一、区块链共计多少轻节点(区块链最少几个节点)

区块链中的节点是什么？

节点就是一个区域的服务器。在互联网区域，一个企业所有运行的数据都在一个服务器里，那么这个服务器就是节点。

就像是我们每天使用的微信，每天处理着这么多的聊天信息、转账等。这些数据的存储和运行都在腾讯的公司的服务器里面。那么这个处理数据的服务器，我们就可以称之为“节点”。

再说区块链的世界，大家都已经知道区块链是去中心化的分布式数据库，它不依托于哪一个中心化的服务器，是由千千万万个“小服务器”组成。只要我们下载一个区块链客户端，我们就变成了那千千万万个“小服务器”中的一员。

这样来说，如果我们要玩区块链的话，我们自己就相当于是一个节点。

节点也分轻节点和全节点。全节点就是拥有全网所有的交易数据的节点，那么轻节点就是只拥有和自己相关的交易数据节点。

而且节点分布越多、越广泛，区块链网络就更加的去中心化，网络运行也就越安全稳定。节点的存在就是区块链分布式的表征，也是区块链的魅力所在

区块链技术可以连接多少个

491个。区块链技术可以连接491个。全国491个城市的公积金管理借助区块链技术，相当于实现了491个节点的点对点连接。“任何城市的公积金、任何公积金所管辖的个人，都可以异地进行相关业务操作。”

区块链总共有哪些

1、公有区块链

世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链，各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链，世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。

2、联合（行业）区块链

由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定（预选节点参与共识过程），其他接入节点可以参与交易。

但不过问记账过程(本质上还是托管记账，只是变成分布式记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点），其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。

3、私有区块链

仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。传统金融都是想实验尝试私有区块链，而公链的应用例如bitcoin已经工业化。

扩展资料：

跟传统的分布式存储有所不同，区块链的分布式存储的独特性主要体现在区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。

区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。

没有任何一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目就不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。

以太坊技术系列-以太坊数据结构

本篇文章和大家介绍一下以太坊的数据结构，上篇文章我们提到，以太坊为了实现智能合约这一功能，使用了基于账户的模型。我们来看看以太坊中数据结构。

既然是基于账户的模型，我们需要通过账户地址找到账户的状态。就像通过银行卡号可以找到你在银行中的各种信息一样。最简单的想法当然是一个简单的哈希表key是账户地址value是账户状态。但这里有个问题解决不了。

轻节点如何校验账户合法性？

上篇我们说过，区块链中有2类节点，全节点和轻节点，轻节点只会存储blockheader，所以轻节点如何才能校验账号是否合法呢？

这个思路和我们平时用的md5校验一致，我们会对区块内的信息进行hash运算从而得出区块内信息唯一确定的值，区块链所有节点中这个值都是相同的。

在这个过程中我们用到了一种数据结构MerkleTree（哈希树），我们先看下MerkleTree（哈希树）的示意图。

上篇文章说到区块链中的链表(哈希链)和我们平时常见链表不同的是将指针从地址改为了hash指，这里也一样，哈希树和二叉树的区别有2个

1.将地址改为了哈希值

2.只有叶子节点存储数据

回到之前的问题轻节点是如何校验1个账户或交易是否是在链上的呢？

整个流程如上图所示

1.轻节点需要判断1个账号是否合法

2.轻节点由于只存储blockheader，所以拿到1个账号的时候会向全节点发出请求

3.全节点存储了所有账户状态，将账户路径中的需要计算用到的hash值返回给轻节点

4.轻节点本地进行计算根hash值，如果计算结果和自己存储一致则账户合法，不一致则不合法。

那以太坊中的账户信息的数据结构就是这样吗？

直接用这样的数据结构来存储账户信息会有2个问题

查找困难

生成hash值不确定

第1个问题应该比较容易发现，在这个树中寻找1个账号需要的复杂度是O(n),因为没有任何顺序。

第2个问题其实也是因为无序导致的，无序的组合每个节点针对同一批账户生成的hash值不一致，这就导致无法达成共识。

既然2个问题都和顺序有关，那我们类似二叉排序树一样，使用哈希排序树是不是就可以解决问题了呢？

使用排序树后会带来另外1个问题

插入困难

因为要维持树是有序的，很可能带来树结构的很大变动。

以太坊中使用了另外一种数据结构字典树。和哈希树不同，字典树应该是很多地方都有使用。我们简单来看下字典树的结构。

字典树能够较好地解决哈希树的2个缺点1.查找困难2.生成的hash值不确定以及排序二叉树的1个缺点插入困难。

但字典树我们可以看到可能树的深度可能由于部分元素导致整棵树深度非常深。

这时我们可以进一步优化，将相同路径进行压缩。这就是压缩字典树。

将哈希树和压缩字典树结合，就可以得到以太坊存储账户的最终数据结构-MPT。

将压缩字典树里面的指针从地址改为指针，并且将数据存储在叶子节点中即可。

介绍完状态树的数据结构，我们接下来讨论1个问题，区块中存储的账户状态是什么样的范围。有2种选择。

只保存当时区块中产生交易的账户状态。

保存全局所有的账户。

我们可以看下这2种方式，无非就是空间和时间的平衡，只保存当前区块产生的交易意味着是做懒加载(需要的时候才去寻找账户)，在区块链中这个代价是非常大的，因为寻找的账户之前从未交易过，这样会遍历整个区块链。另外一种保存全局的账户方式虽然看起来空间消耗较大，但查找快捷，而且空间的问题我们可以通过其他方式优化。所以最终以太坊选择了第2种每个区块都报错全局所有账户的方式。

我们来看下以太坊中是如何保存状态树的。

可以看到以太坊中虽然每个区块都保存了全部账户，但是会将未发生变化的账户状态指向前1个节点，本身只存储发生变化的状态，这样可以较大程度优化空间占用。

介绍完以太坊中比较复杂的状态树后，我们继续来看看以太坊中的另外两棵树，交易树和收据树。

首先介绍一下，为什么需要交易树收据树。

1.交易树

虽然以太坊是基于账户的模型，但是就像银行不仅会存储银行卡的余额，还会存储卡中的每笔钱怎么来的以及怎么花的。交易树中就存储着当前区块中的包含的所有交易。

2.收据树

由于智能合约的引入增加了不少复杂性，所以以太坊用收据树存储着一些交易操作的额外信息。比如交易过程中执行日志就包含在收据树中方便查询。收据树和交易树是一一对应的。每发生一次交易就会有一次收据。

和状态树不同交易树和收据树只维护当前区块内发生的交易，因为当时区块发生交易时不需要再去查找另外1个交易，也就之前需要可能遍历整个区块链的查找操作了。

由于以太坊中的出块速度较快，我们进行一些查询一些符合条件交易的时候会面临大量数据遍历困难的问题。收据树中引入了布隆过滤器可以帮助我们有效缓解这一困难。

布隆过滤器将大集合中每个元素进行hash运算映射到1个较小的集合，这时再来1个元素要判断是否在大集合的时候，不需要遍历整个大集合，而是去进行hash运算去小集合中寻找是否存在，如果不存在，肯定不在大集合中，如果存在则不能说明任何问题。

如上图所示，布隆过滤器只能证明某1个元素不在集合中，不能证明1个元素在结合中。

以太坊中如果我们要在较多区块中寻找某1个交易，则可以利用布隆过滤器，过滤掉肯定不存在目标交易的区块，然后进入收据树内继续利用布隆过滤器筛选，剩下的才是可能的目标交易的交易，进行一一比对即可。

我们介绍了以太坊的核心数据结构，状态树交易树收据树，他们都是使用相同的数据结构-哈希压缩字典树。但状态树是维护1颗全局账户树，交易树和收据树则是维护本区块内的交易或收据。

介绍完数据结构后，后面我们会用几篇文章来介绍以太坊中的一些核心算法，比如共识机制，挖矿算法等。

什么是区块链的全节点与轻节点？

包含钱包、矿工、完整区块链、网络路由节点，可以独立验证交易，维持与对等节点的连接。

二、区块链设计原则

到目前为止，我们的团队所学到的——关于区块链特定的业务和用户需求——为我们的设计工作提供了信息。

目前，IBM区块链设计团队正在设计从供应链流程到文档、从开源开发人员工具到区块链即服务的任何内容。这是该行业的本质：疯狂地探索一项技术的所有可能应用，该技术有可能在金融、医疗保健和政府等领域大幅降低成本和效率低下。

尽管设计有很多不同的方向，但我们用户的需求中有一些共同的主题，这些主题已经影响了我们作为一个团队的设计原则。这是 IBM区块链设计团队对这些原则的第一次迭代——我们在批评工作和确定设计决策优先级时所关注的内容。

“仅仅因为区块链技术旨在消除对信任的依赖，并不意味着用户会信任机器或网络。”—  Jonny Howle，UX/UI设计师

我们的许多用户都在处理高度敏感信息的行业，保持他们的信任对我们的业务至关重要。几乎每个人都是区块链的“新手” ，理解和信心程度各不相同。用户必须认为我们的产品（及其背后的人）是可靠、值得信赖和稳定的。我们通过仔细的数据公开、一致性、反馈、预测错误和积极指导来实现这一目标。

一些用户需要比其他用户更多地接触区块链数据——许多用户需要了解区块链技术如何取代他们以前的流程，才能觉得它是值得信赖的。数据的暴露会影响用户对应用程序如何工作的理解。例如，数据表明发生了函数调用，或者它可以证明某些东西在密码学上是安全的。

在决定是否包含数据元素时，我们使用以下层次结构：

1.数据必须是可操作的。

2.如果数据不可操作，则它必须用于建立信任和/或教育目的。

“老派”区块链工具向您展示了许多长加密哈希。它们不是人类可读的。它们对用户毫无用处……但人们却喜欢它们！为什么？这是一种舒适的感觉：“我可以看到一个非人类可读的链码 ID，所以我相信我正在查看的这个东西是安全的。—  Ed Moffat，设计主管

在产品和客户体验之间建立视觉一致性对于感知可信度至关重要。我们使用基于网格的布局（具有有意义且成比例的负空间）、强大的排版层次结构，并应用有意义的颜色。

拥有一致的用户体验可以让我们的用户感到轻松，这对于新的区块链技术尤为重要，因为这可以促进采用和学习。—  Tobias Hunter，用户体验设计师

由于区块链的视觉语言仍在编纂中，我们在使用图像来阐明概念时要小心。虽然我们创建与熟悉元素的关联以帮助用户保留信息，但我们对视觉隐喻持谨慎态度——简化某些概念实际上可能会误导或在以后造成混淆。

我们尽一切努力使用行话少、一致的术语。语言应该简洁、清晰，并符合我们用户的自然交流模式。我们保持对话的语气，但不会过于随意或轻率。我们的团队特别关注像 identity、 update和 network等带有含义的词：虽然许多区块链概念与通常理解的含义相似，但它们可能有很大的不同和混淆。

我们为用户所在的任何地方设计。因为区块链的定义是分布式的，所以我们必须在默认情况下跨界设计：UI扩展、图标含义和翻译等必须始终考虑在内。此外，区块链的许多用途本质上是移动的——我们维护一个无论使用何种设备，都能获得一致的体验。

我们通过设计持续的反馈来帮助我们的用户了解正在发生的事情并减少焦虑。谨慎使用的运动和动画有助于理解正在发生的事情。

当你学习一门外语时，你是通过练习和玩耍来学习的，而不是通过阅读字典。我们正在制作工具和文档，让我们的用户可以玩耍并尝试学习这项新技术。—  Sam Winslet，视觉设计师

用户应该始终知道正在发生什么、刚刚发生了什么以及接下来会发生什么。时间是区块链应用程序中的一个重要元素，很多时候简单的加载器是不够的。

高吞吐量分布式系统本质上是异步的，系统的多个组件依赖于超时或轮询间隔。在等待达到最佳块大小时，可以配置事务（通常持续几秒钟）。SDK将轮询、等待并重试创建新频道。—  Jason Yellick，软件开发人员

我们确保我们已经考虑（并在发布后测试）活动或功能将花费的时间并通知用户。这也适用于界面中的任何指标——用户看到了多少类别，有多少没有显示，等等。

我们的用户喜欢动手实践的交互式学习，因此他们可以在创造有形的东西的同时学习。—  Raissa Xie，用户体验研究员

因为区块链实际上是不可变的，所以我们特别关注不可逆的用户行为。如果发生错误，我们会增加摩擦或确认级别以减少错误并直接进行下一步。

零状态在我们的许多产品中都很常见，因此我们确保提供自然的下一步。用户必须有清晰、持久的导航——他们应该很容易知道如何回到之前的状态以及下一步是什么。

我们的用户希望看到简单的说明，以便尽快进行设置和运行。

—  Lucie Wu，用户体验设计师

由于对可见性的控制是一项业务需求，因此我们确保根据角色考虑界面的不同视图。如果用户无权访问某些数据，我们不会在界面上留下漏洞。

区块链技术相对较新，大多数用户不一定知道他们需要什么。一个好的设计师应该知道如何过滤他们的意见并提出最佳解决方案。设计师通过指导他们完成整个过程，帮助他们了解这项技术可以为他们的生活带来的好处和可能性。

—  Andrea Lee，UI设计师

我们的团队预计需要进一步的帮助并试图减少它，同时认识到我们的角色最有可能去哪里寻求帮助。我们提出见解以创造透明度并消除不确定性，并为用户不记得的事情提供建议。

通过工具提示和进度条向用户展示他们的新词汇，让原本令人生畏的学习任务看起来更轻松。

—  Kayla White，UI设计师

无论上下文如何，我们都不包含会使界面混乱或使用户感到困惑的元素——每个元素都有一个目的，没有什么是为了装饰。我们利用常见的设计模式并减少用户必须做的学习量。

在许多情况下，我们的多个角色将成为流程的一部分。为了促进协作，我们设计了用户给定任务之前和之后的步骤。团队采用我们的技术对我们的业务模式至关重要，因此我们重视包容性、可访问的设计是理所当然的。

为复杂性而设计并不意味着让事情变得简单。使任务更容易，但不要剥夺他们的控制权。

—  Dante Guintu，UI设计师

对区块链技术的兴奋增加了关注机器需求而不是人类需求的趋势。作为设计师，我们必须不断地重新集中精力解决问题并为人类创造愉快的体验。我们必须平衡区块链的本质和以人为本的设计之间的张力。

即使对于非技术用户感兴趣，区块链的技术概念似乎也异常诱人。-

Ed Moffat

因为区块链的许多应用程序都具有非常强大的潜力，所以我们必须注意以合乎道德的方式行事和设计。这意味着确保多样性融入我们的设计——从用户研究参与者到我们的团队本身。

我们的设计团队保持持续协作的状态：研究、测试和警惕不断变化的用户需求和设计模式。我们致力于保护和倡导我们的用户，考虑极端情况和异常值，并考虑用户的情绪。我们努力改善用户的生活，同时不给他们制造新的问题。

设计不是一成不变的。这个群体的主要口头禅是我们追求卓越，而不是完美。

——肖恩·巴克莱，创意总监

转自：

三、宜信普惠:助力区块链技术常态化应用,赋能金融科技发展

近日，在“十四五”规划纲要中指出，要全面推动智能合约、共识算法、加密算法、分布式系统等区块链技术创新，以联盟链为重点发展区块链服务平台和金融科技、供应链管理、政务服务等领域应用方案，完善监管机制。

由此可见，区块链应用创新已正式成为国家战略之一，必将给金融行业带来重大影响。在这样的形势下，金融机构正加快区块链相关探索，推动区块链技术在金融领域发挥更大作用。接下来，就跟随宜信普惠来了解一下区块链的相关知识吧！

区块链是什么

区块链是一种按照时间顺序将数据块以特定的顺序相连的方式组合成的链式数据结构，其上存储了系统诞生以来所有交易的记录。区块链上的数据由全网节点共同维护并共同存储，同时以密码学方式保证区块数据不可篡改和不可伪造。所以区块链本质是一个分布式共享数据库。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用模式，是一种解决信任问题、降低信任成本的信息技术方案。区块链技术的应用，可以取缔传统的信任中介，颠覆传统上存在了几千年的中心化旧模式，在不需要中心化信任中介的情况下，解决陌生人之间的信任问题，大幅降低信任成本。

区块链如何解决供应链金融痛点

供应链金融是以核心客户为依托，以真实贸易背景为前提，运用自偿性贸易融资的方式，通过应收账款质押登记、第三方监管等专业手段封闭资金流或控制物权，对供应链上下游企业提供的综合性金融产品和服务。

供应链金融的基础，又是供应链。供应链涉及信息流、资金流、物流和商流，天然是个多主体、多协作的业务模式。在这种情况下，要进行贸易融资，首先会遇到很多真实性的问题，比如交易的真实性，单据的真实性，这都需要多方确认，耗费大量的人力物力；其次，涉及的多主体，存在互联互通难的问题，例如每个主体用的供应链管理系统、企业资源管理系统，甚至是财务系统都有所不相同，导致对接难。就算对接上了，会由于数据格式、数据字典不统一，而导致信息共享很难。

区块链的特点

一、去中心化

区块链的分布式结构使得数据并不是记录和存储在中心化的电脑或主机上，而是让每一个参与数据交易的节点都记录并存储下所有的数据信息。为此，区块链系统采用了开源的、去中心化的协议来保证数据的完备记录和存储。区块链构建了一整套协议机制，让全网络的每个节点在参与记录数据的同时，也参与验证其他节点记录结果的正确性。只有当全网大部分节点（甚至所有节点）都确认记录的正确性时，该数据才会被写入区块。在区块链的分布式结构的网络系统中，参与记录的网络节点会实时更新并存放全网系统中的所有数据。因此，即使部分节点遭到攻击或破坏，也不会影响这个系统的数据更新和存储。

二、不可伪造

区块链记录原理需要所有参与记录的节点，来共同验证交易记录的正确性。由于所有节点都在记录全网的每一笔交易，因此，一旦出现某节点记录的信息与其他节点的不符，其他节点就不会承认该记录，该记录也就不会写入区块。

三、不可篡改

改变某一区块及区块内的交易信息几乎是不可能的。如果该区块被改变，那么之后的每一个区块都将被改变。因此试图篡改数据的人必须同时入侵至少全球参与记录的51%的节点并篡改数据。

数学加密

每笔交易需要一个有效签名才会被存储在区块中。只有有效的数字密钥才能生成有效签名。密钥是成对出现的，由一个私钥和一个公钥组成。其中，公钥是公开的，私钥仅限拥有者可见并使用，用于交易签名，以证明数字身份。

引入区块链带来哪些优势呢？

第一，解决信息孤岛问题，多个利益相关方可以提前设定好规则，加速数据的互通和信息的共享；

第二，根据物权法、电子合同法、电子签名法等，核心企业的应收账款凭证可以通过区块链转化为可流转、可融资的确权凭证，使得核心企业信用能沿着可信的贸易链路传递。基于相互的确权，整个凭证可以衍生出拆分、溯源等多种操作；

第三，提供可信贸易数据，比如在区块链架构下提供线上化的基础合同、单证、支付等结构严密、完整的记录，提升了信息透明度，实现可穿透式的监管；

第四，实现降本增效。核心企业信用传递后，中小企业可以使用核心企业的信贷授信额度，降低融资成本，提升融资效率；

第五，实现合约智能清算。基于智能合约的自动清结算，减少人工干预，降低操作风险，保障回款安全。

宜信普惠认为区块链以高性能、高扩展、高安全的特性支撑商业应用，为金融科技企业提供多层级的数据安全和隐私保护，支持自动监控和故障告警，有助于跟踪系统中发生的所有交易，为金融科技行业的健康有序发展贡献力量。