8.2 节点类型及角色

尽管比特币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，各节点可能具有不同的角色。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。一个全节点（full node）包括如图8-1所示的四个功能：

图8-1比特币网络节点，具有所有四个功能：钱包，矿工，完整的区块链数据库和网络路由

每个节点都参与全网络的路由功能，同时也可能包含其他功能。每个节点都参与验证并传播交易及区块信息，发现并维持与对等节点的连接。在图8-1所示的全节点用例中，名为“网络路由节点”的橙色圆圈字母‘N’即表示该路由功能。

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，它们通过一种名为“简易支付验证（SPV）”的方 式来完成交易验证。这样的节点被称为“SPV节点”，又叫“轻量级节点”。在如上图所示的全节点用例中，名为完整区块链的蓝色圆圈字母“B”即表示了全节点区块链数据库功能。在图8-3中，SPV节点没有此蓝色圆圈，以示它们没有区块链的完整拷贝。

挖矿节点通过运行在特殊硬件设备上的工作量证明（proof-of-work）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。在全节点用例中，挖矿功能如图中名为“矿工”的黑色圆圈字母“M”所示。

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中比较常见。当前，越来越多的用户钱包都是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。在图8-1中，名为“钱包”的绿色圆圈字母“W”代表钱包功能。

在比特币P2P协议中，除了这些主要的节点类型之外，还有一些服务器及节点也在运行着其他协议，例如特殊矿池挖矿 协议、轻量级客户端访问协议等。

图8-2描述了扩展比特币网络中最为常见的节点类型。

图8-2描述了扩展比特币网络中最为常见的节点类型。