我們知道比特幣網(wǎng)絡采用了基于互聯(lián)網(wǎng)的點對點(P2P:peer-to-peer)分布式網(wǎng)絡,但是你知道節(jié)點與節(jié)點之間是如何建立連接的嗎? 本期將會對區(qū)塊鏈的分布式網(wǎng)絡中,節(jié)點與節(jié)點之間如何建立連接進行介紹,希望對你有幫助。 一、分布式網(wǎng)絡基本概念在介紹分布式網(wǎng)絡之前我們先明確它的基本概念,分布式網(wǎng)絡是什么? 分布式網(wǎng)絡也叫網(wǎng)狀網(wǎng)絡,它和中心化網(wǎng)絡(中央控制式網(wǎng)絡)相對應,是一套全新的網(wǎng)絡結構。分布式網(wǎng)絡是由分布在不同地點的多個終端節(jié)點互相連接而成,形成縱橫交錯的網(wǎng)狀結構,在這種網(wǎng)狀結構中無中心節(jié)點。 上面是中心化網(wǎng)絡和分布式網(wǎng)絡對比圖,中心化網(wǎng)絡中終端與終端之間連接通訊,需要經(jīng)過中央處理器統(tǒng)一處理,分布式網(wǎng)絡中終端節(jié)點之間可以直接建立連接。 分布式網(wǎng)絡相較于中心化網(wǎng)絡的優(yōu)點在于:它沒有中心化控制中心,不會因為中心服務器遭到破壞而造成整體崩潰。當分布式網(wǎng)絡中的某個節(jié)點損壞時,通信信息可通過其他的節(jié)點進行傳輸,具有較高的可靠性和傳輸速度。 二、一個終端如何加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡?在分布式系統(tǒng)中每個終端節(jié)點都是平等的,不存在任何中心化節(jié)點幫助它們互相連接,那當一個新的節(jié)點要加入網(wǎng)絡中來時,它該如何找到自己的小伙伴的呢? 以比特幣網(wǎng)絡為例:安裝了比特幣客戶端的終端,可認為是一個網(wǎng)絡節(jié)點。 舉個例子:來看一個新節(jié)點A是如何加入比特幣網(wǎng)絡的,這個節(jié)點在啟動之后會做如下的幾件事。 1. 告訴伙伴它在哪?如果節(jié)點A是第一次連入比特幣網(wǎng)絡,那它首先會通過一種算法找到距離它最近的一個網(wǎng)絡節(jié)點。 節(jié)點將一條包含自身IP地址的消息發(fā)送給相鄰節(jié)點,相鄰的節(jié)點再將這條消息向與自己連接的節(jié)點進行分發(fā)廣播,以此類推,最終導致新節(jié)點的IP地址在全網(wǎng)進行分發(fā),每個網(wǎng)絡節(jié)點都知道節(jié)點A的地址,可以與之建立直接連接。 2. 找到伙伴在哪節(jié)點A在找到相鄰最近的節(jié)點之后,還會向與它相鄰的節(jié)點索要它們已知節(jié)點的IP地址列表,拿到這些節(jié)點的IP地址列表之后,節(jié)點A便可以主動與這些節(jié)點建立直接的連接。 3. 更快的找到伙伴當節(jié)點A加入到網(wǎng)絡中之后,一般會與正活躍的節(jié)點連接。如果難以找到這樣的節(jié)點,節(jié)點A會根據(jù)自己得到的IP地址列表,來找到那些長期穩(wěn)定運行的節(jié)點,這種節(jié)點就是種子節(jié)點,通過種子節(jié)點能夠幫助節(jié)點A更快速的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的其他節(jié)點。 三、比特幣網(wǎng)絡中不同節(jié)點的數(shù)據(jù)如何同步比特幣網(wǎng)絡中的節(jié)點在連接到相鄰的節(jié)點之后,首先會和相鄰的節(jié)點同步數(shù)據(jù),然后再去和更多的節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換和同步。 在節(jié)點與節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)同步的過程中會根據(jù)一個哈希值(可以暫時理解為一種獨一無二的數(shù)據(jù)標記,后面期刊中會詳細介紹)來判斷誰的數(shù)據(jù)為最新的數(shù)據(jù)。 如果節(jié)點發(fā)現(xiàn)本身的數(shù)據(jù)不是最新的,就會尋找擁有最新數(shù)據(jù)的節(jié)點進行下載。如果發(fā)現(xiàn)自己的數(shù)據(jù)為最新數(shù)據(jù),則會告訴其他節(jié)點需要從它這里補充數(shù)據(jù)。其他的節(jié)點下載數(shù)據(jù)并驗證通過之后,將會更新到自己的本地數(shù)據(jù)中。 通過這種方式能保證網(wǎng)絡中的所有節(jié)點都能及時得到最新數(shù)據(jù)。 四、總結分布式是區(qū)塊鏈的核心,我們通過了解節(jié)點之間如何建立連接,應該體會到分布式它不僅僅是一種網(wǎng)路架構,更是一種先進的思想! 點對點之間的影響通過網(wǎng)絡形成了非線性的因果關系,整個網(wǎng)絡形成了去中心,自組織的形態(tài),這是事物發(fā)展的必然過程。更加高效、更加平等、更加低成本是新制度進化的必然方向。 分布式思想可能給我們帶來的不僅僅是科技上的革命,更可能會帶來整個人類社會結構的改變。 讓我們拭目以待!
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