挖礦與全節點區別

1. 區塊鏈節點是什麼意思

區塊鏈節點的意思是一個連接在區塊鏈網路上的智能設備，都可以稱之為一個節點，只是這個節點根據設備的特性可能起到不同的作用。這是分布式網路的一個很大的特點，並且整個區塊鏈網路上節點越多，意味著這個區塊鏈網路分布得越廣泛，越穩定以及越安全。節點包含了手機，礦機和伺服器等等。操作一個節點的可以是普通的錢包用戶，礦工和多個人協作的礦池用戶。」
【拓展資料】
節點就是一個區域的伺服器。在互聯網區域，一個企業所有運行的數據都在一個伺服器里，那麼這個伺服器就是節點。
就像是我們每天使用的微信，每天處理著這么多的聊天信息、轉賬等。這些數據的存儲和運行都在騰訊的公司的伺服器裡面。那麼這個處理數據的伺服器，我們就可以稱之為「節點」。再說區塊鏈的世界，大家都已經知道區塊鏈是去中心化的分布式資料庫，它不依託於哪一個中心化的伺服器，是由千千萬萬個「小伺服器」組成。只要我們下載一個區塊鏈客戶端，我們就變成了那千千萬萬個「小伺服器」中的一員。
這樣來說，如果我們要玩區塊鏈的話，我們自己就相當於是一個節點。
節點也分輕節點和全節點。全節點就是擁有全網所有的交易數據的節點，那麼輕節點就是只擁有和自己相關的交易數據節點。而且節點分布越多、越廣泛，區塊鏈網路就更加的去中心化，網路運行也就越安全穩定。比如說鏈信，現在鏈信用戶有1600萬，這樣就說明，現在鏈信節點也是有很多。現在想玩區塊鏈的朋友可以去試試鏈信。鏈信是一個不錯的區塊鏈應用。
節點的存在就是區塊鏈分布式的表徵，也是區塊鏈的魅力所在。
區塊鏈是個分布式系統，系統里有很多節點，這些節點你只要單純地理解為通過互聯網相連的電腦或者伺服器就好了。然後根據區塊鏈性質的不同，成為節點的方式也不同，當然，對於節點的定義也不同。對於像比特幣這樣的公有鏈，理論上來講，你下載完整的區塊鏈，參與交易和挖礦，才算是節點。
然而，在現在的比特幣里，礦工，完全節點，輕量節點，甚至普通用戶，在不同的語境下都可能被稱為節點。但無論如何，比特幣的系統與其說是「連入網路就會自動更新區塊鏈」，不如說是你想要挖礦或者是交易（同時你不信任其他人的驗證結果），就必須更新整條區塊鏈，這不是一個自動義務的事情，而是自願的事情。

2. 挖礦是什麼意思

挖礦指的是利用硬體計算機系統，通過演算法來鎖定比特幣的對應位置，並進行收取的過程。 投資者通過挖礦，來積累一定的比特幣數量,從而可以實現對應收益的轉換。區塊鏈挖礦的過程中，可能挖的是比特幣，也可能挖的是相對冷門一些的山寨貨幣。    

比特幣挖礦機指的是用於挖掘和獲取比特幣的計算機。該計算機需裝有專| ]的晶元，以及大量的顯卡支撐。挖礦軟體在運行之後，領載特定的演算法，然後在網路中與對應伺服器進行連接，從而通過傳輸鏈路獲取比特幣。任何一台電腦都可以成為挖礦機，但是專業的挖礦機效率會更高,通常可以是普通電腦的數十倍甚至上百倍。在挖礦的過程中，投資者的儲蓄賬戶是有密鑰封鎖的，交易流和礦形成對應關系。

比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰在2009年提出，根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

和法定貨幣相比，比特幣沒有一個集中的發行方，而是由網路節點的計算生成，誰都有可能參與製造比特幣，而且可以全世界流通，可以在任意一台接入互聯網的電腦上買賣，不管身處何方，任何人都可以挖掘、購買、出售或收取比特幣，並且在交易過程中外人無法辨認用戶身份信息。2009年1月5日，不受央行和任何金融機構控制的比特幣誕生。比特幣是一種數字貨幣，由計算機生成的一串串復雜代碼組成，新比特幣通過預設的程序製造。

3. 什麼是全節點

全節點是擁有完整區塊鏈賬本的節點，全節點需要佔用內存同步所有的區塊鏈數據，能夠獨立校驗區塊鏈上的所有交易並實時更新數據，主要負責區塊鏈的交易的廣播和驗證

4. 比特幣節點是什麼

那麼在說說節點是什麼?
節點是區塊鏈分布式賬本系統中的網路節點，通過網路連接伺服器、計算機等設備，不同性質的區塊鏈，成為節點的方式也不同，比如，比特幣是參與交易和挖礦，EOS是參與競選成為節點。
下面要說的就是什麼是比特幣全節點。
比特幣全節點就是通過載入比特幣比特幣客戶端(包括 BitcoinUnlimited版和bitcoincore版等)， 下載並保全完整區塊鏈數據的節點。
因為區塊鏈交易網路的擁堵，作者通過調整廣播通信、信息加密解密、共識機制、交易驗證機制來解決問題，在整個比特幣的網路中，從礦工到普通用戶都可以看作是比特幣網路中的一個節點，但是因為比特幣具有多中心化的特點，在整個網路中其重要作用的是「比特幣全節點。」

5. 怎麼辨別礦商提供的節點是不是他自己的

首先，看上傳寬頻：較高的上傳帶寬，使得你的上傳數據超過下載數據。然後，固定IP，使得連接過你的節點還能再次連接上你。
挖礦節點不一定是全節點，一般是看礦池架構了，以魚池為一個例子，魚池全球部署了很多全節點，用來接收和分發區塊的，然後所有區塊信息快速傳輸到挖礦的伺服器。一般來說，挖礦節點創建好預備區塊後，將預備區塊的區塊頭數據發送給礦工，礦工收到挖礦任務後，會遞增區塊頭中的隨機數，而當礦工找到可以使預備區塊頭哈希值小於目標哈希的隨機數時，會立即向挖礦節點上報挖礦結果，挖礦節點接收到信息後，立刻按照礦工上報信息重組區塊，並驗證區塊，驗證無誤後，挖礦節點將新區塊保存到節點本地資料庫，並添加到節點本地區塊鏈上。

6. 以太坊技術系列-以太坊數據結構

本篇文章和大家介紹一下以太坊的數據結構，上篇文章我們提到，以太坊為了實現智能合約這一功能，使用了基於賬戶的模型。我們來看看以太坊中數據結構。

既然是基於賬戶的模型，我們需要通過賬戶地址找到賬戶的狀態。就像通過銀行卡號可以找到你在銀行中的各種信息一樣。最簡單的想法當然是一個簡單的哈希表 key是賬戶地址 value是賬戶狀態。但這里有個問題解決不了。

輕節點如何校驗賬戶合法性？

上篇我們說過，區塊鏈中有2類節點，全節點和輕節點，輕節點只會存儲block header，所以輕節點如何才能校驗賬號是否合法呢？

這個思路和我們平時用的md5校驗一致，我們會對區塊內的信息進行hash運算從而得出區塊內信息唯一確定的值，區塊鏈所有節點中這個值都是相同的。

在這個過程中我們用到了一種數據結構Merkle Tree（哈希樹），我們先看下Merkle Tree（哈希樹）的示意圖。

上篇文章說到區塊鏈中的鏈表(哈希鏈)和我們平時常見鏈表不同的是將指針從地址改為了hash指，這里也一樣，哈希樹和二叉樹的區別有2個

1.將地址改為了哈希值

2.只有葉子節點存儲數據

回到之前的問題輕節點是如何校驗1個賬戶或交易是否是在鏈上的呢？

整個流程如上圖所示

1.輕節點需要判斷1個賬號是否合法

2.輕節點由於只存儲block header，所以拿到1個賬號的時候會向全節點發出請求

3.全節點存儲了所有賬戶狀態，將賬戶路徑中的需要計算用到的hash值返回給輕節點

4.輕節點本地進行計算根hash值，如果計算結果和自己存儲一致則賬戶合法，不一致則不合法。

那以太坊中的賬戶信息的數據結構就是這樣嗎？

直接用這樣的數據結構來存儲賬戶信息會有2個問題

查找困難

生成hash值不確定

第1個問題應該比較容易發現，在這個樹中尋找1個賬號需要的復雜度是O(n),因為沒有任何順序。

第2個問題其實也是因為無序導致的，無序的組合每個節點針對同一批賬戶生成的hash值不一致，這就導致無法達成共識。

既然2個問題都和順序有關，那我們類似二叉排序樹一樣，使用哈希排序樹是不是就可以解決問題了呢？

使用排序樹後會帶來另外1個問題

插入困難

因為要維持樹是有序的，很可能帶來樹結構的很大變動。

以太坊中使用了另外一種數據結構字典樹。和哈希樹不同，字典樹應該是很多地方都有使用。我們簡單來看下字典樹的結構。

字典樹能夠較好地解決哈希樹的2個缺點1.查找困難 2.生成的hash值不確定以及排序二叉樹的1個缺點 插入困難。

但字典樹我們可以看到可能樹的深度可能由於部分元素導致整棵樹深度非常深。

這時我們可以進一步優化，將相同路徑進行壓縮。這就是壓縮字典樹。

將哈希樹和壓縮字典樹結合，就可以得到以太坊存儲賬戶的最終數據結構-MPT。

將壓縮字典樹裡面的指針從地址改為指針，並且將數據存儲在葉子節點中即可。

介紹完狀態樹的數據結構，我們接下來討論1個問題，區塊中存儲的賬戶狀態是什麼樣的范圍。有2種選擇。

只保存當時區塊中產生交易的賬戶狀態。

保存全局所有的賬戶。

我們可以看下這2種方式，無非就是空間和時間的平衡，只保存當前區塊產生的交易意味著是做懶載入(需要的時候才去尋找賬戶)，在區塊鏈中這個代價是非常大的，因為尋找的賬戶之前從未交易過，這樣會遍歷整個區塊鏈。另外一種保存全局的賬戶方式雖然看起來空間消耗較大，但查找快捷，而且空間的問題我們可以通過其他方式優化。所以最終以太坊選擇了第2種每個區塊都報錯全局所有賬戶的方式。

我們來看下以太坊中是如何保存狀態樹的。

可以看到以太坊中雖然每個區塊都保存了全部賬戶，但是會將未發生變化的賬戶狀態指向前1個節點，本身只存儲發生變化的狀態，這樣可以較大程度優化空間佔用。

介紹完以太坊中比較復雜的狀態樹後，我們繼續來看看以太坊中的另外兩棵樹，交易樹和收據樹。

首先介紹一下，為什麼需要交易樹&收據樹。

1.交易樹

雖然以太坊是基於賬戶的模型，但是就像銀行不僅會存儲銀行卡的余額，還會存儲卡中的每筆錢怎麼來的以及怎麼花的。交易樹中就存儲著當前區塊中的包含的所有交易。

2.收據樹

由於智能合約的引入增加了不少復雜性，所以以太坊用收據樹存儲著一些交易操作的額外信息。比如交易過程中執行日誌就包含在收據樹中方便查詢。收據樹和交易樹是一一對應的。每發生一次交易就會有一次收據。

和狀態樹不同交易樹和收據樹只維護當前區塊內發生的交易，因為當時區塊發生交易時不需要再去查找另外1個交易，也就之前需要可能遍歷整個區塊鏈的查找操作了。

由於以太坊中的出塊速度較快，我們進行一些查詢一些符合條件交易的時候會面臨大量數據遍歷困難的問題。收據樹中引入了布隆過濾器可以幫助我們有效緩解這一困難。

布隆過濾器將大集合中每個元素進行hash運算映射到1個較小的集合，這時再來1個元素要判斷是否在大集合的時候，不需要遍歷整個大集合，而是去進行hash運算去小集合中尋找是否存在，如果不存在，肯定不在大集合中，如果存在則不能說明任何問題。

如上圖所示，布隆過濾器只能證明某1個元素不在集合中，不能證明1個元素在結合中。

以太坊中如果我們要在較多區塊中尋找某1個交易，則可以利用布隆過濾器，過濾掉肯定不存在目標交易的區塊，然後進入收據樹內繼續利用布隆過濾器篩選，剩下的才是可能的目標交易的交易，進行一一比對即可。

我們介紹了以太坊的核心數據結構，狀態樹&交易樹&收據樹，他們都是使用相同的數據結構-哈希壓縮字典樹。但狀態樹是維護1顆全局賬戶樹，交易樹和收據樹則是維護本區塊內的交易或收據。

介紹完數據結構後，後面我們會用幾篇文章來介紹以太坊中的一些核心演算法，比如共識機制，挖礦演算法等。

7. 什麼是區塊鏈的全節點與輕節點

包含錢包、礦工、完整區塊鏈、網路路由節點，可以獨立驗證交易，維持與對等節點的連接。

8. 比特幣節點是什麼

區塊鏈賬本可以實現去中心化，是因為全網節點互相同步賬本，保持一致~所以區塊鏈不需要中心化記賬機構，那麼節點是什麼呢？
比特幣是一種點對點的電子現金系統，更直接地說，是節點對節點。每筆交易由發起方向周圍的節點進行廣播，節點收到之後再廣播給自己周圍的節點，最終擴散至全網。
每一個比特幣錢包都是一個節點，其中擁有完整區塊鏈賬本的節點叫做全節點。2017年10月，比特幣全網約有9300個全節點，負責比特幣轉賬交易的廣播和驗證。轉賬交易發生後，由所有節點共同廣播至全網，挖礦的節點驗證該交易正確後會記錄至區塊鏈賬本。美國、德國、法國擁有的比特幣全節點數最多，中國的全節點數量約佔全球5%。（數據來源於： bitnodes.21.co）運行比特幣節點不提供任何獎勵，且不需要全節點也可以進行比特幣轉賬，所以比特幣的全節點數只佔節點數的一小部分。

9. 走進以太坊網路

目錄

術語「以太坊節點」是指以某種方式與以太坊網路交互的程序。從簡單的手機錢包應用程序到存儲整個區塊鏈副本的計算機，任何設備均可扮演以太坊節點。

所有節點都以某種方式充當通信點，但以太坊網路中的節點分為多種類型。

與比特幣不同，以太坊找不到任何程序作為參考實施方案。在比特幣生態系統中， 比特幣核心 是主要節點軟體，以太坊黃皮書則提出了一系列獨立（但兼容）的程序。目前最流行的是Geth和Parity。

若要以允許獨立驗證區塊鏈數據的方式連接以太坊網路，則應使用之前提到的軟體運行全節點。

該軟體將從其他節點下載區塊，並驗證其所含交易的正確性。軟體還將運行調用的所有智能合約，確保接收的信息與其他節點相同。如果一切按計劃運行，我們可以認為所有節點設備均存儲相同的區塊鏈副本。

全節點對於以太坊的運行至關重要。如果沒有遍布全球的眾多節點，網路將喪失其抗審查性與去中心化特性。

通過運行全節點，您可以直接為網路的 健康 和安全發展貢獻一份力量。然而，全節點通常需要使用獨立的機器完成運行和維護。對於無法（或單純不願）運行全節點的用戶，輕節點是更好的選擇。

顧名思義，輕節點均為輕量級設備，可顯著降低資源和空間佔用率。手機或筆記本電腦等攜帶型設備均可作為輕節點。然而，降低開銷也要付出代價：輕節點無法完全實現自給自足。它們無法與整條區塊鏈同步，需要全節點提供相關信息。

輕節點備受商戶、服務供應商和用戶的青睞。在不必使用全節點並且運行成本過高的情況下，它們廣泛應用於支收付款。

挖礦節點既可以是全節點客戶端，也可以是輕節點客戶端。「挖礦節點」這個術語的使用方式與比特幣生態系統不同，但依然應用於識別參與者。

如需參與以太坊挖礦，必須使用一些附加硬體。最常見的做法是構建 礦機 。用戶通過礦機將多個GPU（圖形處理器）連接起來，高速計算哈希數據。

礦工可以選擇兩種挖礦方案：單獨挖礦或加入礦池。 單獨挖礦 表示礦工獨自創建區塊。如果成功，則獨享挖礦獎勵。如果加入 礦池 ，眾多礦工的哈希算力會結合起來。出塊速度得以提升，但挖礦獎勵將由眾多礦工共享。

區塊鏈最重要的特性之一就是「開放訪問」。這表明任何人均可運行以太坊節點，並通過驗證交易和區塊強化網路。

與比特幣相似，許多企業都提供即插即用的以太坊節點。如果只想啟動並運行單一節點，這種設備無疑是最佳選擇，缺點是必須為便捷性額外付費。

如前文所述，以太坊中存在眾多不同類型的節點軟體實施方案，例如Geth和Parity。若要運行個人節點，必須掌握所選實施方案的安裝流程。

除非運行名為 歸檔節點 的特殊節點，否則消費級筆記本電腦足以支持以太坊全節點正常運行。不過，最好不要使用日常工作設備，因為節點會嚴重拖慢運行速度。

運行個人節點時，建議設備始終在線。倘若節點離線，再次聯網時可能耗費大量的時間進行同步。因此，最好選擇造價低廉並且易於維護的設備。您甚至可以通過Raspberry Pi運行輕節點。

隨著網路即將過渡到權益證明機制，以太坊挖礦不再是最安全的長期投資方式。過渡成功後，以太坊礦工只能將挖礦設備轉入其他網路或直接變賣。

鑒於過渡尚未完成，參與以太坊挖礦仍需使用特殊硬體（例如GPU或ASIC）。若要獲得可觀收益，則必須定製礦機並尋找電價低廉的礦場。此外，還需創建以太坊錢包並配置相應的挖礦軟體。這一切都會耗費大量的時間和資金。在參與挖礦前，請認真考量自己能否應對各種挑戰。（國內嚴禁挖礦，切勿以身試法）

ProgPow代表 程序化工作量證明 。這是以太坊挖礦演算法Ethash的擴展方案，旨在提升GPU的競爭力，使其超過ASIC。

在比特幣和以太坊社區，抗ASIC多年來一直是飽受爭議的話題。在比特幣網路中，ASIC已經成為主要的挖礦力量。

在以太坊中，ASIC並不是主流，相當一部分礦工仍然使用GPU。然而，隨著越來越多的公司將以太坊ASIC礦機引入市場，這種情況很快就會改變。然而，ASIC到底存在什麼問題呢？

一方面，ASIC明顯削弱網路的去中心化。如果GPU礦工無法盈利，不得不停止挖礦，哈希率最終就會集中在少數礦工手中。此外，ASIC晶元的開發成本相當昂貴，坐擁開發能力與資源的公司屈指可數。這種現狀有可能導致以太坊挖礦產業集中在少數公司手中，形成一定程度的行業壟斷。

自2018年以來，ProgPow的集成一直飽受爭議。有些人認為，它有益於以太坊生態系統的 健康 發展。另一些人則持反對態度，認為它可能導致硬分叉。隨著權益證明機制的到來，ProgPoW能否應用於網路仍然有待觀察。

以太坊與比特幣是一樣，均為開源平台。所有人都可以參與協議開發，或基於協議構建應用程序。事實上，以太坊也是區塊鏈領域目前最大的開發者社區。

Andreas Antonopoulos和Gavin Wood出品的 Mastering Ethereum ，以及Ethereum.org推出的 開發者資源 等都是新晉開發者理想的入門之選。

智能合約的概念於20世紀90年代首次提出。其在區塊鏈中的應用帶來了一系列全新挑戰。2014年由Gavin Wood提出的Solidity已經成為開發以太坊智能合約的主要編程語言，其語法與Java、JavaScript以及C++類似。

從本質上講，使用Solidity語言，開發者可以編寫在分解後可由以太坊虛擬機(EVM)解析的指令。您可以通過Solidity GitHub詳細了解其工作原理。

其實，Solidity語言並非以太坊開發者的唯一選擇。Vyper也是一種熱門的開發語言，其語法更接近Python。

10. 挖礦的意思是什麼

挖礦（英語：Mining），是指透過執行工作量證明或其他類似的電腦演算法來獲取加密貨幣，例如比特幣、以太幣、萊特幣等。由於此名稱源自對采礦的比喻，進行挖礦工作的人通常稱為礦工。

礦工透過解決具有一定工作量的工作量證明機制問題，來管理比特幣網路 —— 確認交易並且防止雙重支付。

中本聰把透過消耗CPU的電力和時間來產生比特幣，比喻成金礦消耗資源將黃金注入經濟。 比特幣的挖礦與節點軟體主要是透過點對點網路、數字簽名、互動式證明系統來發起零知識證明與驗證交易。

每一個網路節點向網路進行廣播交易，這些廣播出來的交易在經過礦工（在網路上的電腦）驗證後，礦工可使用自己的工作證明結果來表達確認，確認後的交易會被打包到資料塊中，資料塊會串起來形成連續的資料塊鏈。

中本聰本人設計了第一版的比特幣挖礦程序，這一程序隨後被開發為廣泛使用的第一代挖礦軟體Bitcoin，這一代軟體從2009年到2010年中旬都比較流行。

每一個比特幣的節點都會收集所有尚未確認的交易，將其歸集到一個資料塊中，礦工節點會附加一個隨機調整數，並計算前一個資料塊的SHA-256散列運算值。挖礦節點不斷重復進行嘗試，直到它找到的隨機調整數使得產生的散列值低於某個特定的目標。

由於散列運算是不可逆的，查找到符合要求的隨機調整數非常困難，需要一個可以預計總次數的不斷試錯過程。這時，工作量證明機制就發揮作用了。

當一個節點找到了符合要求的解，那麼它就可以向全網廣播自己的結果。其他節點就可以接收這個新解出來的資料塊，並檢驗其是否符合規則。如果其他節點通過計算散列值發現確實

收益

比特幣的發行和交易的完成是通過挖礦來實現的， 它以一個確定的但不斷減慢 的速率被鑄造出來。每一個新區塊都伴隨著一定數量從無到有的全新比特幣，它作為coinbase交易獎勵給找到區塊的礦工。

每個區塊的獎勵不是固定不變的 ，每開采210000個區塊，大約耗時4年，貨幣發行速率降低50%。在比特幣運行的第一個四年中，每個區塊創造出50個新比特幣。每個區塊創造出12.5個新比特幣。除了塊獎勵外，礦工還會得到區塊內所有交易的手續費。