精通比特币(46):P2P网络架构

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所属分类:学习笔记
比特币采用了基于国际互联网(Internet)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,不存在任何“特殊”节点。每个网络节点以“扁平(flat)”的拓扑结构相互连通。

 

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。

 

当今的互联网架构具有分层架构,但是IP协议仍然保留了扁平拓扑的结构。在比特币之外,规模最大也最成功的P2P技术应用是在文件分享领域:Napster是该领域的先锋,BitTorrent是其架构的最新演变。

 

比特币所采用的P2P网络架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,它的网络架构既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。

 

“比特币网络”是按照比特币P2P协议运行的一系列节点的集合。

 

除了比特币P2P协议之外,比特币网络中也包含其他协议。例如Stratum协议就被应用于挖矿以及轻量级或移动端比特币钱包之中。网关(gateway)路由服务器提供这些协议,使用比特币P2P协议接入比特币网络,并把网络拓展到运行其他协议的各个节点。
例如,Stratum服务器通过 Stratum协议将所有的Stratum挖矿节点连接至比特币主网络、并将Stratum协议桥接(bridge)至比特币P2P协议之上。

 

注意:我们使用“扩展比特币网络(extended bitcoin network)”指代所有包含比特币P2P协议、矿池挖矿协议、Stratum 协议以及其他连接比特币系统组件相关协议的整体网络结构。

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