我們將解釋節點和主節點的理論基礎。我們如何參與，以及他們在區塊鏈網絡中執行的任務是什么。

什么是節點？

區塊鏈中的節點，通常是指下載了相關加密貨幣（比特幣、Ethereum、Monero等）軟件，以參與對等網絡的計算機。

加密貨幣區塊鏈的結構是對等點（P2P）之間的網絡架構。P2P是指參與網絡的計算機彼此相等。P2P這個詞并不新鮮，P2P網絡的第一次大規模使用是由音樂文件共享網絡Napster完成的。

雖然Napster網絡一點也不復雜（只是一個文件共享協議），但與現在的區塊鏈網絡相比，它的基本原理是一樣的。從這個意義上說，最古老的P2P網絡，類似于當前區塊鏈的工作，是SETI @ HOME網絡。SETI @ HOME是一個計算機網絡，由SETI創建，用于分析世界各地射電望遠鏡的數據，分析來自射電望遠鏡的數據，尋找銀河系中的智能生命。人們想要參與這個網絡，只需從它的官方網站下載軟件并執行即可。

這樣，在P2P網絡中，參與網絡的每一臺計算機都可以接收節點的名稱。在網絡中，所有的節點都有責任提供網絡服務。這是因為網絡節點的互連性，允許進行互操作性。

區塊鏈網絡是指執行給定區塊鏈P2P協議的節點集。整個網絡以完全聯合、去中心化和分布式的方式編排和協調每個用戶在網絡中所做的操作。這意味著全世界的計算機網絡可以不斷地相互傳輸新的事務。這個網絡中的每臺計算機都是一個節點，它已經下載了完整的區塊鏈。這樣，網絡就變得冗余了，而協同工作使其在擴展方面具有可伸縮性。

由于區塊鏈的分散化，任何人都可以參與其中。只需從下載節點軟件并執行它即可。通常，每個項目的主錢包都支持此功能。最初，網絡從區塊鏈的起源開始，直到與網絡同步為止。此時，節點開始全面運行，不僅允許驗證事務，而且支持區塊鏈的整體映像。通常節點可以執行以下功能：路由、區塊鏈數據庫、挖掘和錢包服務。

這些節點是一個區塊鏈最大數據結構中的單個部分。當節點所有者自愿貢獻自己的計算資源來存儲和驗證事務時，他們就有機會收取交易費用，并在潛在的加密貨幣中獲得獎勵。

處理這些事務可能需要大量的計算和處理能力，這意味著計算機的平均能力是不夠的。一般來說，專業的礦商傾向于投資被稱為CPU（中央處理單元）或GPU（圖形處理單元）的非常強大的計算設備，以滿足對驗證事務所需的處理能力的需求，從而獲得相應的回報。

節點可以是通信端點，也可以是通信的重分發點，鏈接到其他節點。網絡中的每個節點都被認為是相等的，但是，某些節點在支持網絡的方式上扮演著不同的角色。例如，并非所有節點都會存儲區塊鏈的完整副本。

一個完整的節點下載一個區塊鏈的完整副本，并根據該特定加密貨幣或實用代幣所使用的共識協議檢查產生的新事務。所有節點都使用相同的共識協議來保持相互兼容。網絡中的節點負責確認和驗證事務，并將它們放入塊中。對于一個事務是否有效以及是否應該添加到帶有其他事務的塊中，不管其他節點如何行動，節點總是可以得出自己的結論。

節點的基本任務是什么？

當挖掘人員或用戶試圖通過協議的某種機制向區塊鏈添加一個新的事務塊時，它將該塊傳輸到網絡的所有節點。根據塊的合法性（簽名和事務的有效性），節點可以接受或拒絕塊。當一個節點接受一個新的事務塊時，它保存它并將它存儲在它已經存儲的其他塊上。綜上所述，節點的作用是：

他們可以檢查一個事務塊是否有效，并接受或拒絕它。存儲和存儲事務塊（存儲區塊鏈事務歷史）。將此事務歷史傳輸并擴展到可能需要與區塊鏈同步的其他節點（它們必須在事務歷史中更新）。

節點的分類

在區塊鏈網絡中，傳統上有三種類型的節點，它們在網絡中提供不同的功能。這些節點類型為：

廣播節點： 它們只發出事務并接收來自第三方的區塊鏈信息。它們遵循最強大的采礦動力，被稱為輕錢包，廣泛應用于移動設備，或者僅僅被不想下載整個區塊鏈的人使用。完整節點：安裝完整的節點軟件，如Bitcoin Core，除了擁有最安全的錢包，還會下載區塊鏈的一個副本，成為比特幣網絡中的一個節點。因此，您將發出事務，傳播網絡的其余部分，并驗證是否滿足一致規則。挖掘節點：除了操作他們喜歡的軟件挖掘器（BTCMiner， CGMiner）之外，挖掘器必須具有區塊鏈的副本。這些節點除了挖掘比特幣，從而幫助創建新的區塊外，還會發布和傳播交易。

節點有多安全？

節點可以是聯機的，也可以是脫機的。在線節點接收、保存和從其他節點傳輸事務的所有最后塊，而沒有連接的節點則不會。當脫機節點重新聯機時，它首先必須通過下載自該節點斷開后添加到區塊鏈的所有塊來趕上區塊鏈的其余部分。這個過程通常稱為區塊鏈同步。

理論上，一個完整的區塊鏈可以在單個節點上執行，但由于它將存儲在單個設備中，因此非常容易受到斷電、黑客或系統故障等情況的影響。在區塊鏈中運行的完整節點越多，它們在面對此類災難時的恢復能力就越強。當區塊鏈的數據分布在如此多的設備上時，對于一個損壞的實體來說，一次刪除所有這些數據是非常困難的。由于全球危機，大量節點突然下降并變得不可訪問，從理論上講，單個節點可以保持整個區塊鏈的運行。即使所有節點都斷開連接，也只需要一個具有完整區塊鏈歷史記錄的節點就可以重新聯機并使所有數據都可以再次訪問。

這些節點也容易受到計算機攻擊，這可能會改變它們的功能。例如，一個盜版者可以侵犯該軟件的安全性，并且在不改變區塊鏈數據的情況下，它可以將該節點的利潤重定向到與其所有者編寫的不同地址。竊取地址攻擊是這類軟件最常見的攻擊類型，這就是為什么開發人員建議使用他們的區塊鏈軟件的更新版本。

這些安全缺陷中很容易解決，可以使用一些計算機安全常識，或者使用創建安全機制的軟件工具將區塊鏈軟件與計算機系統的其他部分隔離開來。這些措施包括：

使用官方或開發人員的軟件，并有一個長期和證明的記錄。保護區塊鏈中我們活動的私鑰、助記符密鑰和任何其他特權信息。僅為我們的采礦活動使用計算機或電子設備。使用沙箱軟件將軟件應用程序與系統的其他部分隔離開來。使用MAC（強制訪問控制）系統特權，這些特權允許我們以對操作系統和其他系統api的最低訪問權限運行我們的區塊鏈軟件（這種隔離大于沙箱）。

什么是主節點？

主節點是當前某些區塊鏈的獨特特征。主節點通常比普通節點裝備更多。除了驗證、保存和傳輸事務之外，有時主節點還根據其性質促進區塊鏈中的其他事件，例如投票事件、協議操作的執行和遵守區塊鏈的法律。主節點通常總是聯機的，并且提供比普通節點多得多的內存。因為主節點的住所通常需要更多的資源（電力、正常運行時間、維護、存儲空間、內存），所以住所通常以利息的形式提供支付。

然而，并不是每個人都能運行主節點。控制主節點的能力可能會被濫用，因此需要主機存儲最少（通常相當大）數量的加密貨幣作為抵押品。當主節點主機違反了區塊鏈的規則時，這就被當做保證金。主節點主機接收的利率是根據您的保證金計算的。保留的這些錢中，取決于主節點所有者的收益，該收益由所涉及的主節點集處理的所有事務和操作的百分比來衡量。DASH和以太坊等項目在其結構中使用和創建主節點。