bitcoin P2P协议分析

比特币网络节点具有所有四个功能(理论上的很多来自《精通比特币》):

  • 钱包:用户钱包也可以作为全节点的一部分(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(诸如智能手机)
  • 矿工: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
  • 完整的区块链数据库: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
  • 网络路由: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

比特币主网络:大约5000-8000个运行着不同版本比特币核心客户端(Bitcoin Core)的监听节点  +   以及几百个运行着各类比特币P2P协议的应用,一小部分节点也是挖矿节点,大型公司运行 着基于Bitcoin核心客户端的全节点客户端(它们具有区块链的完整拷贝及网络节点,但不具备挖矿及钱包功能),这些节点是网络中的边缘路由器(edgerouters),通过它们可以搭建其他服务,例如交易所、钱包、区块浏览器、商家支付处理。

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比特币P2P主网络上连接着许多矿池服务器以及协议网关,它们把运行其他协议的节点连接起来。这些节点通常都是矿池挖矿节点(参见挖矿章节)以及轻量级钱包客户端,它们通常不具备区块链的完整备份。

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比特币整个网络:

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网络发现:

          新的网络节点必须发现至少一个网络中存在的节点并建立连接

          由于比特币网络的拓扑结构并不基于节点间的地理位置,因此各个节点之间的地理信息完全无关

          节点通常采用TCP协议、使用8333端口

首先,节点之间是握手:

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实践出真知,通过抓包来解析一下这个过程吧(A是自己,B是公网节点)

A=>B(公网上一个bitcoin节点)发送一个version握手包:

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B=>A也发送一个version握手包:

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B=>A回一个verack握手包:

 

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A=>B回一个verack握手包:

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要求从peer节点批量获取指定区块HASH的区块头

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B=>A请求的所有块头信息

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在https://btc.com/查询进行验证:

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