比特币网络架构

『壹』 什么是比特币网络

比特币采用了基于互联网的 P2P （peer-to-peer）网络架构。 P2P 是指位于同一网络中的每台计算机都彼此对等，各个节点共同提供网络服务，不存在“特殊”节点。每个网络节点以“扁平（flat）”的拓扑结构相互连通。在 P2P 网络中不存在任何服务端（server）、中央化的服务、以及层级结构。 P2P 网络的节点之间交互运作、协同处理：每个节点在对外提供服务的同时也使用网络中其他节点所提供的服务。P2P 网络也因此具有可靠性、去中心化，以及开放性。
比特币所采用的 P2P 网络结构不仅仅是选择拓扑结构这样简单。比特币被设计为一种点对点的数字现金系统，它的网络架构即是这种核心特性的反映，也是该特性的基石。去中心化控制是设计时的核心原则，它只能通过维持一种扁平化、去中心化的 P2P 共识网络来实现。
比特币 P2P 网络中的各个节点相互对等，但是根据所提供的功能不同，各个节点的分工也不尽相同。每个比特币节点都是路由、区块链数据库、挖矿、钱包服务的功能集合。一个比特币网络全节点包括四个功能：钱包、矿工、完整区块链、网络路由节点。
一些节点保有一份完整的、最新的区块链拷贝，这样的节点被称为“全节点”。全节点能够独立自主地校验所有交易，而不需借由任何外部参照。另外还有一些节点只保留了区块链的一部分，他们通过一种名为“简单支付验证（SPV）”的方式来完成交易验证。这样的节点被称为“SPV节点”，又称“轻量级节点”。
挖矿节点通过运行在特殊设备硬件设备上的工作量证明（POW）算法，以相互竞争的方式创建新的区块。一些挖矿节点同时也是全节点，保有区块链的完整拷贝；还有一些参与矿池挖矿的节点是轻量级节点，它们必须依赖矿池服务器维护的全节点进行工作。
用户钱包也可以作为全节点的一部分，这在桌面比特币客户端比较常见。当前，越来越多用户钱包都是SPV节点，尤其是运行于诸如智能手机等资源受限设备上的比特币钱包应用，而这正变得越来越普遍。

『贰』 区块链和比特币是何关系

区块链技术是比特币的基础技术，也是比特币的核心和基础设施。比特币一直没有任何集中的组织运作和管理。后来，比特币技术被抽象出来，称为区块链技术，或称分布式账本技术。

（一）、区块链是比特币的核心和基础设施：

1、在比特币系统中，“货币”只是该分类账中使用的记账单位。最重要的不是“货币”的概念，而是没有中央存储组织的“账本”的概念。比如说：我借给别人50元。这时，我请财务人员帮我记账。

2、区块链技术是比特币的基础技术，也是比特币的核心和基础设施。比特币一直没有任何集中的组织运作和管理。后来，比特币技术被抽象出来，称为区块链技术，或称分布式账本技术。

（二）、区块链是比特币的核心和基础架构：

1、在比特币系统中，“货币”只是该分类账中使用的记账单位。最重要的不是“货币”的概念，而是没有中央存储组织的“账本”的概念。比如说：我借给别人50元。这时，我请财务人员帮我记账。记账必须有报酬，所以我需要付给财务人员工资。

因为比特币系统技术中还发明了一种激励机制，相当于我刚才说的，你可以帮我记账，我会付钱给你，但不是每个人都有记账的奖励。因此，区块链设计了相应的机制竞争机制。

2、竞争机制是利用哈希算法来确定奖励的归属。一般来说，就是给每个人一道数学题。奖励是谁先计算结果。hash算法的计算过程是用专业的计算机（我们称之为miner）用hash算法计算结果的过程，称之为挖掘。

对于最快、最好的簿记员，系统将记录的内容写入账簿，并将账簿内容发送给系统中的每个人进行备份。这样，系统中的每个人都有一个完整的分类账，叫做区块链技术。

（三）、区块链的起源：

1、“区块链”一词的由来是比特币白皮书英文原版中的“区块链”。中国市场在翻译这句话时，直接用了“区块链”一词，然后直接写成“区块链”，成为全球区块链技术层面的专有名词。

所以，无论谁来解释区块链，比特币都无法绕开。如果你想介绍汽车的历史，就像你绕不开卡尔·奔驰；如果你想介绍飞机的历史，就像莱特兄弟一样。

2、比特币“发明”并证明了区块链技术的可行性。比特币并不是整个区块链技术，只是其中一个应用。但如果没有比特币，或者比特币的应用不成功，区块链可能就不会出现，或者至少要过很多年。因此，区块链很难长期与比特币“隔离”。

(2)比特币网络架构扩展阅读：

应用于数字货币的区块链技术的缺点：

一是“放权”没有流通管理机构。从本质上讲，区块链技术是一个分布式数据库系统，其逻辑结构是单向链表，其设计模式是基于P2P网络，这决定了目前还没有基于区块链技术的统一虚拟货币中央控制系统。

二是数量供应难以有效控制。基于区块链技术，虚拟货币发行量是固定的。根据费舍尔方程，在一定价格水平下，全社会一定时期内的交易总量与所需名义货币量有一定的比例，而固定的货币量显然不能满足不断增长的社会商品总价格的要求。

三是“挖掘机制”难以创造公认价值。比特币本身没有价值，也没有国家信用支持。有人认为“通过不断消耗计算能力和能量，将价值注入虚拟货币”，但为了找到满足要求的散列值，耗费数百万次计算显然不是最有效的选择。

四是生产者和早期持有者容易获得高额铸币税。任何基于区块链技术的虚拟货币在发展初期都由少数人持有。以比特币为例。起初，比特币只是少数人游戏的产物。2010年5月，第一笔购买比特币的交易是10000比特币购买的25美元比萨饼，同年7月完成的第一笔交易是0.04美元/比特币。

『叁』 区块链和比特币之间是什么关系

区块链技术是比特币的底层技术，也是比特币的核心与基础架构。比特币一直在没有任何中心化机构运营和管理的情况下运行，后来比特币技术被抽象提取出来，称之为区块链技术，或者分布式账本技术。

(3)比特币网络架构扩展阅读：

区块链技术应用于数字货币的弊端：

一是“去中心化”没有流通管理机构。区块链技术本质上是个分布式数据库系统，逻辑结构为单向链表，设计模式基于P2P网 络，这就决定了基于区块链技术的虚拟货币没有统一的中心管控系统。

二是数量供给难以有效调控。基于区块链技术的虚拟货币发行量是固定的，而根据费雪方程，全社会一定时期一定价格水平下的总交易量与所需要的名义货币量具有一定比例关系，而恒定的货币量显然不能满足不断增长的社会商品价格总额要求。

三是“挖矿机制”难以创造公认价值。比特币本身没有价值，也没有国家信用支撑。有观点认为，“通过不断消耗算力与能源为虚拟货币注入价值”，但为寻找一个符合要求的hash值而消耗百万亿次计算，这显然不是最有效率的选择。

四是生产者和先期持有者易获高额“铸币税”。任何一种基于区块链技术的虚拟货币，在其发展的初始阶段都为少数人持有。以比特币为例，最初比特币只是少数人游戏的产物，2010年5月发生的第一次比特币购物是1万BTC购买了25美元的比萨饼，同年7月完成的第一笔比特币交易是0.04美元/BTC。

『肆』 比特币的闪电网络是什么

闪电网络被誉为当前正在开发的最有效的加密货币扩展解决方案之一。该方案在2015年被提出，基于一个位于比特币区块链顶端的网络，并最终落实在该网络上。该网络由用户生成的渠道组成，这些渠道以安全且无信任的方式来回发送付款。

例来说，假设我想为观看的每一分钟付费。我们将打开一个闪电通道，随着时间的流逝，我们将从我的钱包中定期付款给视频制作者。当我看完后，我们将关闭该渠道以结算比特币区块链上的净剩额。因为交易只是在我和对方之间，不需要广播到整个网络，所以它们几乎是瞬时的。而且由于没有矿工需要激励，因此交易费用低，甚至根本不需要交易费用。

BTC

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『伍』 比特币到底是什么东西

1. 比特币，亦称作“比特金”，是一种基于网络的虚拟货币。用户可以用比特币购买虚拟物品，如网络游戏内的服饰、帽子、装备等，也用于买卖现实世界中的物品。
2. 比特币的概念由一位化名为中本聪的匿名人士在2009年提出。它依托于中本聪设计的开源软件和基于P2P（点对点）网络架构。
3. 作为一种P2P的数字货币，比特币的去中心化特性意味着它不依赖于任何中央发行机构。它的生成遵循特定算法，通过复杂的计算过程实现。
4. 比特币经济通过一个分布式数据库来确认和记录所有交易行为，这个数据库由P2P网络中的众多节点构成。同时，密码学的设计确保了交易的安全性。
5. 马云，阿里巴巴集团和蚂蚁金融公司的董事长，曾公开表示他会密切关注比特币和区块链技术，尤其是它们构建无现金社会的潜力。尽管马云在研究比特币和其他主要加密货币的基本价值，但他认为区块链技术是一项强大的创新，有可能实现无现金社会。
6. 在相关讲话中，马云强调，他没有否认加密货币或比特币作为货币或价值储存工具的地位。但他仍在考虑比特币作为基于区块链技术的共识货币，是否能为社会带来足够的价值。
7. 马云还提到，企业可以利用区块链技术，如以太坊这样的去中心化计算系统，在区块链上构建去中心化应用程序（dApps）和符合ERC20标准的代币。
参考资料：网络-比特币、比特币交易馆网-马云：将特别关注区块链和比特币以创造无现金社会