
BTC采用了根据国际互联网(Internet)的P2P(peer-to-peer)网络架构。P2P就是指坐落于同一网络里的每件电子计算机都彼此之间对等,每个连接点一同给予网络服务,不存在任何“独特”连接点。每一个节点与“平扁(flat)”的网络拓扑结构互相连接。在P2P网络中不存在任何服务器端(server)、中间化服务、及其层级结构。P2P网络的连接点中间交互运作、协同处理:每一个结点在对外开放提供服务并且也使用网络中别的连接点所提供服务的。P2P网络也由此具备稳定性、区块链技术,及其开放式。早期国际互联网便是P2P网络架构的一个典型性测试用例:IP网络中的每个连接点彻底公平。现如今的互联网架构具备分层架构,可是IP协议依然保存了平扁拓扑结构的构造。在BTC以外,最大也最出色的P2P关键技术要在文件分享行业:Napster是这一领域的先峰,BitTorrent是其构架最新发布的演化。
BTC所采用的P2P网络架构不单单是挑选网络拓扑结构那样简易。BTC被设计成一种点到点数字的现钱系统软件,它网络架构既是这种关键特征的体现,也是这个特征的根基。区块链技术操纵是设计的时候的核心原则,它只能依靠保持一种扁平化设计、中心化的P2P的共识互联网来达到。
“BTC互联网”是依据BTCP2P协议书运转的一系列节点的集合。除开BTCP2P协议书以外,BTC网络里还包含别的协议书。比如Stratum协议书却被用于挖币、及其轻量或手机端比特币钱包当中。网关ip(gateway)路由器网络服务器给予这种协议书,应用BTCP2P协议书连接BTC互联网,然后把互联网扩展到运作别的协议书的每个连接点。比如,Stratum网络服务器根据Stratum协议书把所有的Stratum挖币连接点联接至BTC主互联网、并把Stratum协议书桥接模式(bridge)至BTCP2P协议书以上。大家应用“拓展BTC互联网(extended bitcoin network)”代指全部包括BTCP2P协议书、挖矿软件挖币协议书、Stratum协议书以及其它联接BTC系统组件有关协议书整体的网络架构。
虽然BTCP2P网络中的每个连接点互相对等,但根据所提供作用不一样,各连接点很有可能具备不一样岗位分工。每一个BTC连接点全是路由器、区块链数据库、挖币、钱夹服务项目功能的结合。一个全节点(full node)包含如下图6-1所显示的四个作用:

各个连接点都参加全互联网的路由功能,与此同时也有可能包括其它功能。各个连接点都参加认证并散播买卖及区块链信息内容,发觉并保持与对等节点的联接。在图6-1所显示的全节点测试用例中,名叫“互联网路由节点”的橘色圆形即表明该路由功能。
一些连接点享有一份完备的、最新区块链技术副本,这种连接点被称作“全节点”。全节点可以独立地校检全部买卖,且不需利用一切外部参照。此外还有一些连接点只留了区块链技术的一部分,他们根据一种名叫“简单付款认证(SPV)”的方式去达成交易认证。这种连接点被称作“SPV连接点”,也叫“轻量连接点”。在以上图所示的全节点测试用例中,名叫详细区块链技术的蓝色圆圈即表达了全节点区块链数据库作用。在图6-3中,SPV连接点并没有此蓝色圆圈,以表他们并没有区块链技术的一体化副本。
挖币连接点根据运作在独特硬件配置里的工作量证明(proof-of-work)优化算法,以相互竞争的形式建立一个新的区块链。一些挖币连接点同时又是全节点,享有区块链技术的一体化副本;还有一些参加挖矿软件挖币的连接点是轻量连接点,他们务必依靠挖矿软件服务器管理的全节点开展工作。在全节点测试用例中,挖币作用如下图中名叫“挖矿”的黑色圆圈所显示。
客户钱夹也可作为全节点的一部分,这一点在桌面上比特币客户端中非常常见。现阶段,越来越多客户钱夹全是SPV连接点,特别是运作于例如智能机等优质受到限制机器设备里的比特币钱包运用;然而这正变得更加广泛。在图6-1中,名叫“钱夹”的绿色圆圈意味着钱夹作用。
在BTCP2P协议中,除了这个最主要的节点类型以外,还有一些网络服务器及连接点还在运作着别的协议书,比如独特挖矿软件挖币协议书、轻量手机客户端浏览协议等。
图2叙述了拓展BTC网络里较为常见的节点类型。


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