區(qū)塊鏈應用技術 課件 5.4P2P在區(qū)塊鏈中的作用

P2P在區(qū)塊鏈中的作用目錄（1）為什么區(qū)塊鏈會選擇P2P作為網絡基礎（2）P2P網絡中節(jié)點類型（3）P2P在比特幣中的作用為什么區(qū)塊鏈會選擇P2P作為網絡基礎因為他是無中心服務器的，中心服務器就意味著，當受到攻擊的時候，中心機，整個網絡和服務就會出現(xiàn)問題服務器一旦宕機。

而區(qū)塊鏈的核心是去中心化，這和P2P網絡的觀念不約而同，所以這也就是為什么區(qū)塊鏈會選擇P2P作為網絡基礎。P2P網絡的三個特性：離散性、容錯性、伸縮性比特幣P2P網絡根據功能不同，各節(jié)點可能具有不同的分工。每個比特幣節(jié)點都是路由、區(qū)塊鏈數據庫、挖礦、錢包服務的功能集合。一個全節(jié)點包括如圖所示的四個功能：錢包網絡路由節(jié)點完整區(qū)塊鏈礦工P2P網絡中的節(jié)點類型下圖描述了擴展比特幣網絡中常見的節(jié)點類型。網絡路由節(jié)點完整區(qū)塊鏈礦工網絡路由節(jié)點錢包獨立礦工

包含具有完整區(qū)塊鏈副本的挖礦功能、以及比特幣P2P網絡路由節(jié)點。輕量（SPV)錢包

包含不具有區(qū)塊鏈的錢包以及比特幣P2P網絡節(jié)點。Pool服務器Startum服務器礦池協(xié)議服務器

將運行其他協(xié)議的節(jié)點（例如礦池挖礦節(jié)點、Stratum節(jié)點），連接至P2P網絡的網關路由器。網絡路由節(jié)點完整區(qū)塊鏈完整區(qū)塊鏈節(jié)點

在比特幣P2P網絡中，包含完整區(qū)塊鏈及網絡路由節(jié)點。首先看一下P2P的整體技術點：（1）如何發(fā)現(xiàn)節(jié)點（peers）在P2P網絡中，發(fā)現(xiàn)節(jié)點是最開始、最重要和最難的一部分；（2）握手協(xié)議發(fā)現(xiàn)節(jié)點之后，就要進行握手鏈接，確定節(jié)點之間的通信協(xié)議等（3）地址廣播及發(fā)現(xiàn)鏈接建立之后，就可以正常的進行通信了；以上三點解決之后，基本就可以實現(xiàn)一個簡單的P2P網絡。P2P在比特幣中的作用當一個新的網絡節(jié)點啟動后，為了能夠參與協(xié)同運作，它必須至少發(fā)現(xiàn)一個其他網絡中的節(jié)點并與之建立連接。比特幣的網絡拓撲結構不基于地理位置，因此可以隨機的選擇節(jié)點建立連接。（1）節(jié)點發(fā)現(xiàn)（1）利用種子節(jié)點：

比特幣的客戶端會維護一個列表，列表中記錄了長期穩(wěn)定運行的節(jié)點，這些節(jié)點也被稱之為種子節(jié)點。在比特幣里，可以通過“-dnsseed”選項來指定是否使用種子節(jié)點，該選項默認是開啟的。比特幣中的節(jié)點發(fā)現(xiàn)有兩種方式（2）節(jié)點引薦：將當前啟動節(jié)點引薦給其他節(jié)點的方式?？梢酝ㄟ^“-seednode”選項指定一個節(jié)點的ip，之后新節(jié)點將和該節(jié)點建立連接，將該節(jié)點作為DNS種子節(jié)點，在引薦信息形成之后斷開與該節(jié)點的連接，并與新發(fā)現(xiàn)的節(jié)點連接。比特幣中的節(jié)點發(fā)現(xiàn)有兩種方式節(jié)點A節(jié)點Bversionverackversionverack對等節(jié)點之間的初始“握手”通信（2）握手協(xié)議過程如下：節(jié)點向對等節(jié)點發(fā)送version消息開始握手，此消息中包含如下一些內容PROTOCOL_VERSION：當前節(jié)點的比特幣P2P協(xié)議的版本號；nLocalServices：節(jié)點支持的本地服務列表，目前僅支持NODE_NETWORK;nTime：當前時間；addrYou：當前節(jié)點可見的遠程節(jié)點的IP地址。當建立?個或多個連接后，新節(jié)點將?條包含IP地址的addr消息發(fā)送給其相鄰節(jié)點。相鄰節(jié)點再將此條addr消息依次轉發(fā)給它們各?的相鄰節(jié)點，從而保證新節(jié)點信息被多