比特币（四）：网络架构

比特币采用去中心化的 P2P（点对点）网络架构。 所谓P2P就是网络中的每个节点都是平等的，没有“特权”节点。 这也是比特币“去中心化”的底层实现。

虽然比特币P2P网络中的每个节点都是点对点的，但根据其功能的不同，可以分为以下几种类型的节点：

下面我一一解释一下各个节点的作用：

1.网络路由节点

所有具有网络路由功能的节点都可以作为网络路由节点，所有网络路由节点通过TCP协议连接成一个庞大的P2P网络。 这里需要注意的是，对于单个节点来说，不需要与所有其他节点建立直连，否则性能会成为瓶颈。 它只需要与相邻的几个节点建立直接连接，而与其他节点建立间接连接。 连接。

2. 全节点

全节点是指包含完整区块链数据库的节点。 我们知道，自2009年1月比特币诞生以来，平均每10分钟产生1个区块。 到目前为止，已经产生了510,000个区块，这需要至少150G的磁盘空间。 比特币刚诞生的时候，区块链数据库很小，而且大部分都是全节点，但是随着区块链数据库越来越大，全节点的比例不断缩小。

3. 简单支付验证（SPV）节点

对于运行在智能手机上的钱包客户端，下载整个区块链数据库肯定是行不通的（试想一下，如果你的iPhone需要占用超过150G的空间来运行比特币客户端，相信你一定不会用到）。 因此，简单支付验证（SPV）节点诞生了。 SPV节点只需要下载区块头，不需要下载区块体（即交易信息），因此占用的空间大大减少。

4. 独立矿工节点

所谓独立矿工节点，与矿池相对，是指不依赖其他节点的算力，独立挖矿的节点，因此拥有完整的区块链数据库。 比特币早期，由于全网算力较小，独立矿工还有生存空间（比如前几年比较流行个人购买矿机挖矿，还有一些人还在手机上挖矿）比特币免费挖了几年才上主网，但随着比特币币价一路走高，全网算力越来越大，独立矿工节点的生存空间越来越小，较小，除非它是一个大型数据中心。

5、矿池及其挖矿节点

前面说到，随着整个比特币网络算力的提升，独立矿工挖矿的概率越来越小，于是矿池应运而生。 所谓矿池，就是将众多的挖矿节点集合起来，组成一个挖矿联盟。 如果挖出一个矿池比特币免费挖了几年才上主网，所获得的收益将按照挖矿节点贡献的算力进行分配。 当然，矿池也会收取一部分管理费。 这种挖矿联盟一般是基于 Pool 或 Stratum 协议。

综上所述，比特币网络架构如下图所示：