什么是比特币节点：新手完整指南

比特币被广泛用于世界各地的金融业务。 尽管它是最古老的，并且比可编程区块链的功能少得多，但它非常安全可靠。 BTC 的价格是所有加密货币（以及其他货币）中最高的，并且占有超过 50% 的加密市场份额。

在这里，我们将概述 比特币节点 的结构、类型及其特性，以便我们的读者能够理解如何处理它们。

什么是比特币节点

节点 是功能足够强大的计算机，可以存储区块链的交易历史（全部或部分），并处理其交易。 每个节点都安装了一个区块链客户端，以确保所有节点之间的互连，因此所有节点都处于持续同步状态。 共识机制（编码在区块链软件中）控制着信息如何记录在区块链中。 虽然有很多共识类型，但通用方案如下所示。

由于与其他节点的同步，对节点所做的所有更改都会很快恢复。 因此，未经大多数区块链节点运营商的同意，任何人都无法更改已记录的信息或修改共识。

注意：如果你想更深入地了解该主题，我们有一份详细的节点指南！

在对节点进行快速定义后，我们现在可以专注于比特币。

比特币节点的含义

那么，什么是比特币节点？ 首先，它是一台运行 Bitcoin Core 的计算机，并使用该软件连接到其他计算机。 随着新的交易不断被处理，它们不断同步。 它们只能按照其共识记录到区块链中，共识管理着新区块的创建方式。 不能进行其他记录或更改，因为它们会被立即恢复。

现在让我们概述其共识机制和节点类型。

什么是比特币节点 vs 矿工

比特币采用 工作量证明 (PoW) 共识机制，其区块创建和验证过程称为挖矿。 这个过程需要计算能力，以每个时间单位计算的加密函数（哈希）的数量来衡量。 解决的哈希越多，创建新区块的机会就越大。

由于每个新区块的创建都意味着矿工的 BTC 奖励，因此有很大的动力来挖掘比特币并赚钱，同时为区块链的安全性做出贡献。 但是，这需要以 GPU 单元的形式提供非常大的计算资源。

很快，我们将更深入地探讨这个过程，现在让我们看看比特币节点类型以及谁在运营它们。

比特币节点做什么

所有比特币节点都相互连接，并且其每种节点类型都有特定的用途。

• 完整节点 通过存储来自创世区块的所有交易来维护区块链的完整性。
• 轻节点 仅存储最近的区块，依赖于完整节点，但它们通常更快、更轻量。
• 矿工节点 是使用其计算能力来解决哈希并生成新的比特币区块的完整节点。

我们将在下一篇文章的章节中探讨所有这些类型。

什么是比特币节点运营商

运行比特币节点的每个人都成为节点运营商。 它包括：

• 完整节点所有者，他们维护网络完整性；
• 矿工，他们为比特币网络贡献计算能力；

正如我们将在下一节中看到的那样，运行完整节点需要大量的硬件投资并消耗大量时间。 使用节点提供商 可能更容易、更高效，特别是如果你需要一个节点来进行区块链开发或交易。

对于挖矿，用户需要特定的设备，而简单的节点在这里不起作用。

有了所有这些先决条件，让我们深入了解比特币节点的多元性，以了解什么是比特币完整节点以及如何使用它。

比特币节点类型

如前所述，有几种类型，专为不同的目的而设计。 三种主要类型及其相互连接如下所示。

注意：深入阅读我们的完整节点类型指南！

所有比特币节点类型都将被详细描述。 之后，我们将概述一种特定的 L2 解决方案 Lightning，它可以使比特币交易更快。

所以，让我们深入了解比特币中的节点是什么，并探索它的每种类型。

完整比特币节点

正如人们在方案中看到的那样，完整节点负责维护网络完整性。 它包含比特币的创世区块（在其 2009 年的第一天创建）以及此后直到现在的区块序列。 随着新区块的创建和新交易的记录，它们出现在区块链中，并且所有完整节点都会更新。

它们中的任何内容都无法更改，因为在同步期间会不断检查节点完整性，并且违反共识的节点中的所有更改都会被恢复。 但是，为了优化性能，可以修剪完整节点，这意味着放弃一些历史数据而不会丢失整体网络完整性。

如果完整节点未被修剪，并且包含完整的区块链历史，则称为存档节点，如下所述。

存档节点

完整节点存储所有相关的区块链数据，但如前所述，有时这意味着丢弃那些不需要维护网络完整性的数据。

如果一个完整节点包含完整的区块链历史，没有任何例外，并且在节点运行期间无法删除其中的任何内容，则称为存档节点。 它可以用于定位任何区块和交易、跟踪区块链开发以及同步网络中的所有元素。

启动加密货币交易所或进行研究时，此类节点是必需的。 它们是最占用空间的，因为它们需要存储区块链的所有数据。 截至 2024 年 10 月，比特币的完整大小约为 600 GB，并且还在不断增长。

轻节点

为了具有基本的区块链功能，通常轻节点就足够了。 它们仅包含记录新交易的最新区块，并依靠完整节点来维护区块链的完整性。 它们占用更少的磁盘空间和计算资源，同时运行速度更快。 这种节省无疑对开发人员有利。

缺点也很明显：它们过度依赖完整节点。 因此，它们的自主性和安全性要差得多。

挖矿节点

在这里，我们拥有比特币 工作量证明 (PoW) 共识功能的核心：挖矿。 那么，什么是 BTC 节点，可以确保网络的共识、创建新区块并保护其完整性？

挖矿节点生成创建新区块所需的 哈希，新交易将存储在其中。 这就是 PoW 的工作方式：它需要计算工作的证明，以确保区块链确实安全。 让我们看看如何进行这些计算。

比特币使用 哈希函数，这是一种加密算法，可将所有输入转换为固定大小的字符串，其中每个输入对应于一个字符串。 对比特币完整性贡献的总计算能力以每秒哈希数为单位进行度量，这意味着每个时间单位产生一定数量的加密计算。 基本上，这意味着解决加密难题。

注意：你可以在此处阅读有关区块链哈希的更多信息！

要伪造网络和窃取资金，作恶者必须拥有相当于矿工当前生成的所有哈希至少 51% 的计算能力。 这样，他们将能够修改共识。 正如人们可能猜到的那样，这几乎是不可能的，因为哈希的总量是巨大的。

人们可以在下面看到比特币总哈希率的变化，虽然它在波动，但今天每秒超过 700,000,000,000,000,000,000 个哈希。 这意味着每秒超过 7000 亿亿次计算！

图片： blockchain.com

相比之下，一个典型的高效 GPU 单元每秒产生数十亿个哈希。 一种名为 ASIC（专用集成电路）的专用设备产生超过一万亿（TH/s），高达 300–500 TH/s。 但即便如此，人们仍然可以轻松计算出破解比特币所需的大量 GPU 设备。

问题在于，矿工节点也需要大量的计算能力，从而浪费大量能源。

比特币的编程方式是，当前产生的哈希越多，产生新区块所需的哈希就越多。 矿工因产生的每个区块而获得 BTC 奖励，这是它出现在流通中的唯一方式。 这就是为什么这个过程被称为“挖矿”，因为它与黄金挖矿有相似之处。 这也是该过程背后的主要动机：由于 BTC 价格非常高，因此这是一种真正的赚钱方式。

但是，当产生一定数量的区块时，矿工奖励会减少一半，这称为比特币减半。 上一次减半是在 2024 年 4 月，并且每次减半，都需要越来越多的哈希才能产生一个区块并获得 BTC。

我们将在文章的末尾概述 ASIC 设备及其所需的投资。

同时，人们可以探索 比特币方法 以从网络收集关键信息。 让我们看一个如何使用 getdifficulty 方法和 GetBlock 的免费访问Token检查当前挖矿难度的示例。

1234567
curl --location --request POST 'https://go.getblock.io/<access-token>/' \--header 'Content-Type: application/json' \--data-raw '{"jsonrpc": "2.0","method": "getdifficulty","params": [],"id": "getblock.io"}'}

回应：

12345
{    "jsonrpc": "2.0",    "result": 92049594548485.47,    "id": "getblock.io"}

注意：要阅读有关比特币方法的更多信息，请查看我们的指南！

什么是比特币闪电网络节点

凭借其所有优势，例如非常高的安全性，比特币的主要缺点是其带宽较差。 由于其内部结构，它每秒只能处理大约 7 笔交易，而目前每月大约有 1000 万笔交易。

因此，网络拥塞非常严重，导致需要高额交易费用才能处理它们。 这被广泛称为比特币可扩展性问题。 让我们看看比特币中有什么节点可以帮助解决这个问题。

Lightning 是构建在比特币主网上的 L2 网络，旨在解决该问题。 它在两个钱包之间打开一个支付通道，为其分配一个唯一的地址，并实现近乎即时的支付。 费用通常比主网中的费用低很多倍。 只有在接收者提取资金后，付款才会记录在主网上，之后通道关闭。

要使用 Lightning 进行支付，两个比特币钱包都必须是多重签名的。 人们可以在下面看到流程图。

图片： Swytfx Learn

所有这些支付通道都由 Lightning 节点基础设施提供支持，该基础设施与原始比特币节点不同。 Lightning 节点负责支持支付通道并维护网络的完整性。 在此 L2 网络中不存在挖矿。

每个节点都设置自己的交易费用，该费用将成为运营商运行节点的奖励。 费用越低，节点被选择处理支付通道的可能性就越大。 这样，Lightning 节点运营商就有动力降低费用以处理更多交易，从而赚取更多。

如何获取比特币节点

让我们总结一下维护网络完整性的比特币节点类型。

要开始使用比特币节点，你需要一台具有 Linux、Windows 或 macOS 的计算机，该计算机满足所有硬件要求。

• 磁盘空间： 350 GB 或更多，完整存档节点为 600 GB。
• 互联网连接： 建议 1 Mbit/s。
• 内存： 2–4 GB。

准备好必要的硬件后，你需要按照以下步骤操作，具体操作可以在比特币基金会的官方网站上找到。

1. 从官方网站下载并安装 Bitcoin Core。
2. 启动 Bitcoin Core 并对其进行配置，例如设置节点修剪。
3. 设置机器的端口，以便其他节点可以连接到你的节点。
4. 监控 Bitcoin Core 下载并同步区块链数据。
5. 保持软件更新并确保一切顺利运行。

至于比特币挖矿，如前所述，需要称为 ASIC 的特定设备。 让我们概述一下什么是运行比特币完整节点以及如何在不同形式中实现它。 然后，我们将通过概述挖矿过程、ASIC、机会和潜在风险来总结本文。

什么是运行比特币节点

为了完全参与网络，用户需要拥有一个完整节点，并在其上运行 Bitcoin Core。

为什么要运行比特币节点

人们可能想要运行比特币节点的原因有很多：从支持网络到在比特币挖矿中赚钱。

为什么要运行比特币完整节点

运行比特币节点既可以盈利，也可以为社区带来价值。 通过参与维护网络的完整性，人们可以使比特币支付更安全、更高效。 此外，运营商可以直接访问网络交易，因此它们会更快、更便宜。 此外，完整节点是比特币挖矿的基础，尽管它需要强大的 GPU 单元作为必不可少的先决条件。

当谈到比特币闪电网络基础设施时，情况有所不同。 运行 Lightning 节点意味着降低比特币支付的成本，因此具有很高的价值。 让我们看看它是否可以为其用户提供物质利益。

每次节点创建支付网关时，它都会为其用户赚取 BTC。 但是，金额很低，为了增加赚钱的机会，必须在节点设置期间将价格设置得尽可能低。

根据 Lightning 节点运营商的说法，它不是很盈利，尤其是在设置所需的投资方面。 尽管如此，它提供了对低成本支付的永久访问，这是运行此节点的主要好处。

如何通过运行比特币节点赚钱

当谈到运行比特币节点的原因时，对许多人来说是赚取珍贵 BTC 的机会。 它可以作为挖矿的奖励获得，虽然潜在收入确实很高，但挖矿需要大量的初始投资。 如前所述，需要专用集成电路 (ASIC) 才能产生合理的哈希量。

典型的 ASIC 如下图所示。 它包含一组 GPU 单元，并具有强大的冷却系统。

这种设备可以产生比典型高性能 GPU 单元多得多的哈希：每秒高达数万亿哈希 (TH/s)。 这比尝试使用计算机的 GPU 合理得多。 你可以使用在线广泛提供的哈希计算器来计算使用当前哈希率可以赚取的大概 BTC 数量。 截至 2024 年 10 月，300 TH/s 大致转换为每天 0.0002 BTC。

存在两个潜在问题。 首先，随着随后的比特币减半，收益将不可避免地减少，并且你开始挖矿的时间越晚，你能够赚取的收益就越少。 其次，BTC 价格虽然总体较高，但非常不稳定。 没有人可以预测它在未来会有多大，虽然大多数加密货币分析师预测增长，但它也可能下跌。

GetBlock 强调，参与挖矿以获取收入是有风险的，并鼓励你在此之前进行自己的研究。

运行比特币节点需要多少钱

现在，让我们总结一下启动一个完整节点所需的成本，并估计一个好的 ASIC 的成本。

现在，我们了解了什么是比特币完整节点，并且可以看到运行它需要多少。 它只是一台具有足够磁盘空间、RAM 和互联网带宽的强大计算机。 让我们关注你需要赚取理想数量 BTC 的挖矿设备价格。

当我们谈论挖矿节点时，预计资金投入会更大，因为 ASIC 非常昂贵。 它们形成了一个高度专业的市场细分领域，拥有自己的在线和实体商店。 截至 2024 年 10 月，哈希率为 200 TH/s 的 ASIC 的成本约为 3,000 美元至 4,000 美元，具体取决于制造商、能源效率等。

让我们在下表中查看几个根据用户评论的流行示例，包括估计的哈希率、功耗和大概价格。

根据这些数字，你可以计算预期盈利能力，假设 BTC 价格将在当前汇率附近波动。

因此，有不同类型的比特币节点。 完整节点构成了它的骨干，轻节点可以实现更快更轻松的连接，而挖矿节点通过解决哈希函数来生成新区块。 它的 L2 比特币闪电网络在主网之上使用直接支付网关，从而确保更快更便宜的交易。

由于其 PoW 共识，比特币非常安全，但能源效率低。 它的简单性、强大的安全性、广泛的普及性和市场主导地位确保了其强大的地位，其后续发展可能会解决其可扩展性和能源效率问题。

• 原文链接： getblock.io/blog/what-is...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～