05-BTC-网络

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前言

比特币网络的工作原理

比特币网络

比特币网络中的每一个节点维护一个零度节点的集合

比特币系统中，每个节点要维护一个等待上链的交易的集合

比特币网络的传播属于best effort

前言

学习肖臻老师的《区块链技术与应用》公开课笔记，供学习参考。

比特币网络的工作原理

比特币工作在应用层（application layer：Bitcoin Block chain 比特币协议），它的底层是一个网络层（netwo layer：P2P overlay network）

比特币网络

比特币的网络的设计原则是：simple,robust,but not efficient 

比特币的P2P网络中，所有节点都是对等的。 

要加入比特币的P2P网络，首先要知道至少一个种子节点，通过和种子节点联系知道该种子节点所知道的网络中的其他节点，节点之间通过TCP通信，这样有利于穿透防火墙。如果要离开，直接退出就可以，如果其他节点没有听到你的消息，过一段时间后就会将你删掉。

比特币网络中的每一个节点维护一个零度节点的集合

消息的传播在网络中采取flooding的方式。节点第一次听到某个消息的时候，把它传播给去他所有的零度节点，同时记录一下这个消息我已经收到过了。下次再收到这个消息的时候，就不用转发给零度节点了。零度节点的选取是随机的，没有考虑底层的拓扑结构，这种设计的好处是增加稳健性，但是牺牲了效率。

比特币系统中，每个节点要维护一个等待上链的交易的集合

节点将第一次听到的等待写入区块链中的合法交易写入这个集合中，并且将交易转发给邻居节点。再次收到相同交易时就不用转发了，当然转发交易的前提是该交易合法。

如果集合中的某个交易打包写入了区块链，那么就要将该交易在集合中删除，或者集合中先后收到的两个交易之间互相冲突，那么第二个交易就是非法的，不能写入集合中。

比特币网络的传播属于best effort

一个交易发布到比特币网络上，不能保证所有的节点都能收到，也不能保证各个节点收到交易的顺序，有的节点也不一定会按照比特币协议的要求进行转发。