎng)絡可以不斷地相互傳輸新的事務。這個網(wǎng)絡中的每臺計算機都是一個節(jié)點，它已經(jīng)下載了完整的區(qū)塊鏈。這樣，網(wǎng)絡就變得冗余了，而協(xié)同工作使其在擴展方面具有可伸縮性。

由于區(qū)塊鏈的分散化，任何人都可以參與其中。只需從下載節(jié)點軟件并執(zhí)行它即可。通常，每個項目的主錢包都支持此功能。最初，網(wǎng)絡從區(qū)塊鏈的起源開始，直到與網(wǎng)絡同步為止。此時，節(jié)點開始全面運行，不僅允許驗證事務，而且支持區(qū)塊鏈的整體映像。通常節(jié)點可以執(zhí)行以下功能：路由、區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫、挖掘和錢包服務。

這些節(jié)點是一個區(qū)塊鏈最大數(shù)據(jù)結構中的單個部分。當節(jié)點所有者自愿貢獻自己的計算資源來存儲和驗證事務時，他們就有機會收取交易費用，并在潛在的加密貨幣中獲得獎勵。

處理這些事務可能需要大量的計算和處理能力，這意味著計算機的平均能力是不夠的。一般來說，專業(yè)的礦商傾向于投資被稱為CPU（中央處理單元）或GPU（圖形處理單元）的非常強大的計算設備，以滿足對驗證事務所需的處理能力的需求，從而獲得相應的回報。

節(jié)點可以是通信端點，也可以是通信的重分發(fā)點，鏈接到其他節(jié)點。網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都被認為是相等的，但是，某些節(jié)點在支持網(wǎng)絡的方式上扮演著不同的角色。例如，并非所有節(jié)點都會存儲區(qū)塊鏈的完整副本。

一個完整的節(jié)點下載一個區(qū)塊鏈的完整副本，并根據(jù)該特定加密貨幣或?qū)嵱么鷰潘褂玫墓沧R協(xié)議檢查產(chǎn)生的新事務。所有節(jié)點都使用相同的共識協(xié)議來保持相互兼容。網(wǎng)絡中的節(jié)點負責確認和驗證事務，并將它們放入塊中。對于一個事務是否有效以及是否應該添加到帶有其他事務的塊中，不管其他節(jié)點如何行動，節(jié)點總是可以得出自己的結論。

節(jié)點的基本任務是什么？

當挖掘人員或用戶試圖通過協(xié)議的某種機制向區(qū)塊鏈添加一個新的事務塊時，它將該塊傳輸?shù)骄W(wǎng)絡的所有節(jié)點。根據(jù)塊的合法性（簽名和事務的有效性），節(jié)點可以接受或拒絕塊。當一個節(jié)點接受一個新的事務塊時，它保存它并將它存儲在它已經(jīng)存儲的其他塊上。綜上所述，節(jié)點的作用是：

他們可以檢查一個事務塊是否有效，并接受或拒絕它。存儲和存儲事務塊（存儲區(qū)塊鏈事務歷史）。將此事務歷史傳輸并擴展到可能需要與區(qū)塊鏈同步的其他節(jié)點（它們必須在事務歷史中更新）。

節(jié)點的分類

在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中，傳統(tǒng)上有三種類型的節(jié)點，它們在網(wǎng)絡中提供不同的功能。這些節(jié)點類型為：

廣播節(jié)點： 它們只發(fā)出事務并接收來自第三方的區(qū)塊鏈信息。它們遵循最強大的采礦動力，被稱為輕錢包，廣泛應用于移動設備，或者僅僅被不想下載整個區(qū)塊鏈的人使用。完整節(jié)點：安裝完整的節(jié)點軟件，如Bitcoin Core，除了擁有最安全的錢包，還會下載區(qū)塊鏈的一個副本，成為比特幣網(wǎng)絡中的一個節(jié)點。因此，您將發(fā)出事務，傳播網(wǎng)絡的其余部分，并驗證是否滿足一致規(guī)則。挖掘節(jié)點：除了操作他們喜歡的軟件挖掘器（BTCMiner， CGMiner）之外，挖掘器必須具有區(qū)塊鏈的副本。這些節(jié)點除了挖掘比特幣，從而幫助創(chuàng)建新的區(qū)塊外，還會發(fā)布和傳播交易。

節(jié)點有多安全？

節(jié)點可以是聯(lián)機的，也可以是脫機的。在線節(jié)點接收、保存和從其他節(jié)點傳輸事務的所有最后塊，而沒有連接的節(jié)點則不會。當脫機節(jié)點重新聯(lián)機時，它首先必須通過下載自該節(jié)點斷開后添加到區(qū)塊鏈的所有塊來趕上區(qū)塊鏈的其余部分。這個過程通常稱為區(qū)塊鏈同步。

理論上，一個完整的區(qū)塊鏈可以在單個節(jié)點上執(zhí)行，但由于它將存儲在單個設備中，因此非常容易受到斷電、黑客或系統(tǒng)故障等情況的影響。在區(qū)塊鏈中運行的完整節(jié)點越多，它們在面對此類災難時的恢復能力就越強。當區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)分布在如此多的設備上時，對于一個損壞的實體來說，一次刪除所有這些數(shù)據(jù)是非常困難的。由于全球危機，大量節(jié)點突然下降并變得不可訪問，從理論上講，單個節(jié)點可以保持整個區(qū)塊鏈的運行。即使所有節(jié)點都斷開連接，也只需要一個具有完整區(qū)塊鏈歷史記錄的節(jié)點就可以重新聯(lián)機并使所有數(shù)據(jù)都可以再次訪問。

這些節(jié)點也容易受到計算機攻擊，這可能會改變它們的功能。例如，一個盜版者可以侵犯該軟件的安全性，并且在不改變區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的情況下，它可以將該節(jié)點的利潤重定向到與其所有者編寫的不同地址。竊取地址攻擊是這類軟件最常見的攻擊類型，這就是為什么開發(fā)人員建議使用他們的區(qū)塊鏈軟件的更新版本。

這些安全缺陷中很容易解決，可以使用一些計算機安全常識，或者使用創(chuàng)建安全機制的軟件工具將區(qū)塊鏈軟件與計算機系統(tǒng)的其他部分隔離開來。這些措施包括：

使用官方或開發(fā)人員的軟件，并有一個長期和證明的記錄。保護區(qū)塊鏈中我們活動的私鑰、助記符密鑰和任何其他特權信息。僅為我們的采礦活動使用計算機或電子設備。使用沙箱軟件將軟件應用程序與系統(tǒng)的其他部分隔離開來。使用MAC（強制訪問控制）系統(tǒng)特權，這些特權允許我們以對操作系統(tǒng)和其他系統(tǒng)api的最低訪問權限運行我們的區(qū)塊鏈軟件（這種隔離大于沙箱）。

什么是主節(jié)點？

主節(jié)點是當前某些區(qū)塊鏈的獨特特征。主節(jié)點通常比普通節(jié)點裝備更多。除了驗證、保存和傳輸事務之外，有時主節(jié)點還根據(jù)其性質(zhì)促進區(qū)塊鏈中的其他事件，例如投票事件、協(xié)議操作的執(zhí)行和遵守區(qū)塊鏈的法律。主節(jié)點通常總是聯(lián)機的，并且提供比普通節(jié)點多得多的內(nèi)存。因為主節(jié)點的住所通常需要更多的資源（電力、正常運行時間、維護、存儲空間、內(nèi)存），所以住所通常以利息的形式提供支付。

然而，并不是每個人都能運行主節(jié)點。控制主節(jié)點的能力可能會被濫用，因此需要主機存儲最少（通常相當大）數(shù)量的加密貨幣作為抵押品。當主節(jié)點主機違反了區(qū)塊鏈的規(guī)則時，這就被當做保證金。主節(jié)點主機接收的利率是根據(jù)您的保證金計算的。保留的這些錢中，取決于主節(jié)點所有者的收益，該收益由所涉及的主節(jié)點集處理的所有事務和操作的百分比來衡量。DASH和以太坊等項目在其結構中使用和創(chuàng)建主節(jié)點。