比特币的点对点网络架构

比特币是一种基于互联网的点对点网络架构。所谓点对点(P2P)是指加入网络中的所有计算机均互为对等关系。节点与节点是平等的,没有“特殊”性,所有节点共同承担提供网络服务的责任。网络节点间以一种“扁平”的网状拓扑结构互联。网络中没有服务器,没有中心化服务,没有层次化。处于点对点网络中的节点同时提供和消费服务,互惠互利。P2P网络具有天然的弹性、去中心化和开放的特点。一个P2P网络架构的典型例子就是早期的互联网本身,那时基于IP(网络之间互连的协议)网络之上的节点都是平等的。如今的互联网架构变得更具层次化了,但是网络互联协议仍然保持了扁平拓扑的本质。除了比特币,应用范围最广、最成功的P2P技术的应用应该就是文件分享了,包括作为先驱的Napster,以及作为最新架构演化的BitTorrent。

比特币网络架构

比特币的P2P网络架构不仅仅是拓扑结构的选择。比特币是一个特意设计的点对点数字货币系统,网络架构既是其核心特性的反映,也是其特性的基础。去中心化控制是其核心设计原则,只有通过扁平的、去中心化的P2P共识网络,才能实现和维护这套机制。

“比特币网络”是指运行比特币P2P协议的所有节点的集合。除了比特币P2P协议,还有其他协议存在,比如Stratum协议,用于挖矿以及轻量级或移动钱包。这些额外的协议由网关路由服务器提供,这些服务器自身使用比特币P2P协议接入比特币网络,通过提供网关功能,将网络扩展到那些运行其他协议的节点。比如,Stratum服务器通过Stratum协议,将Stratum挖矿节点与主比特币网络相连,将Stratum协议桥接至比特币P2P协议上。我们使用“扩展比特币网络”指代包含比特币P2P协议、矿池挖矿协议、Stratum协议,以及其他用于连接比特币系统组件的协议的整个网络。

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