《学概念，找外行》比特币网络（三）

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网络规模

比特币网络规模很难衡量，因为它一直在变化比特币链上数据查询，而且没有中央权威。 有人通过研究给出了一些估计：在高层次上，每个月可能有 100 万个 IP 地址成为比特币网络的节点（或临时成为节点）。 在低层次上，只有大约 5000~10000 个节点始终在线并处理交易。 这个数字有点出乎意料的少，但也是外人能查到的最新更新数据。

存储空间要求

完全有效的节点必须永久在线才能接收所有交易数据。 节点离线的时间越长，重新连接到网络时更新所有交易所需的时间就越长。 就像你很久没有登录微信或者QQ一样比特币链上数据查询，第一次登录的时候会有一点卡顿，这是软件自动同步前的所有聊天记录。 这些节点还需要存储完整的共识区块链，还需要有良好的网络连接，以保证所有的交易都能被接收并广播到其他节点。 目前的存储空间在200GB左右，低端电脑有点难以满足要求。

最后，完全有效的节点必须维护交易中生成的未消费比特币的完整列表（交易的输出）。 该列表最好存储在内存中而不是硬盘中。 此时节点可以快速查看并运行脚本，验证签名是否有效，然后将交易放入交易池。 到 2014 年年中，大约有 4400 万笔交易被纳入区块链，其中 1200 万笔交易生成了未花费的比特币。 幸运的是，这个数据并不大，1G内存可以轻松装下。

轻量节点

除了完全有效的节点，还有一种轻量级节点（nightweight nodes），或者轻客户端，也被称为简单支付验证（SPV）客户端。 事实上，比特币系统中的大多数节点都是轻量级节点。 这些节点不存储整个比特币区块链，它们只存储它们关心的需要验证的交易部分。 如果你使用钱包软件，里面会有一个SPV节点，这个节点只会下载支付到你账户的交易和区块头。

SPV 节点的安全级别远不如全节点。 它可以验证难以挖掘的区块，因为它有区块头数据，但它不能验证一个区块中所有交易记录的有效性，因为它没有交易历史上所有花费过的比特币的列表。 SPV 节点只验证那些与其相关的交易，因此它们必须依赖那些全节点来验证网络上的所有其他交易。 虽然这是一种安全上的妥协，但这并不是一个坏主意：轻节点依靠全节点来处理那些更困难的工作，但是当一个区块由于某种原因没有被矿工挖出时（挖矿成本巨大），这些轻量级节点节点也会做一些验证，确保这个区块不会被拒绝。

成为SPV节点可以节省大量资源。 区块头的大小仅为整个区块链的千分之一。 因此，一个轻量级节点不需要超过200GB的存储空间，只需要200MB。 甚至智能手机也可以成为比特币网络的轻量级节点。

比特币是一种开源协议，比特币网络必须通过不同实现方式的软件系统进行无缝交互。 这样，即使某些软件系统出现缺陷，也不会导致整个比特币网络瘫痪。 好消息是人们一直在用不同的语言重新实现协议，有些是用 C++，有些是用 Go，还有很多其他语言。 不好的是大部分节点会调用官方的比特币客户端资源库（bitcoind library），这是比特币核心代码开发者用C++开发的库，部分节点使用过时版本。 因此，即使在同一时间，每个人都在运行略有不同的客户端。